專題六電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用

1、專題六、電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用【高考考點(diǎn)分析】電磁感應(yīng)是高考的一個(gè)考點(diǎn)，綜合分析近幾年的廣東高考試題，題目較易，主要有以下特點(diǎn)：（1）常以選擇題的形式考查對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)和基本規(guī)律的理解和應(yīng)用， （2）命題熱點(diǎn)集中在感應(yīng)電流的產(chǎn)生、感應(yīng)電流的方向判斷、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小計(jì)算。（3）電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用主要體現(xiàn)在與電學(xué)和力學(xué)知識(shí)的綜合，以導(dǎo)軌加導(dǎo)體棒模型為主，充分利用電磁感應(yīng)定律、楞次定律、安培力、直流電路知識(shí)、磁場(chǎng)知識(shí)等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，可能以圖象的形式進(jìn)行考查，也可能是求解有關(guān)電學(xué)的一些物理量（如電荷量、電功率或電熱等）。常常涉及物體的平衡條件（運(yùn)動(dòng)最大速度求解）、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理、動(dòng)量守恒（雙導(dǎo)體棒）

2、及能量守恒等?！舅璧闹R(shí)】一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象：1.條件：產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流：磁通量發(fā)生變化，閉合回路2.感應(yīng)電流的方向（感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的正負(fù)極的判斷）： （1）楞次定律：感應(yīng)電流的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因。（2）右手定則（導(dǎo)體切割磁感線）：3. 計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大?。?）普適公式：法拉第電磁感應(yīng)定律： （2）垂直平動(dòng)切割磁感線：E=BLV （3）轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線：EBL2/2 二、電路規(guī)律：串并聯(lián)電路的規(guī)律、閉合電路歐姆定律、電路的功率規(guī)律?！究朔才嗔ψ龅墓Φ扔谡麄€(gè)電路消耗的電能】三、平衡條件、平行四邊法則、正交法解法、四、牛頓運(yùn)動(dòng)規(guī)律：五、功能關(guān)系、能量守恒定律、

3、動(dòng)量守恒定律高考回眸：1.（2010年廣東卷16.）如圖5所示，平行導(dǎo)軌間有一矩形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，細(xì)金屬棒PQ沿導(dǎo)軌從MN處勻速運(yùn)動(dòng)到M'N'的過程中，棒上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E隨時(shí)間t變化的圖示，可能正確的是2.（2011年廣東卷15）.將閉合多匝線圈置于僅隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)中，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，下列表述正確的是A.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān) B.穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大C.穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大 D.感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向始終相同3.（2012年廣東卷35.）如圖17所示，質(zhì)量為M的導(dǎo)體棒ab，

4、垂直放在相距為l的平行光滑金屬軌道上。導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為，并處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直與導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，左側(cè)是水平放置、間距為d的平行金屬板，R和Rx分別表示定值電阻和滑動(dòng)變阻器的阻值，不計(jì)其他電阻。（1）調(diào)節(jié)Rx=R，釋放導(dǎo)體棒，當(dāng)棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)，求通過棒的電流I及棒的速率v。（2）改變Rx，待棒沿導(dǎo)軌再次勻速下滑后，將質(zhì)量為m、帶電量為+q的微粒水平射入金屬板間，若它能勻速通過，求此時(shí)的Rx。4.（2013高考廣東理綜第36題）圖19（a）所示，在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的平面內(nèi)，半徑為r的金屬圓盤繞過圓心O的軸承轉(zhuǎn)動(dòng)，圓心O和邊緣K通過電刷與一個(gè)電路連接。電路中的P是加

5、上一定正向電壓才能導(dǎo)通的電子元件。流過電流表的電流I與圓盤角速度的關(guān)系如圖19（b）所示，其中ab段和bc段均為直線，且ab段過坐標(biāo)原點(diǎn)。>0代表圓盤逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。已知：R=3.0，B=1.0T，r=0.2m。忽略圓盤，電流表和導(dǎo)線的電阻。（1）根據(jù)圖19（b）寫出ab、bc段對(duì)應(yīng)的I與的關(guān)系式；（2）求出圖19（b）中b、c兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的P兩端的電壓Ub、Uc；（3）分別求出ab、bc段流過P的電流IP與其兩端電壓UP的關(guān)系式?！镜湫屠}】一、電磁感應(yīng)基本知識(shí)的考查：此類題目集中考查感應(yīng)電流的產(chǎn)生、感應(yīng)電流的方向判斷、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小計(jì)算，需要大家熟悉相關(guān)的規(guī)律和公式。例題1、如圖6所示，在

6、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在O點(diǎn)，并可繞O點(diǎn)擺動(dòng)金屬線框從右側(cè)某一位置由靜止開始釋放，在擺動(dòng)到左側(cè)最高點(diǎn)的過程中，細(xì)桿和金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面則線框中感應(yīng)電流的方向是()Aabcda BdcbadC先是dcbad，后是abcda D先是abcda，后是dcbadPba變式訓(xùn)練1.如圖，圓環(huán)形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動(dòng)變阻器連接成如圖所示的電路若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)，下列表述正確的是（ ）A線圈a中將產(chǎn)生俯視順時(shí)針方向的

