（江苏专版）2019版高考物理一轮复习 第九章 电磁感应 微专题72 电磁感应中的能量转化问题备考精炼

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1、72电磁感应中的能量转化问题[方法点拨]　克服安培力做功的过程就是其他形式的能转化为电能的过程，克服安培力做了多少功，就有多少其他形式的能转化为电能．1．(多选)如图1所示，光滑绝缘的水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导体框．匀强磁场区域宽度为2L、磁感应强度为B、方向垂直桌面向下．导体框的一边始终与磁场边界平行，在外力作用下以恒定速度v穿过磁场．下列说法正确的是(　　)图1A．穿过磁场过程，外力做的功为B．穿过磁场过程，导体框产生的焦耳热为C．进入磁场过程，通过导体框某一横截面的电荷量为D．进入和离开磁场过程，通过导体框的电流大小都为，且方向相同2．(2018·泰州中学模拟)如图2所示

2、，两条电阻不计的平行导轨与水平面成θ角，导轨的一端连接定值电阻R1，匀强磁场垂直导轨平面向上．一根质量为m、电阻为R2的导体棒ab，垂直导轨放置且两端始终与导轨接触良好，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，且R2＝nR1.如果导体棒以速度v匀速下滑，导体棒此时受到的安培力大小为F，则以下判断正确的是(　　)图2A．电阻R1消耗的电功率为B．重力做功的功率为mgvcosθC．运动过程中减少的机械能全部转化为电能D．R2上消耗的功率为3．(多选)(2017·盐城中学第三次模拟)如图3甲所示，左侧接有定值电阻R＝3Ω的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B＝2T，导轨间距为L＝1m．一

3、质量m＝2kg、接入电路的阻值r＝1Ω的金属棒在拉力F作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动，金属棒与导轨垂直且接触良好，金属棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.5，g＝10m/s2，金属棒的v－x图象如图乙所示，则从起点发生x＝1m位移的过程中(　　)图3A．拉力做的功为16JB．通过电阻R的电荷量为0.25CC．定值电阻R产生的焦耳热为0.75JD．所用的时间t一定大于1s4．(多选)如图4所示，在匀强磁场的上方有一质量为m、半径为R的细导线做成的圆环，圆环的圆心与匀强磁场的上边界的距离为h.将圆环由静止释放，圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间，速度均为v.已知匀强磁场的磁感应强度为B

4、，导体圆环的电阻为r，重力加速度为g，则下列说法正确的是(　　)图4A．圆环刚进入磁场的瞬间，速度v＝B．圆环进入磁场的过程中，电阻产生的热量为2mgRC．圆环进入磁场的过程中，通过导体横截面的电荷量为D．圆环进入磁场的过程做的是匀速直线运动5．(多选)(2017·徐州市考前模拟)在如图5所示的倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场区域，区域Ⅰ的磁场方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场宽度HP及PN均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框abcd，由静止开始沿斜面下滑，t1时刻ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区域，此时导线框恰好以速度v1做匀速

5、直线运动；t2时刻ab边下滑到JP与MN的中间位置，此时导线框又恰好以速度v2做匀速直线运动．重力加速度为g，下列说法中正确的是(　　)图5A．当ab边刚越过JP时，导线框的加速度大小为a＝gsinθB．导线框两次匀速直线运动的速度之比v1∶v2＝4∶1C．从t1到t2的过程中，导线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少量D．从t1到t2的过程中，有＋机械能转化为电能6．(多选)如图6甲所示，平行光滑金属导轨水平放置，两轨相距L＝0.4m，导轨一端与阻值R＝0.3Ω的电阻相连，导轨电阻不计．导轨x>0一侧存在沿x正方向均匀增大的磁场，其方向与导轨平面垂直向下，磁感应强度B随位置x变化如图乙所

6、示．一根质量m＝0.2kg、接入电路的电阻r＝0.1Ω的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直，棒在外力F作用下从x＝0处以初速度v0＝2m/s沿导轨向右变速运动，且金属棒在运动过程中受到的安培力大小不变．下列说法中正确的是(　　)图6A．金属棒向右做匀减速直线运动B．金属棒在x＝1m处的速度大小为1.5m/sC．金属棒从x＝0运动到x＝1m过程中，外力F所做的功为－0.175JD．金属棒从x＝0运动到x＝2m过程中，流过金属棒的电荷量为2C答案精析1．ABC2．D　[导体棒以速度v匀速下滑时，由E＝BLv，I＝，F＝BIL得安培力F＝①电阻R1消耗的电功率为P＝I2R1＝()2R1②又R2＝nR1③

7、联立①②③解得，P＝，故A错误；重力做功的功率为mgvsinθ，B错误；导体棒克服安培力和摩擦力做功，减少的机械能转化为电能和内能，C错误；R2和R1串联，电流相等，根据P＝I2R可知，R2消耗的功率等于R1消耗的功率的n倍，为，D正确．]3．CD　[由速度－位移图象得：v＝2x，金属棒所受的安培力F安＝＝，代入得：F安＝2x，则知F安与x是线性关系．当x＝0时，安培力F安1＝0；当x＝1m时，安