二輪專題復(fù)習(xí)：電磁感應(yīng)定律綜合運(yùn)用專題訓(xùn)練

1、二輪專題復(fù)習(xí)：電磁感應(yīng)定律綜合運(yùn)用專題訓(xùn)練考點(diǎn)分析電磁感應(yīng)是電磁學(xué)中重要的內(nèi)容，也是高考的熱點(diǎn)之一。電磁感應(yīng)是討論其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的特 點(diǎn)和規(guī)律；電路問題主要是討論電能在電路中傳輸、分配并通過用電器轉(zhuǎn)化成其他形式能的特點(diǎn)和規(guī)律。 有電磁感應(yīng)過程中感應(yīng)電流大小和方向的判定及計(jì)算，更有力學(xué)知識(shí)在電磁感應(yīng)問題中的綜合應(yīng)用問題。 而在這些綜合問題中，往往需要綜合運(yùn)用牛頓第二定律、功能關(guān)系、動(dòng)能定理及能量守恒定律，并結(jié)合閉 合電路的物理規(guī)律。電磁感應(yīng)的綜合考點(diǎn)主要集中在以下四個(gè)層面：1、電磁感應(yīng)中的力學(xué)綜合問題2、電磁感應(yīng)中的電路綜合問題3、電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化與守恒應(yīng)用問題4、電磁感應(yīng)中的圖像問題

2、知識(shí)與方法總結(jié):一、電磁感應(yīng)中的力學(xué)綜合問題：電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題涉及受力分析、力和運(yùn)動(dòng)問題、能量問題。引起電磁感應(yīng)現(xiàn)象的主要原因有二一是磁場(chǎng)變化，二是導(dǎo)體切割磁感線。其中第二種是涉及到電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題中最典型的情形。電磁感應(yīng)中，通過導(dǎo)體中的感應(yīng)電流受到原磁場(chǎng)的安培力作用，從而影響導(dǎo)體棒或線圈的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，導(dǎo)致電磁感應(yīng)問題與力和運(yùn)動(dòng)問題聯(lián)系在一起。一般思路與方法： 先解決電磁學(xué)問題，再解決電路問題后解決力學(xué)問題。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)楞次定律確定安培力（或感應(yīng)電流）的方向找好等效電源、畫出等效電路圖根據(jù)歐姆定律求感應(yīng)電流求安培力的大小和方向分析導(dǎo)體的受力情況和運(yùn)動(dòng)

3、情況根據(jù)牛頓第二定律列動(dòng)力學(xué)方程或力的平衡條件列力的平衡方程典型示例遷移L = 0.20 m,電阻 R=1.0 Q;阻皆可忽略不計(jì)，整 道面向下.現(xiàn)用一外 的關(guān)系如圖26所度，t表示時(shí)間，則例題1、如圖所示，一對(duì)平行光滑軌道固定在水平地面上，兩軌道間距有一導(dǎo)體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿與軌道的電 個(gè)裝置處于磁感強(qiáng)度 B = 0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌 力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運(yùn)動(dòng).測(cè)得力 F與時(shí)間t 示.求桿的質(zhì)量m和加速度a.解析：導(dǎo)體桿在軌道上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，用 v表示其速v= at桿切割磁感線，將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E = BLv在桿、軌道和電阻的閉合回路中產(chǎn)生

4、電流I=E/R桿受到的安培力為 F安二IBL根據(jù)牛頓第二定律，有 F F安=ma皿 口 lB212 £聯(lián)立以上各式，得F =ma atR由圖線上已知條件，可解得a= 10m/s2, m= 0.1kg 變式訓(xùn)練1、兩根相距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌如題13圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面。質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 由導(dǎo)軌電阻不計(jì)，回路總電阻為2R。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度 Vi沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿也正好以速率向下V2勻速

5、運(yùn)動(dòng)。重力加速度為 go以下說法正確的是A. ab桿所受拉力F的大小為 師g+BLV2RB. cd桿所受摩擦力為零一，一、BL(V1V2)C.回路中的電流強(qiáng)度為 一一22D.科與大小的關(guān)系為2Rmg尸 22B L2Vl2R二、電磁感應(yīng)中的電路綜合問題電磁感應(yīng)中的電路綜合問題是電磁感應(yīng)與電路的知識(shí)聯(lián)系，聯(lián)系橋梁是閉合電路歐姆定律。(1)切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的線圈是電源和內(nèi)電路，找出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，閉合回路的 其余部分是外電路，弄清外電路的總電阻。(2)電磁感應(yīng)只能負(fù)責(zé)產(chǎn)生電源的電動(dòng)勢(shì)和計(jì)算方法，管不了電路的其它物理量的計(jì)算。所以，內(nèi) 電路的內(nèi)阻、內(nèi)電壓、內(nèi)電阻的熱功率、內(nèi)熱，外電路的路