7、感應(yīng)電流B穿過線圈a的磁通量變小C線圈a有擴(kuò)張的趨勢(shì)D線圈a對(duì)水平桌面的壓力FN將增大例2.(雙選)如右上圖所示的電路，D1和D2是兩個(gè)相同的小燈泡，是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其電阻很小，近似為零。在電鍵接通和斷開時(shí)，對(duì)燈泡D1和D2的描述正確的是（ ）A接通時(shí)，D1亮一下，然后熄滅B接通時(shí)，D2亮一下，然后熄滅C斷開時(shí)，D1馬上熄滅D斷開時(shí)，D2馬上熄滅 來源:Z。xx。k.ComALSLA1A2RSR1 甲乙變式訓(xùn)練2.（雙選）如圖為演示自感現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)電路，電感線圈的自感系數(shù)均比較大，下列判斷正確的是( )A甲圖接通開關(guān)S，燈A1、A2立即正常發(fā)光B甲圖斷開S，燈A1、A2同時(shí)熄滅C乙圖接

8、通S，燈A逐漸亮起來D乙圖斷開S，燈A不會(huì)立即熄滅二、電磁感應(yīng)中的圖像問題：圖象問題可以綜合法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律或右手定則、安培定則和左手定則，還有與之相關(guān)的電路知識(shí)和力學(xué)知識(shí)等對(duì)于圖象問題，搞清物理量之間的函數(shù)關(guān)系、變化范圍、初始條件、斜率的物理意義等，往往是解題的關(guān)鍵解決圖象問題的一般步驟：(1)明確圖象的種類，即是Bt圖象，t圖象，或者Et圖象、It圖象等(2)分析電磁感應(yīng)的具體過程(3)用右手定則或楞次定律確定方向?qū)?yīng)關(guān)系(4)結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等規(guī)律寫出函數(shù)關(guān)系式(5)根據(jù)函數(shù)關(guān)系式，進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，如分析斜率的變化、截距等(6)畫圖象或判斷圖象（常

9、用排除法）例3. .如圖甲所示，相鄰兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的寬度均為L(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，其方向如圖所示.一個(gè)單匝正方形閉合導(dǎo)線框由均勻?qū)Ь€制成，邊長(zhǎng)也是L.導(dǎo)線框從左向右勻速穿過這兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域.規(guī)定以逆時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向，則線框從位置運(yùn)動(dòng)到位置過程中，感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖線應(yīng)是圖乙中的() 甲 乙變式訓(xùn)練：3.（雙選）如圖所示，螺線管內(nèi)有一平行于軸線的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，規(guī)定圖中箭頭所示方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度B的正方向，螺線管與U形導(dǎo)線框cdef相連，導(dǎo)線框cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)線框cdef在同一平面內(nèi)。當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按圖示規(guī)律變化時(shí)（）A在t1時(shí)刻，金屬

10、圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大 B在t2時(shí)刻，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大C在t1t2時(shí)間內(nèi)，金屬圓環(huán)L內(nèi)有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流D在t1t2時(shí)間內(nèi)，金屬圓環(huán)L有收縮趨勢(shì)限時(shí)訓(xùn)練一：1為了診斷病人的心臟功能和動(dòng)脈血液黏稠情況，需測(cè)量血管中血液的流量，如圖所示為電磁流量計(jì)示意圖，將血管置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中，測(cè)得血管兩側(cè)a、b兩點(diǎn)間電壓為U，已知血管的直徑為d，則血管中血液的流量Q(單位時(shí)間內(nèi)流過的體積)為( )A. B. C. D.2如圖9216所示，導(dǎo)體棒AB長(zhǎng)2R，繞O點(diǎn)以角速度沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，OB為R，且OBA三點(diǎn)在同一直線上，有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，充滿轉(zhuǎn)動(dòng)平面且與轉(zhuǎn)動(dòng)平面垂直，那么AB

11、兩端的電勢(shì)差大小為()A.BR2 B2BR2 C4BR2 D6BR23.（雙選）一個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外。一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框abcd，沿紙面由位置1(左)勻速運(yùn)動(dòng)到位置2(右)。則 （ ）A導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdaB導(dǎo)線框離開磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdaC導(dǎo)線框離開磁場(chǎng)時(shí)，受到的安培力方向水平向右D導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力方向水平向左4.如圖所示，一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路。虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。方向垂直于回路所在的平面?；芈芬运俣葀向右勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，直徑CD始絡(luò)與MN垂直。從D點(diǎn)到達(dá)邊界開始到C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)為止，下列結(jié)論不正

