课堂新坐标2016 - 2017学年高中物理第1章电磁感应第3节电磁感应定律的应用学业分层测评

图1-3-5

【解析】 由公式E＝Blv可知，当刷卡速度减半时，线圈中的感应电动势最大值减半，且刷卡所用时间加倍，故本题正确选项为D.

【答案】 D

10．(2014·广东高考)如图1-3-14所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块( )

图1-3-14

A．在P和Q中都做自由落体运动 B．在两个下落过程中的机械能都守恒 C．在P中的下落时间比在Q中的长 D．落至底部时在P中的速度比在Q中的大

【解析】 小磁块下落过程中，在铜管P中产生感应电流，小磁块受到向上的磁场力，不做自由落体运动，而在塑料管Q中只受到重力，在Q中做自由落体运动，故选项A错误；根据功能关系知，在P中下落时，小磁块机械能减少，在Q中下落时，小磁块机械能守恒，故选项B错误；在P中加速度较小，在P中下落时间较长，选项C正确；由于在P中下落时要克服磁场力做功，机械能有损失，故知，落至底部时在P中的速度比在Q中的小，选项D错误．

【答案】 C

11．一个质量为m的正方体金属块以速度v1沿光滑水平轨道进入变化的磁场，并以大小为v2的速度从磁场中滑出来，求这一过程中金属块中产生的热量．

图1-3-15

【解析】 由于产生涡电流，金属块损失的机械能转化为电热，产生的电热大小：

2

Q＝mv21－mv2.

1212

1212

【答案】 mv1－mv2

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12．高频焊接(利用电磁感应产生热量进行焊接)是一种常用焊接方法，其原理如图1-3-16所示，将半径是10cm的待焊接圆形金属工件放在用金属导线做成的1 000匝线圈中，然后在线圈中通以变化的电流，线圈中产生垂直于金属工件所在平面的变化磁场，磁场的变

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ΔB化率为＝102πT/s.焊缝处(待焊处)的电阻是非焊接部分电阻的99倍．工件非焊接部

Δt分单位长度的电阻R0＝10πΩ，焊接的缝宽远小于未焊接部分的长度，则在焊接过程中焊接处产生的热功率为多大？(π＝10，结果保留两位有效数字)

【导学号：78870018】

2

－2

图1-3-16

【解析】 由法拉第电磁感应定律得

E＝nΔΦΔt＝1 000×102×π2×10－2V＝2×103

V 非焊接部分电阻

R＝2πrR0＝2π×0.1×10－2πΩ＝0.02 Ω

总电阻R总＝100R＝2 Ω

热功率P＝E22×1066

总R＝W＝1×10 W.

总2

焊接处热功率P＝0.99P5

总＝9.9×10 W. 【答案】 9.9×105

W

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