6、端電壓、外電阻、功率、電熱，閉合電路中的 電流，這些都只能依賴于電路(歐姆定律、串并聯(lián)電路特點(diǎn)、分配原理)來分析和計(jì)算。一般思路與方法：(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的方向(2)找準(zhǔn)等效電源、畫出等效電路圖(3)根據(jù)電路的知識(shí)求電路的有關(guān)物理量(一般先由歐姆定律求出電流，后計(jì)算其它量)間距為磁場(chǎng)垂直，質(zhì) 并與其保持光 阻R,當(dāng)桿abP=0.27皿例2、如圖所示中MW口 PQ為豎直方向的兩平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌,L=0.4m,電阻不計(jì)，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.50T的勻強(qiáng)量為m=6.0X 10-3Kg,電阻為R=1.0Q的金屬桿ab始終垂直于導(dǎo)軌， 滑接觸

7、，導(dǎo)軌兩端分別接有滑動(dòng)變阻器R2和阻值為Ri=3.0 的電達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)以速度v勻速下滑，整個(gè)電路消耗的電功率為2g=10m/ s ,試求：當(dāng)ab作勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)通過 ab的電流大小當(dāng)ab作勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小當(dāng)ab作勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值解：對(duì)ab桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受合外力為零，設(shè) ab中電流為IBIL = mg解得I = 0.3A 產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì) E=BLvP =EI v =4.5m/s P 電路中的電動(dòng)勢(shì)為 E = P = 0.9VI 外電路電壓U = E - IR = 0.6VU = IR 外RRRiR2解得R=6.0 Q變式訓(xùn)練2、如圖示：abcd是粗細(xì)均勻的電阻絲制成的長(zhǎng)方形線框

8、，另一種材料制成的導(dǎo)體棒MNT電阻，可與保持良好接觸并做無摩擦滑動(dòng)，線框處在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，當(dāng)導(dǎo)體棒 MNE外力作用下從導(dǎo)線框的左端開始做切割磁感應(yīng)線的勻速運(yùn)動(dòng)，一直滑到右端的過程中，導(dǎo)線框上消耗的電功率 的變化情況可能為：（）A逐漸增大B.先減小后增大C.先增大后減小D.增大、減小、再增大、再減小三、電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化與守恒應(yīng)用問題：電磁感應(yīng)總是伴隨能量的轉(zhuǎn)化和守恒 .過程，楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律在 電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的反映。要維持感應(yīng)電流的存在，必然要克服安培力做功，即由其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能。 產(chǎn)生的感應(yīng)電流通過用電器、導(dǎo)體棒等，電能又轉(zhuǎn)化為其它形式的

9、能（如機(jī)械能、內(nèi)能等）。安培力對(duì)導(dǎo)體做負(fù)功（即外力克服安培力做功）的過程，是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；安培力對(duì)導(dǎo)體做正 功的過程，是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。因常涉及變加速運(yùn)動(dòng)過程，所以，對(duì)導(dǎo)體棒或線圈較多運(yùn)用動(dòng)能定理列方程，對(duì)系統(tǒng)較多運(yùn)用能量轉(zhuǎn) 化和守恒定律列方程。解決這類問題的一般思路與方法：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)楞次定律確定安培力（或感應(yīng)電流）的方向找準(zhǔn)等效電源、畫出等效電路圖根據(jù)歐姆定律求感應(yīng)電流求回路中電阻消耗的電功或電功率的表達(dá)式分析系統(tǒng)中能的轉(zhuǎn)化情況由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律列出能量守恒方程例題3、如圖所示，兩足夠長(zhǎng)平行光1t的金屬導(dǎo)軌 MN、PQ相距為L(zhǎng),導(dǎo)軌平面與水平面夾角

10、“=30°, 導(dǎo)軌上端跨接一定值電阻 R,導(dǎo)軌電阻不計(jì).整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，長(zhǎng)為 L的金屬棒 cd垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌保持電接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為r,重力加速度為g,現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，當(dāng)金屬棒沿導(dǎo)軌下滑距離人 為s時(shí)，速度達(dá)到最大值Vm.求：(1)金屬棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大??；(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。贿?(3)金屬棒沿導(dǎo)軌下滑距離為 s的過程中，電阻 R 又 上產(chǎn)生的電熱.解：(1)金屬棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為a,由牛頓第二定律有mg sin 二二ma解得 a = g s i n(2)設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,則金屬