12、確的是 （ ）A感應(yīng)電流方向不變BCD段直線始終不受安培力C感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值EBavD感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值5.圖中電感L的直流電阻為RL，小燈泡的電阻為R，小量程電流表G1、G2的內(nèi)阻不計(jì)當(dāng)開關(guān)S閉合，電路達(dá)到穩(wěn)定后，電流表G1、G2的指針均偏向右側(cè)（電流表的零刻度在表盤的中央）則在開關(guān)S斷開后，兩個(gè)電流表的指針偏轉(zhuǎn)情況是（ ）AG1、G2的指針都立即回到零點(diǎn)BG1緩慢回到零點(diǎn)，G2立即左偏，偏后緩慢回到零點(diǎn)CG1立即回到零點(diǎn)，G2緩慢回到零點(diǎn)DG2立即回到零點(diǎn)，G1緩慢回到零點(diǎn)6(雙選)在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一個(gè)不變形的單匝金屬圓線圈，線圈所圍的面積為0.1 m2，線圈電阻為1 .規(guī)定

13、線圈中感應(yīng)電流I的正方向從上往下看是順時(shí)針方向，如圖甲所示磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示則下列說法正確的是()A在時(shí)間05 s內(nèi)，I的最大值為0.1 AB在第4 s時(shí)刻，I的方向?yàn)槟鏁r(shí)針C前2 s內(nèi)，通過線圈截面的總電荷量為0.01 CD第3 s內(nèi)，線圈的發(fā)熱功率最大7如圖所示，一閉合直角三角形線框以速度v勻速穿過勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域從BC邊進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)開始計(jì)時(shí)，到A點(diǎn)離開磁場(chǎng)區(qū)為止的過程中，線框內(nèi)感應(yīng)電流的情況(以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?是圖中的() 8（雙選）如圖中(a)(d)分別為穿過某一閉合回路的磁通量隨時(shí)間t變化的圖象，關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)下列論述正確的是（ ）A圖(a

14、)中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定不變B圖(b)中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一直在變大C圖(c)中回路在0t1時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大于在t1t2時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D圖(d)中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先變小再變大三.電磁感應(yīng)與電路綜合在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路相當(dāng)于電源解決電磁感應(yīng)與電路綜合問題的基本思路是：（1）明確哪部分相當(dāng)于電源，由法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向（2）畫出等效電路圖（3）運(yùn)用閉合電路歐姆定律串并聯(lián)電路的性質(zhì)求解未知物理量例題4.如圖（a）所示，一個(gè)電阻值為R ，匝數(shù)為n的圓形金屬線與阻值為2R的電阻R1連結(jié)成閉合回路。線圈的半徑為

15、r1 . 在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線如圖18（b）所示。圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0 . 導(dǎo)線的電阻不計(jì)。求0至t1時(shí)間內(nèi)（1）通過電阻R1上的電流大小和方向；（2）通過電阻R1上的電量q及電阻R1上產(chǎn)生的熱量。變式訓(xùn)練4.兩根光滑的長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌MN、MN平行置于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為l，電阻不計(jì)，M、M處接有如圖所示的電路，電路中各電阻的阻值均為R，電容器的電容為C.長(zhǎng)度也為L(zhǎng)阻值同為R的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中ab在外力作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)且與導(dǎo)軌保持良好接觸，在

16、ab運(yùn)動(dòng)距離為x的過程中，整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q.求：(1)ab運(yùn)動(dòng)速度v的大?。?2)電容器所帶的電荷量q. （3）此過程中通過電R的電荷量q2例題5如圖所示,MN和PQ是兩根放在豎直面內(nèi)且足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌，相距為2L左側(cè)是水平放置長(zhǎng)為6L、間距為L(zhǎng)的平行金屬板，且連接電阻R金屬板右半部、ef右側(cè)區(qū)域均處在磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中質(zhì)量為M、電阻也為R的導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌接觸良好棒ab在ef左側(cè)O處受水平向右的力作用，由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，在某一時(shí)刻恰好進(jìn)入ef右側(cè)區(qū)域且以速度v0勻速運(yùn)動(dòng),同時(shí)從金屬上板左端邊緣水平向右射入電量為q帶負(fù)電油滴能在金屬板左半部勻速向

17、右運(yùn)動(dòng)，不計(jì)其他電阻(1)求通過電阻R的電流I和兩端的電壓U；(2)若要求油滴能從金屬板間飛出，求油滴射入的速率u的范圍：變式訓(xùn)練5.如圖所示,質(zhì)量為m=0.1kg、電阻r = 0.1的導(dǎo)體棒MN，垂直放在相距為L(zhǎng)= 0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌上。導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為 = 30°，并處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B = 0.4T方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌下端接有阻值R=0.3的電阻，棒在外力F作用下，以v = 8m/s的速度沿導(dǎo)軌向上做勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一定時(shí)間后撤去外力，棒繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離s =2m后到達(dá)最高位置，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與 導(dǎo)軌

