1、高考资源网（） 您身边的高考专家习题课：电磁感应中的能量转化及电荷量问题知识点一电磁感应电路中电荷量的求解1如图LX31甲所示，有一面积为100 cm2的金属环，电阻为0.1 ，环中磁场变化规律如图乙所示，且磁场方向垂直于环面向里，在t1t2这段时间内：(1)金属环中自由电子定向移动的方向如何？(2)通过金属环某一截面的电荷量为多少？图LX312如图LX32所示，固定在水平桌面上的光滑金属导轨处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab放在导轨上，运动过程中始终与导轨垂直匀强磁场的磁感应强度为0.4 T，电阻R100 ，电容器的电容C100 F，ab长20 cm，当ab以v10 m/s的速度向右匀速运
2、动时，电容器哪个极板带正电？电荷量为多少？图LX32知识点二电磁感应中的能量转化问题3如图LX33所示，质量为m、高为h的矩形导线框在竖直面内自由下落，其上下两边始终保持水平，途中恰好匀速穿过一有理想边界、高亦为h的匀强磁场区域，线框在此过程中产生的内能为()图LX33AmghB2mghC大于mgh而小于2mghD大于2mgh4如图LX34所示，矩形线圈长为L，宽为h，电阻为R，质量为m，线圈在空气中竖直下落一段距离后(空气阻力不计)，进入一宽度也为h、磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈进入磁场时的动能为Ek1，线圈刚穿出磁场时的动能为Ek2，从线圈刚进入磁场到线圈刚穿出磁场的过程中产生的热量为
3、Q，线圈克服安培力做的功为W1，重力做的功为W2，则以下关系中正确的是()图LX34AQEk1Ek2BQW2W1CQW1DW2Ek2Ek15如图LX35所示，水平放置的光滑导轨上放置一根长为L、质量为m的导体棒ab，ab处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨的一端接一阻值为R的电阻，导轨及导体棒电阻不计，现使ab在水平恒力F作用下由静止沿垂直于磁场的方向运动，当通过位移为x时，ab达到最大速度vm，此时撤去外力，最后ab静止在导轨上，在ab运动的整个过程中，下列说法正确的是()图LX35A.撤去外力后，ab做匀减速运动B合力对ab做的功为FxCR上释放的热量为FxmvDR上释放
4、的热量为Fx6如图LX36所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN.第一次ab边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1；第二次bc边平行于MN进入磁场，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则()图LX36AQ1Q2，q1q2BQ1Q2，q1q2CQ1Q2，q1q2DQ1Q2，q1q27如图LX37所示，足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置，且都倾斜着与水平面成角，在导轨的最上端M、P之间接有电阻R，不计其他电
5、阻，导体棒ab从导轨的最底端冲上导轨，当没有磁场时，ab上升的最大高度为H；若存在垂直导轨平面的匀强磁场，ab上升的最大高度为h.在两次运动过程中ab都与导轨保持垂直，且初速度都相等关于上述情景，下列说法正确的是()图LX37A两次上升的最大高度相比较有HhB有磁场时导体棒所受合力做的功大于无磁场时合力做的功C有磁场时，电阻R产生的热量为mvD有磁场时，ab上升过程的最小加速度为gsin 8如图LX38所示，光滑导轨MN、PQ在同一水平面内平行固定放置，其间距d1 m，右端通过导线与阻值R10 的小灯泡L相连，导轨区域内有竖直向下的磁感应强度B1 T的匀强磁场，一金属棒在恒力F0.8 N的作用
6、下匀速通过磁场(不考虑导轨和金属棒的电阻，金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触)求：(1)金属棒运动速度的大小；(2)此时小灯泡的功率图LX389如图LX39所示，足够长的光滑金属框竖直放置，框宽l0.5 m，框的电阻不计，匀强磁场的磁感应强度B1 T，方向与框面垂直，金属棒MN的质量为100 g，电阻为1 ，现让MN由静止释放，MN与金属框始终垂直并保持良好接触，从释放到达到最大速度的过程中通过金属棒某一截面的电荷量为2 C，则此过程中回路产生的电能为多少？(空气阻力不计，g取10 m/s2)图LX39习题课：电磁感应中的能量转化及电荷量问题1(1)顺时针(2)1102 C解析 (1)由楞次定
7、律知，金属环中感应电流的方向为逆时针方向，故自由电子定向移动的方向为顺时针方向(2)qIt C1102 C.2上极板8105 C解析 由右手定则可知ab，即电容器上极板带正电，下极板带负电EBlv0.40.210 V0.8 V电容器所带电荷量QCUCE1001060.8 C8105 C.3B解析 因线框匀速穿过磁场，在穿过磁场的过程中合外力做功为零，克服安培力做功为2mgh，产生的内能为2mgh.故选B.4C解析 线圈进入磁场和离开磁场的过程中，克服安培力做的功等于产生的热量，即QW1，C正确；根据动能定理，有W2W1Ek2Ek1，D错误；线圈减少的机械能等于产生的热量，也等于克服安培力做的功
8、，即QW2Ek1Ek2，所以A、B错误5D解析 撤去外力后，导体棒在水平方向只受安培力作用，而F安，F安随v的变化而变化，故棒做加速度变化的减速运动，A错误；对整个过程由动能定理得W合Ek0，B错误；由能量守恒定律知，外力做的功等于整个回路产生的电能，电能又转化为R上释放的热量，即QFx，C错误，D正确6A解析 根据功能关系知，线框上产生的热量等于克服安培力做的功，即Q1W1F1lbclbclab，同理Q2lbc，又lablbc，故Q1Q2；因qItt，故q1q2，因此A正确7D解析 当有磁场时，导体棒除受到沿斜面向下的重力的分力外，还受到安培力的作用，所以两次上升的最大高度相比较有hH，两次
9、动能的变化量相等，所以导体棒所受合力做的功相等，选项A、B错误；有磁场时，电阻R产生的热量小于mv，ab上升过程的最小加速度为gsin ，选项C错误，选项D正确8(1)8 m/s(2)6.4 W解析 (1)金属棒中产生的感应电动势为EBdv，由闭合电路欧姆定律有I，金属棒匀速时有FBId，联立解得v8 m/s.(2)PI2R6.4 W.93.2 J解析 金属棒下落过程做加速度逐渐减小的加速运动，加速度减小到零时速度达到最大，根据平衡条件得mg，在下落过程中，金属棒减小的重力势能转化为它的动能和回路中产生的电能E，由能量守恒定律得mghmvE，通过导体某一横截面的电荷量为q，联立解得Emghmv J3.2 J.高考资源网版权所有，侵权必究！
