1、1课时作业 35双基过关练1(多选)如图所示,固定在水平绝缘平面上且足够长的金属导轨不计电阻,但表面粗糙,导轨左端连接一个电阻 R,质量为 m 的金属捧(电阻也不计)放在导轨上并与导轨垂直,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直用水平恒力 F 把 ab 棒从静止开始向右拉动的过程中,下列说法正确的是( )A恒力 F 做的功等于电路产生的电能B恒力 F 和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能C克服安培力做的功等于电路中产生的电能D恒力 F 和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和解析:根据功能关系可知,金属棒克服安培力做功等于电路产生的电能恒力做功等于棒获得的动能、克
2、服安培力和摩擦力做功之和,故 A 错误、C 正确;根据功能关系得知,恒力 F 和摩擦力的合力做的功等于棒获得的动能、电路中产生的电能之和,故 B 错误、D正确答案:CD2如图所示,竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻 R,质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦,棒与导轨的电阻均不计,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,棒在竖直向上的恒力 F 作用下加速上升的一段时间内,力 F 做的功与安培力做的功的代数和等于( )A棒的机械能增加量 B棒的动能增加量C棒的重力势能增加量 D电阻 R 上放出的热量解析:棒受重力 G、拉力 F 和安培力 F 安 的作用由动能定
3、理: WF WG W 安 Ek得WF W 安 Ek mgh,即力 F 做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增加量,选项 A正确答案:A3如图所示,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 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( )A Q1Q2, q1 q2 B Q1Q2, q1q2C Q1 Q
4、2, q1 q2 D Q1 Q2, q1q2解析:设线框边长 ab l1, bc l2,线框中产生的热量 Q1 I2Rt 2R (Bl1vR ) l2v2 l1, Q2 l2,由于 l1l2,所以 Q1Q2.通过线框导体横截面的电荷B2l21l2vR B2l1l2vR B2l1l2vR量 q t t ,故 q1 q2,A 选项正确I E R R Bl1l2R答案:A4(2018河北省定州中学月考)如图所示,足够长的 U 形光滑金属导轨平面与水平面成角 (0h),线框进入磁场 B1时,恰好做匀速运动,速度为 v1(v1已知),从磁场 B1中穿出后又以 v2匀速通过宽度也为 h 的磁场 B2.(1
5、)求 v1与 v2的比值;(2)写出 H 与 h 的关系式;(3)若地面离磁场 B2的下边界的高度为 h,求金属线框下落到地面所产生的热量(用m、 h、 g 表示)解析:(1)金属线框分别进入磁场 B1和 B2后,做匀速运动,由平衡条件有 BIh mg5又金属线框切割磁感线,则 I BhvR联立得 vmgRB2h所以 .v1v2 B2B21 14(2)金属线框进入磁场 B1前和离开磁场 B1后到进入磁场 B2前,都是做只在重力作用下的运动,由运动学公式有v 2 g 21h4v v 2 g(H h)2 21联立得 H .19h4(3)产生的热量等于克服安培力做功, Q BIh4h联立得 Q4 mgh.答案:(1)1 :4 (2) H (3)4 mgh19h4