18、保持良好接觸，重力加速度g取10m/s2，求(1)棒MN向上勻速運(yùn)動(dòng)過程，回路中的電流；(2)從撤去外力到棒MN到達(dá)最高位置的過程，通過電阻R 的電荷量q；(3)從撤去外力至棒MN到達(dá)最高位置的過程，整個(gè)回路產(chǎn) 生的焦耳熱Q0。四.電磁感應(yīng)與力學(xué)綜合電磁感應(yīng)與動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)合的動(dòng)態(tài)分析，分析方法是：導(dǎo)體受力運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電流通電導(dǎo)線受安培力合外力變化加速度變化速度變化感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變化周而復(fù)始地循環(huán)，直至達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)分析動(dòng)力學(xué)問題的步驟：(1)用電磁感應(yīng)定律和楞次定律、右手定則確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向(2)應(yīng)用閉合電路歐姆定律求出電路中感應(yīng)電流的大小(3)分析研究導(dǎo)體受力情況，特別要注

19、意安培力方向的確定(4)列出動(dòng)力學(xué)方程或平衡方程求解兩種狀態(tài)處理：(1) 導(dǎo)體處于平衡態(tài)靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(2) 處理方法：根據(jù)平衡條件合外力等于零，列式分析(2)導(dǎo)體處于非平衡態(tài)加速度不為零注意安培力的特點(diǎn)：導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)v感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E感應(yīng)電流I安培力F磁場(chǎng)對(duì)電流的作用電磁感應(yīng)阻礙閉合電路歐姆定律純力學(xué)問題中只有重力、彈力、摩擦力，電磁感應(yīng)中多一個(gè)安培力，安培力隨速度變化，部分彈力及相應(yīng)的摩擦力也隨之而變，導(dǎo)致物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，在分析問題時(shí)要注意上述聯(lián)系例題6如圖所示，兩足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，相距為L(zhǎng), 一理想電流表與兩導(dǎo)軌相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直。一質(zhì)量為m、有效電阻為R的

20、導(dǎo)體棒在距磁場(chǎng)上邊界h處?kù)o止釋放。導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，流經(jīng)電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為I。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，且始終保持水平，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻。求： （1） 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B；（2） 電流穩(wěn)定后， 導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度的大小v；（3） 流經(jīng)電流表電流的最大值abB變式訓(xùn)練6如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行光滑金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)=1 m，導(dǎo)軌平面與水平面成30°角，下端連接 “2. 5V，0. 5W”的小電珠，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為m=0.02 kg、電阻不計(jì)的光滑金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，金屬棒與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸取g10 m/s2求：（1）

21、金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止剛開始下滑時(shí)的加速度大??；（2）當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，小電珠正常發(fā)光，求該速度的大??；（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小例題78如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為l=0.5m，其電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30°角。完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸，已知兩棒的質(zhì)量均為0.02kg，電阻均為R=0.1，整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T，棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動(dòng)，而棒cd恰好能保持靜止。取g=10m/s2，問：（1）通過cd棒的電流I是多

22、少，方向如何？（2）棒ab受到的力F多大？（3）棒cd每產(chǎn)生Q=0.1J的熱量，力F做的功W是多少？變式訓(xùn)練7. 均勻?qū)Ь€制成的單匝正方形閉合線框abcd，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，總電阻為R，總質(zhì)量為m.將其置于磁感強(qiáng)度為B的垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方h處，如圖16所示線框由靜止自由下落，線框平面保持在豎直平面內(nèi)，且cd邊始終與磁場(chǎng)的水平邊界面平行當(dāng)cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，(1)求線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大??；(2)求cd兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小；(3)若此時(shí)線框加速度恰好為零，求線框下落的高度h所應(yīng)滿足的條件限時(shí)訓(xùn)練二：1如圖所示，導(dǎo)體AB在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，設(shè)導(dǎo)體AB的電阻為r，導(dǎo)軌左端接

23、有阻值為R的電阻，磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌寬為d，導(dǎo)體AB勻速運(yùn)動(dòng)，速度為v.下列說法正確的是()A在本題中分析電路時(shí)，導(dǎo)體AB相當(dāng)于電源，且A端為電源正極BUCDBdvCC、D兩點(diǎn)電勢(shì)關(guān)系為：C<DD在AB中電流從B流向A，所以B>A2粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行現(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個(gè)不同方向平移出磁場(chǎng)，如下圖所示，則在移出過程中線框的一邊a、b兩點(diǎn)間電勢(shì)差絕對(duì)值最大的是()3如圖所示，圓環(huán)a和圓環(huán)b的半徑之比為21，兩環(huán)用同樣粗細(xì)、同種材料制成的導(dǎo)線連成閉合回路，連接兩環(huán)的導(dǎo)線電阻不計(jì)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的