11、棒達(dá)到最大速度時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì) E = BLrVCOS回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流I =ER r金屬棒棒所受安培力F=BI Lcd棒所受合外力為零時(shí)，下滑的速度達(dá)到最大，則F cos 二=mg sin ;解得 B = 12mg(R r)L 3Vm(3)設(shè)電阻R上產(chǎn)生的電熱為 Q,整個(gè)電路產(chǎn)生的電熱為Q總，則12 cmgssin =二-mvm Q總 2RQ =Q總 R r2 mR(gs -vm) 由式解得Q2(R r)變式訓(xùn)練3、如圖所示，光滑的平行水平金屬導(dǎo)軌MN PQ相距l(xiāng) ,在M點(diǎn)和P點(diǎn)間連接一個(gè)阻值為 R的電阻，在兩導(dǎo)軌間 cdfe矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直 向上、寬為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為

12、 B。一質(zhì)量為mK電阻為r、長(zhǎng)度也剛 好為l的導(dǎo)體棒ab垂直擱在導(dǎo)軌上，與磁場(chǎng)左邊界相距d0O現(xiàn)用一個(gè)水平向右的力F拉棒ab,使它由靜止開始運(yùn)動(dòng)，棒ab離開磁場(chǎng)前已做勻速直線運(yùn)動(dòng)，棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，F(xiàn)隨ab與初始位置的距離 x變化的情況如圖，F(xiàn)o已知。求：(1)棒ab離開磁場(chǎng)右邊界時(shí)的速度(2)棒ab通過磁場(chǎng)區(qū)域的過程中整個(gè)回路所消耗的電能(3) d0滿足什么條件時(shí)，棒 ab進(jìn)入磁場(chǎng)后一直做勻速運(yùn)動(dòng)1 F111I1|VIl1h 11V1411p1I-F0F2Fododo+dx四、電磁感應(yīng)中的圖像問題:高考中出現(xiàn)的頻率較高，電磁感應(yīng)中的圖像問題涉及I-t圖、B-t圖、F

13、-t圖、U-t圖等，綜合應(yīng)用右手定則、楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律。有時(shí)要考慮圖線的斜率。技巧與方法：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和判斷感應(yīng)電流方向找準(zhǔn)等效電源、畫出等效電路圖根據(jù)歐姆定律求感應(yīng)電流，部分電路的電壓等注意：判斷出的實(shí)際方向與文中規(guī)定的正方向的關(guān)系；熟悉楞次定律和安培定則(即右手螺旋定則)例題4、勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2 T ,磁場(chǎng)寬度r=0.2 Q ,金屬框以v=10m/s的速度勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)， 與磁感線方向垂直，如圖所示，求：L=3rn , 一正方形金屬框邊長(zhǎng)ab=|=1m,每邊電阻其平面始終保持(1)畫出金屬框穿過磁場(chǎng)區(qū)的過程中, 線金屬框內(nèi)(2)畫出ab兩端電壓

14、的U-t圖線 解析：線框進(jìn)人磁場(chǎng)區(qū)時(shí)x Bi(X感應(yīng)電流的I-t圖, EiEi=B l v=2 V , Ii =一=2.5 A 4r方向沿逆時(shí)針，感電流持續(xù)的時(shí)間ti = -=0.l s v線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)：E2=0 , I2=0L -1無電流的持續(xù)時(shí)間：t2= =0.2 s,E3線框分出磁場(chǎng)區(qū)時(shí)：E3= B l v=2 V , I 3 =2.5 A 4r此電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針，規(guī)定電流方向逆時(shí)針為 圖所示(2)線框進(jìn)人磁場(chǎng)區(qū) ab兩端電壓Ui=Ii r=2.5X 0.2=0.5V線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)；b兩端電壓等于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)U2=B l v=2V線框出磁場(chǎng)時(shí)ab兩端電壓：U3=e - I2 r

