DOC《热点七 电磁感应与电路》

(2)在t1=0.1 s时刻和t2=0.25 s时刻电阻R1的电功率的比;

(3)电阻R2产生的总热量Q总. [解析] (1)由mgs・sin θ=mv2得v==1 m/s. (2)棒从释放到运动至M1P1的时间t==0.2 s 在t1=0.1 s时,棒还没进入磁场,有E1==Ld=0.6 V 此时,R2与金属棒并联后再与R1串联,R总=3 Ω, U1=R1=0.4 V 由图乙可知,t=0.2 s后磁场保持不变,ab经过磁场的时间t′==0.2 s,故在t2=0.25 s时ab还在磁场中运动,电动势E2=BLv=0.6 V 此时R1与R2并联,R ′总=3 Ω,得R1两端电压U1′=0.2 V电功率P= 故在t1=0.1 s和t2=0.25 s时刻电阻R1的电功率的比值==. (3)设ab的质量为m,ab在磁场中运动时,通过ab的电流I=,ab受到的安培力FA=BIL 又mgsin θ=BIL 解得m=0.024 kg 在0~0.2 s时间内,R2两端的电压U2=0.2 V,产生的热量Q1=t=0.004 J ab最终将在M2P2下方的轨道区域内往返运动,到M2P2的速度为零,由功能关系可得在t=0.2 s后,整个电路最终产生的热量Q=mgd・sin θ+mv2=0.036 J,由电路关系可得R2产生的热量Q2=Q=0.006 J 故R2产生的总热量Q总=Q1+Q2=0.01 J. [答案] (1)1 m/s (2)4∶1 (3)0.01 J 1.(多选)如图5所示电路,已知电源电动势为E,内阻为r,R0为定值电阻,当滑动变阻器R的触头向下移动时,下列论述正确的是 图5 A.灯泡L一定变亮 B.电流表的示数变小 C.电压表的示数变小 D.R0消耗的功率变小 答案 ABD 2.如图6甲所示,理想变压器的原线圈匝数n1=100匝,副线圈匝数n2=50匝,电阻R=10 Ω,V是理想电压表,原线圈加上如图乙所示的交流电,则下列说法正确的是 图6 A.流经电阻R的电流的频率为100 Hz B.电压表V的示数为10 V C.流经R的电流方向每秒改变50次D.电阻R上每秒产生的热量为10 J 答案 D 3.如图7所示,匀强磁场中有两个导体圆环a、b,磁场方向与圆环所在平面垂直.磁感应强度B随时间均匀增大.两圆环半径之比为2∶1,圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb,不考虑两圆环间的相互影响.下列说法正确的是 图7 A.Ea∶Eb=4∶1,感应电流均沿逆时针方向 B.Ea∶Eb=4∶1,感应电流均沿顺时针方向 C.Ea∶Eb=2∶1,感应电流均沿逆时针方向 D.Ea∶Eb=2∶1,感应电流均沿顺时针方向 解析 由题意可知=k,导体圆环中产生的感应电动势E==・S=・πr2,因ra∶rb=2∶1,故Ea∶Eb=4∶1.由楞次定律知感应电流的方向均沿顺时针方向,选项B正确. 答案 B 4.(多选)空间内存在一垂直纸面向里的匀强磁场,磁场区域的横截面为等腰直角三角形,底边水平,其斜边长度为L.一正方形导体框边长也为L,开始时正方形导体框的ab边与磁场区域横截面的斜边刚好重合,如图8所示.从图示位置开始计时,正方形导体框以平行于bc边的速度v匀速穿越磁场.若导体框中的感应电流为i,a、b两点间的电压为uab,感应电流取逆时针方向为正,则在导体框穿越磁场的过程中,下列关于i、uab随时间的变化规律正确的是 图8 解析 由楞次定律可以判断出导体框进磁场时电流方向为逆时针,出磁场时电流方向为顺时针,由E=Blv可得i==,进、出磁场时导体框切割磁感线的有效长度l均由大变小,所以电流也是从大变小,选项A正确,B错误;

进 磁场时ab为电源,uab