24、磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率恒定則在a、b環(huán)分別單獨(dú)置于磁場(chǎng)中的兩種情況下，M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)差之比為()A41 B14 C21 D124（雙選）如圖所示，線圈內(nèi)有理想邊界的磁場(chǎng)，開關(guān)閉合，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小時(shí)，有一帶電微粒靜止于水平放置的平行板電容器中間，若線圈的匝數(shù)為n，平行板電容器的板間距離為d，粒子的質(zhì)量為m，帶電荷量為q，線圈面積為S，則下列判斷中正確的是()A帶電微粒帶負(fù)電B線圈內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為C當(dāng)下極板向上移動(dòng)時(shí)，帶電微粒將向上運(yùn)動(dòng)D當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)帶電微粒將做自由落體運(yùn)動(dòng)5.如圖102所示的（a）、（b）、(c)中除導(dǎo)體棒ab可動(dòng)外，其余部分均固定不動(dòng)，（a）圖中的C原來不帶電。設(shè)導(dǎo)體棒

25、、導(dǎo)軌和直流電源的電阻均可忽略。導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌間的摩擦也不計(jì)。圖中裝置均在水平面內(nèi)，且都處于方向垂直水平面（即紙面）向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，今給導(dǎo)體棒ab一個(gè)向右的初速度v0，在下列三種情形下導(dǎo)體棒ab的最終運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是A 三種情況下導(dǎo)體棒ab最終均做勻速運(yùn)動(dòng)B （a）、（c）中，棒ab最終將以不同速度做勻速運(yùn)動(dòng)；(b)中ab棒最終靜止C （a）、（c）中，棒ab最終將以相同速度做勻速運(yùn)動(dòng)；(b)中ab棒最終靜止D (a)、（b）、（c）中，棒ab最終都靜止6.如圖5甲所示，兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng).M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻一根質(zhì)量為

26、m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直斜面向下導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計(jì)它們之間的摩擦(1)由b向a方向看到的裝置如圖乙所示，請(qǐng)?jiān)诖藞D中畫出ab桿下滑過程中某時(shí)刻的受力示意圖(2)在加速下滑過程中，當(dāng)ab桿的速度大小為v時(shí)，求此時(shí)ab桿中的電流及其加速度的大小(3)求在下滑過程中，ab桿可以達(dá)到的速度最大值7.如圖，光滑斜面的傾角= 30°，在斜面上放置一矩形線框abcd，ab邊的邊長(zhǎng)l1 = l m，bc邊的邊長(zhǎng)l2= 0.6 m，線框的質(zhì)量m = 1 kg，電阻R =

27、 0.1，線框通過細(xì)線與重物相連，重物質(zhì)量M = 2 kg，斜面上ef線（efgh）的右方有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 0.5 T，如果線框從靜止開始運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)最初一段時(shí)間是勻速的，ef線和gh的距離s = 11.4 m，（取g = 10.4m/s2），求：線框進(jìn)入磁場(chǎng)前重物M的加速度；來源:Zxxk.Com線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)的速度v；ab邊由靜止開始到運(yùn)動(dòng)到gh線處所用的時(shí)間t；ab邊運(yùn)動(dòng)到gh線處的速度大小和在線框由靜止開始到運(yùn)動(dòng)到gh線的整個(gè)過程中產(chǎn)生的焦耳熱8如圖所示，足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置，間距為L(zhǎng)，與水平面成角，導(dǎo)軌與定值電阻R1和R2相連，且R1

28、 = R2 = R，R1支路串聯(lián)開關(guān)S，原來S閉合勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上，有一質(zhì)量為m、有效電阻也為R的的導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌垂直放置，它與導(dǎo)軌的接觸粗糙且始終接觸良好，現(xiàn)讓導(dǎo)體棒ab從靜止開始釋放，沿導(dǎo)軌下滑，當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)速率為V，此時(shí)整個(gè)電路消耗的電功率為重力功率的3/4已知重力加速度為g，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，求：MNPQR1R2BabS（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后導(dǎo)體棒ab中的電流強(qiáng)度I；（2）如果導(dǎo)體棒ab從靜止釋放沿導(dǎo)軌下滑x距離后運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，在這一過程中回路中產(chǎn)生的電熱是多少？（3）導(dǎo)體棒ab達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，斷開開關(guān)S，從這時(shí)開始導(dǎo)體棒ab下滑一段

29、距離后，通過導(dǎo)體棒ab橫截面的電量為q，求這段距離是多少？五.電磁感應(yīng)與動(dòng)量、能量的綜合電磁感應(yīng)過程的實(shí)質(zhì)是不同形式的能量轉(zhuǎn)化的過程電磁感應(yīng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中必定受到安培力作用，因此要維持感應(yīng)電流存在，必須有“外力”克服安培力做功此過程中，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，“外力”克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能；當(dāng)感應(yīng)電流通過用電器時(shí)，電能又轉(zhuǎn)化為其他形式的能可以簡(jiǎn)化為下列形式：同理，安培力做功的過程，是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程，安培力做多少功就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能2電能求解的思路主要有三種(1)利用克服安培力做功求解：電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功

