2、撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2：

1、棒在匀加速过程中，通过电阻R的电荷量q：

11、(2012 天津）如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在统一水平面内，导轨间距l=0.5m，左端接有阻值R=0.3Ω的电阻。一质量m=0.1kg，电阻r=0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.4T。棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a=2m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x=9m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1：Q2=2:1。导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中时钟与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。求

20.(2012四川）半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体杆，单位长度电阻均为R0.圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强盛场，磁感应强度为B0.杆在圆环上以速度v0平行于直径CD向右做匀速直线坛动.杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O开始，杆的位置由θ确定，如图所示。则

θ=0时，杆产生的电动势为2Bav

θ=π/3时，杆产生的电动势为Bav

θ=0时，杆受到的安培力大小为

θ=π/3时，杆受到的安培力大小为

解析：θ=0时,杆长为2a，由E=BLv=2Bav可知A正确；θ=π/3时，杆长为a，E=BLv=Bav，故B错；因为安培力F=B2L2v/R总，θ=0时,R总=（π+2）aR0,θ=π/3时，R总=（5π/3+1）aR0代入可知C错D对。正确答案：AD

20.（2012 山东）如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为，上端接有定值电阻，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B。将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率为P，导体棒最终以的速度匀速运动。导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g，下列选项正确的是

A．

B．

C．当导体棒速度达到时加速度为

D．在速度达到以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功

[考点]电磁感应、能量守恒

[答案]AC

[解析]由题意可知导体棒以v匀速运动时,此时,当导体棒最终在拉力作用下达到2v时，，而，则，又，A选项正确,B选项错误；当导体棒速度达到时， ,由牛顿第二定律，，C选项正确；速度达到2v后电阻R上产生的热量等于克服安培力做的功，此时，故该热量数值上大于外力F所作的功，D选项错误

13. [答案]

(1)、边的运动速度 ， 感应电动势，解得。

（2）电流,　 安培力　 ，解得 .

(3)一个周期内，通电时间,上消耗的电能，且

解得。

13．（2012 江苏）（15分）某兴趣小组设计一种发电装置，如图所示，在磁极与圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为，磁场均沿半径方向，匝数为N的矩形线圈abcd边长ab=cd=l、bc=ad=2l，线圈以角速度绕中心轴匀速转动，bc与ad边同时进入磁场，在磁场中，两条边的经过处的磁感应强度大小均为B，方向始终与两条边的运动方向垂直，线圈的总电阻为r，外接电阻为R，求

（1）线圈切割磁感线时，感应电动势的大小Em

（2）线圈切割磁感线时，bc边所受安培力的大小F

（3）外接电阻上电流的有效值I

18．（2012 福建）如图甲，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴始终保持重合。若取磁铁中心O为坐标原点，建立竖直向下正方向的x轴，则图乙中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图像是

[考点]考查楞次定律、法拉第电磁感应定律的应用。

[解析]根据楞次定律可知，铜环在下落过程中受到向上的安培力，但安培力只是起阻碍运动的作用，因此铜环向下做加速运动，在坐标原点O点上方运动时，向上的磁通量在增大，由楞次定律可知，俯视看铜环中的电流沿顺时针方向，在O点下方运动时，向上的磁通量在减小，根据楞次定律铜环中的电流俯视看沿逆时针方向，D项错误；关于O点对称的两个位置，在O点上方的速度小于在O点下方的速度，由法拉第电磁感应定律可知，在O点下方的位置磁通量变化快，感应电动势大，电流大，B项正确，A、C项错误。

[答案]B

15.（2012 北京） 一个小型电热器若接在愉出电压为10V的直流电源上.消耗电功率为P;若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为。如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　）

A .5V　　　 B.5V　　 C .10V　　　 D.10V

15C　解析：小型电热器的电阻不会改变，根据功率表达式和交流电的有效值有和可得，答案C。

19.（2012 北京） 物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图，她把一个带铁芯的线圈I、开关S和电源用导终连接起来后.将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环。闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起。某司学另找来器材再探究此实验。他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均末动。对比老师演示的实验，下列四个选项中.导致套环未动的原因可能是（　）

A.线圈接在了直流电源上.

B.电源电压过高.

C.所选线圈的匝数过多，

D.所用套环的材料与老师的不同

19D解析：在开关闭合的瞬间，线圈中的电流变大，磁场变强，穿过金属套环的磁通量变大，在金属套环内产生感应电流。感应磁场必然阻碍原磁场的增大，所以金属套环会受到线圈的斥力而跳起。在实验时电源一般采用直流电源，电压不能太大（以不烧导线和电源的条件下电压大现象明显），所选线圈的匝数越多，现象也越明显。如果该学生所用套环的材料为非金属，则不会观察到“跳环实验”。答案D。

专题十一　 交变电流