30、；(2)利用能量守恒求解：機(jī)械能的減少量等于產(chǎn)生的電能；(3)利用電路特征求解：通過電路中所產(chǎn)生的電能來計(jì)算例8.如圖所示，在高度差h0.50m的平行虛線范圍內(nèi)，有磁感強(qiáng)度B0.50T、方向水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，正方形線框abcd的質(zhì)量m0.10kg、邊長(zhǎng)L0.50m、電阻R0.50，線框平面與豎直平面平行，靜止在位置I時(shí)，cd邊跟磁場(chǎng)下邊緣有一段距離?，F(xiàn)用一豎直向上的恒力F4.0N向上提線框，該框由位置無初速度開始向上運(yùn)動(dòng)，穿過磁場(chǎng)區(qū)，最后到達(dá)位置（ab邊恰好出磁場(chǎng)），線框平面在運(yùn)動(dòng)中保持在豎直平面內(nèi)，且cd邊保持水平。設(shè)cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框恰好開始做勻速運(yùn)動(dòng)（g取10ms2）。求：（1）

31、線框進(jìn)入磁場(chǎng)前距磁場(chǎng)下邊界的距離H。（2）線框由位置到位置的過程中，恒力F做的功是多少？線框內(nèi)產(chǎn)生的熱量又是多少?變式訓(xùn)練8.如圖所示，在空間中有一水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，區(qū)域的上下邊緣間距為h，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B有一寬度為b（b<h）、長(zhǎng)度為L(zhǎng)、電阻為R、質(zhì)量為m的矩形導(dǎo)體線圈緊貼磁場(chǎng)區(qū)域的上邊緣從靜止起豎直下落，當(dāng)線圈的PQ邊到達(dá)磁場(chǎng)下邊緣時(shí)，恰好開始做勻速運(yùn)動(dòng)求：線圈的MN邊剛好進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線圈的速度大小例題9.如圖所示，豎直放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L，在M點(diǎn)和P點(diǎn)間接有一個(gè)阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間的矩形區(qū)域OO1O1' O'內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向里、寬為d的

32、勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab垂直地?cái)R在導(dǎo)軌上，與磁場(chǎng)的上邊界相距d0，現(xiàn)使ab棒南靜止開始釋放，棒ab在離開磁場(chǎng)前已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)（棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸且下落過程中始終保持水平，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)）(1)求棒ab離開磁場(chǎng)的下邊界時(shí)的速度大小(2)求棒ab在通過磁場(chǎng)區(qū)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱(3)試分析討論棒ab在磁場(chǎng)中可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)情況。變式訓(xùn)練9（雙選）如圖，足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌傾斜放置，其下端與小燈泡連接，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面，則垂直導(dǎo)軌的導(dǎo)體棒ab在下滑過程中（導(dǎo)體棒電阻為R，導(dǎo)軌和導(dǎo)線電阻不計(jì)）（ ）A受到的安培力方向沿斜面向上B受到的安培力大小保持恒

33、定C導(dǎo)體棒的機(jī)械能一直減小D克服安培力做的功等于燈泡消耗的電能限時(shí)訓(xùn)練三：1（雙選）邊長(zhǎng)為h的正方形金屬導(dǎo)線框，從圖所示的初始位置由靜止開始下落，通過一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直于線框平面，磁場(chǎng)區(qū)寬度等于H，Hh。從線框開始下落到完全穿過磁場(chǎng)區(qū)的整個(gè)過程中（ ）A線框運(yùn)動(dòng)的方向始終是向下的B線框速度的大小不一定總是在增加C線框中總是有感應(yīng)電流存在D線框受到的磁場(chǎng)力的合力的方向有時(shí)向上，有時(shí)向下2如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌固定在豎直平面內(nèi)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌所在的平面里。金屬棒AC與導(dǎo)軌垂直且接觸良好?，F(xiàn)將導(dǎo)軌接上電阻R，導(dǎo)軌和金屬棒的電阻忽略不計(jì)，則金屬棒AC由靜止釋放后( ) A電流方向沿

34、棒由C指向AB金屬棒所受安培力的最大值與其重力大小相等C在金屬棒加速下落的過程中，金屬棒減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為在電阻上產(chǎn)生的熱量D金屬棒達(dá)到穩(wěn)定速度后的下落過程中，金屬棒的機(jī)械能守恒3.（雙選）如圖所示，固定位置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一質(zhì)量為m（質(zhì)量分布均勻）的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為u?，F(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離L時(shí)，速度恰好達(dá)到最大（運(yùn)動(dòng)過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直）。設(shè)桿接入電路的電阻為r，導(dǎo)軌電阻

35、不計(jì)，重力加速度大小為g。則此過程 （ ）A.桿的速度最大值為B.流過電阻R的電量為C.恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動(dòng)能的變化量D.恒力F做的功與安倍力做的功之和大于桿動(dòng)能的變化量4如圖所示，一輕繩繞過兩輕質(zhì)滑輪，兩端分別連接著矩形導(dǎo)線框A和石塊C，線框A的邊長(zhǎng)d=1m、l=0.6m，電阻R=0.1，質(zhì)量m=0.5kg，石塊C質(zhì)量M=2kg垂直紙面向外的有界水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，磁場(chǎng)寬度為s=1.6m如果線框從圖示位置由靜止開始釋放，恰好勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，取g=10m/s2試求：(1)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)的速度v0；(2)線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的電熱Q；(3)線框上邊剛出

36、磁場(chǎng)時(shí)的加速度a5一半徑為r的圓形導(dǎo)線框內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)線框所在平面，一導(dǎo)體棒一端在圓心O，另一端放于圓形導(dǎo)線框上，并接觸良好，導(dǎo)體繞圓心O勻角速轉(zhuǎn)動(dòng)，O端及線框分別用導(dǎo)線連接一對(duì)水平放置的平行金屬板，兩板間的距離為d。有一質(zhì)量為m、帶電量為q的液滴以初速度v0水平向右射入兩板間（該液滴可為質(zhì)點(diǎn)）。該液滴恰能從兩板間作勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后液滴射入右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度大小恒定、方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1、寬為L(zhǎng)的（重力場(chǎng)、電場(chǎng)、磁場(chǎng)）復(fù)合場(chǎng)（磁場(chǎng)的上下區(qū)足夠大）中，重力恰等于電場(chǎng)力求：（1）平行金屬板1和2間的電壓是多大？（2）導(dǎo)體棒旋轉(zhuǎn)方向如何（順時(shí)針或逆時(shí)針）？旋轉(zhuǎn)角

37、速度多大？（3）該液滴離開復(fù)合場(chǎng)時(shí)，偏離原方向的距離.6如圖甲所示，平行光滑導(dǎo)軌AB、CD傾斜放置，與水平面間的夾角為，間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌下端B、C間用電阻R=2r相連。一根質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒MN垂直放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，方向始終平行于水平地面。在導(dǎo)軌間的矩形區(qū)域EFGH內(nèi)存在長(zhǎng)度也為L(zhǎng)、垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。t=0時(shí)刻由靜止釋放導(dǎo)體棒MN，恰好在t1時(shí)刻進(jìn)入磁場(chǎng)EFGH并做勻速直線運(yùn)動(dòng)。求：（1）導(dǎo)體棒MN進(jìn)入磁場(chǎng)前，電阻R兩端的電壓U；（2）導(dǎo)體棒MN在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度v和電阻勻速運(yùn)動(dòng)過程中R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。7、兩根足夠長(zhǎng)的固

38、定的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平內(nèi)，兩導(dǎo)軌間的距離為l，導(dǎo)軌上面橫放著兩根導(dǎo)體棒ab和cd構(gòu)成矩形回路，如圖47所示兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量皆為m，電阻皆為R，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，設(shè)兩導(dǎo)體棒均為沿導(dǎo)軌無摩擦地滑行，開始時(shí)，棒cd靜止，棒ab有指向棒cd的初速度（如圖所示），若兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)中始終不接觸，求：（1）在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的焦耳熱最多是多少？（2）當(dāng)ab棒的速度變?yōu)槌跛俣鹊臅r(shí)，cd棒的加速度是多少？專題六、電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用參考答案：高考回眸：1.答案：A；2.答案：C；3.【解析】（1）當(dāng)Rx=R棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)，由平衡條件安培力 解得; 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 電流 解得 （2）微粒水平射入金屬板間，能勻速通過

39、，由平衡條件棒沿導(dǎo)軌勻速，由平衡條件 金屬板間電壓;解得4.解析：（1）圖像得出三點(diǎn)坐標(biāo):o（0，0）b（15，0.1） c（45，0.4）.由直線的兩點(diǎn)式得I與關(guān)系式：(2)圓盤切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為： 當(dāng)=15rad/s時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E=0.02×15V=0.3V。當(dāng)=45rad/s時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E=0.02×45V=0.9V。忽略圓盤電阻即電源忽略內(nèi)阻，故Up=E ，可得：Ub=0.3V ，Uc=0.9V 。 (3)由并聯(lián)電路知識(shí)有： ， =由得IP=I-. ,例題1、答案：B, 例題2答案：AD , 例3、答案：C例4.解析：由圖象分析可知，0至?xí)r間內(nèi) 由

40、法拉第電磁感應(yīng)定律有 而，由閉合電路歐姆定律有聯(lián)立以上各式解得：通過電阻上的電流大小為由楞次定律可判斷通過電阻上的電流方向?yàn)閺腷到a通過電阻上的電量，通過電阻上產(chǎn)生的熱量例5.解：（1）棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) （2分）根據(jù)歐姆定律 （1分）（1分）， （1分）（2）對(duì)油滴在金屬板左半部運(yùn)動(dòng)，列力平衡方程 （1分） （1分）油滴進(jìn)入金屬板右半部，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛侖茲力提供向心（1分）（1分）最小半徑（1分），油滴從金屬板左側(cè)飛出最大速率（1分）最大半徑（1分）， （1分） 油滴從金屬板右側(cè)飛出最小速率 （1分） 所以，油滴射入的速率范圍 ， （1分）例6、答案：(1)(2)（3）例7、解析：（1）

41、棒cd受到的安培力 棒cd在共點(diǎn)力作用下平衡，則 由式代入數(shù)據(jù)解得 I=1A，方向由右手定則可知由d到c。（2）棒ab與棒cd受到的安培力大小相等 Fab=Fcd對(duì)棒ab由共點(diǎn)力平衡有 代入數(shù)據(jù)解得 F=0.2N（3）設(shè)在時(shí)間t內(nèi)棒cd產(chǎn)生Q=0.1J熱量，由焦耳定律可知 設(shè)ab棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為v，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E=Blv由閉合電路歐姆定律知 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知，在時(shí)間t內(nèi)，棒ab沿導(dǎo)軌的位移 x=vt力F做的功 W=Fx 綜合上述各式，代入數(shù)據(jù)解得 W=0.4J例8.（1）在恒力作用下，線圈開始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)線圈的加速度為a，據(jù)牛頓第二定律有：Fmgma 解得a30m/s2

42、從線圈進(jìn)入磁場(chǎng)開始做勻速運(yùn)動(dòng)，速度為v1，則cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為BLv1線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為 I/R； 線框所受的安培力為 F安BIL因線框做勻速運(yùn)動(dòng)，則有FF安+mg；聯(lián)立上述幾式，可解得 24m/s；由v122aH解得H9.6m（2）恒力F做的功 WF（H+L+h）42.4J從cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)到ab邊離開磁場(chǎng)的過程中，拉力所做的功等于線框增加的重力勢(shì)能和產(chǎn)生的熱量Q，即F（L+h）mg（L+h）+Q解得：Q（Fmg）（L+h）3.0J或QI2Rt3.0J例9.解：(1)設(shè)棒ab離開磁場(chǎng)的邊界前做勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=BLv 電路中的電流 對(duì)棒ab，由平衡條件得：m

43、g-BIL=0 解得： (2)設(shè)整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q，由能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律可得：,解得：,故. (3)設(shè)棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v0，由 得：棒在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度，則 當(dāng)v0=v，即時(shí)，棒進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng) 當(dāng)v0<v，即時(shí)，棒進(jìn)入磁場(chǎng)后先做加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速直線運(yùn)動(dòng) 當(dāng)v0>v,即時(shí)，棒進(jìn)入磁場(chǎng)后先做減速運(yùn)動(dòng)，后做勻速直線運(yùn)動(dòng) 變式訓(xùn)練1、D 變式訓(xùn)練2、答案：BD 變式訓(xùn)練3、答案：BD變式訓(xùn)練4、 (1) v.(2) q.（3）q2=BLx/3R變式訓(xùn)練5、（1）4A;(2)1C;(3)2.2J變式訓(xùn)練6、解：（1）設(shè)金屬棒剛開始下滑時(shí)的加速度為a,由于金屬

44、棒開始下滑的初速為零，根據(jù)牛頓第二定律有 代入數(shù)據(jù)解得 m/s2 （2）設(shè)金屬棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的速度為v、所受安培力為FA，棒在沿導(dǎo)軌方向受力平衡，則有 mgsin FA0 ,此時(shí)小電珠消耗的電功率：PFAv 聯(lián)立式并入代數(shù)據(jù)解得: v 5m/s （3）設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 小電珠正常發(fā)光，其兩端電壓等于E，必有 聯(lián)立式并代入數(shù)據(jù)解得 T變式訓(xùn)練7、解析(1) BL.(2) BL.(3)h.變式訓(xùn)練8.解析：設(shè)線圈勻速穿出磁場(chǎng)的速度為v，此時(shí)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 感應(yīng)電流為 ，線圈受到的安培力為F=BIL ，且線圈有：mg=F ， 設(shè)線圈的上邊剛好進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為v，根據(jù)能量守恒定律 聯(lián)立解得 變式訓(xùn)練9答案：AC 限時(shí)訓(xùn)練一：1.C 2.C 3.BD 4.B 5.B6.BC 7. A8.CD限時(shí)訓(xùn)練二：1A2B3. C4BC5. B6.(1)略(2)，gsin (3).7.【解析】（1）線框進(jìn)入磁場(chǎng)前，線框僅受到細(xì)線的拉力FT，斜面的支持力和線框重力，重物M受到重力和拉力FT對(duì)線框，由牛頓第二定律得FT mg sin= ma （2分）聯(lián)立解得線框進(jìn)入磁場(chǎng)前重物M的加速度= 5m/s2 （2分）（2）因?yàn)榫€框進(jìn)入磁場(chǎng)的最初一段時(shí)間做勻速運(yùn)動(dòng)，所以重物受力平衡Mg = FT，線框abcd受力平衡FT= mg sin + FA（1分）ab邊進(jìn)入磁