15、=1.5V 由此得U-t圖線如圖所示cdeg處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,變式訓(xùn)練4、如圖一所示，固定在水平桌面上的光滑金屬框架金屬桿ab與金屬框架接觸良好.在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn) d、e之間連接一電阻，其他部分電阻忽略不計(jì).現(xiàn)用 水平向右的外力F作用在金屬桿ab上，使金屬桿由靜止開始向右在框架上滑動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中桿ab始終垂直于 隨時(shí)間t的變 關(guān)系的圖象是圖二流的正方向如圖中的甲所示，當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng) 圖中的乙變化時(shí)，圖中正確表示線圈感應(yīng)電動(dòng)( )P.12 3 4專題實(shí)戰(zhàn)熱身:1、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬框在水平恒力強(qiáng)度B隨時(shí)間t按如 勢(shì)E變化的是瓦4 5場(chǎng)-2ECF作用下運(yùn)動(dòng)，穿過方向如圖的 入磁場(chǎng)時(shí)，線框

16、 出的過程相比-瓦1 2 3 4 5有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為d (d>L)。已知ab邊進(jìn)的加速度恰好為零。則線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程和從磁場(chǎng)另一側(cè)穿較，有A.產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反B.所受的安培力方向相反C.進(jìn)入磁場(chǎng)過程的時(shí)間等于穿出磁場(chǎng)過程的時(shí)間D.進(jìn)入磁場(chǎng)過程的發(fā)熱量少于穿出磁場(chǎng)過程的發(fā)熱量2、把一只矩形線圈從勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速拉出。第一次用速度次拉力所做的功分別為 Wi和W2,兩次做功的功率分別為Vi,第次用速度 V2 ,而且丫2= 2v1。右兩Pi和P2,兩次線圈產(chǎn)生的熱量為Qi和Q2,則變式訓(xùn)練5、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，規(guī)定線圈中感應(yīng)電下述

17、結(jié)論正確的是：()A. Wi = W2, Pi= P2, Qi=Q2；C. Wi = 2W2, 2P=P2, 2Qi = Q2B. Wi>W2, Pi>P2, Qi=Q2D. W2=2Wi, P2=4Pn Q2= 2Qi開始時(shí)導(dǎo)電棒逐漸增大的磁3、如圖所示，在傾角為 0的U形金屬導(dǎo)軌上放置一根導(dǎo)電棒 MN , MN處于靜止?fàn)顟B(tài)。今在導(dǎo)軌所在空間加一個(gè)垂直于導(dǎo)軌平面斜向下的，場(chǎng)，使感應(yīng)電流逐漸增大，經(jīng)過時(shí)間t導(dǎo)電棒開始運(yùn)動(dòng)，那么在這段時(shí)間t內(nèi)，導(dǎo)電棒受到的摩擦力的大A.不斷增加4、如圖所示, 左端接有電阻R,B.不斷減少 C.先增大后減少D.先減少后增大兩根光滑的金屬導(dǎo)軌，平行放置在

18、傾角為0導(dǎo)軌自身的電阻可忽略不計(jì)。斜面處在一勻方向垂直于斜面向上。質(zhì)量為 m,電阻可不計(jì)的金屬棒 ab,在 B 直的恒力作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑，并上升h高度，如圖所示。（ ）A.作用于金屬捧上的各個(gè)力的合力所作的功等于零；B.作用于金屬捧上的各個(gè)力的合力所作的功等于mgh與焦耳熱之和；C.金屬棒克服安培力彳的功等于電阻R上發(fā)出的焦耳熱；D.恒力F與重力的合力所作的功等于電阻R上發(fā)出的焦耳熱。5、矩形導(dǎo)線框abcd放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在外力控制F斜角上，導(dǎo)軌的 強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng) 沿著斜面與棒垂 在這過程中電阻R上發(fā)出的止?fàn)顟B(tài)，如圖（甲）所示。磁感線方向與導(dǎo)線框所在平感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的圖象如圖（乙）所

19、示。 t=0時(shí)強(qiáng)度的方向垂直導(dǎo)線框平面向里，在04s時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線受安培力隨時(shí)間變化的圖象（規(guī)定以向左為安培力正方 下了選項(xiàng)中的（）d（甲）下處于靜 面垂直，磁 刻，磁感應(yīng) 框ad邊所 向）可能是F安尸安“F安CB24 t4 tA6、在光滑水平面上, 的左區(qū)Bi完全拉進(jìn)右區(qū)2 t 4 t邊長(zhǎng)為 L的正方形導(dǎo)線框 abcd在水平拉力作用下，以恒定的速度V0從勻強(qiáng)磁場(chǎng)及。在該過程中，導(dǎo)線框 abcd始終與磁場(chǎng)的邊界平行。Bi =B2,方向垂直線框向下,中間有寬度為L(zhǎng)/2的無磁場(chǎng)區(qū)域，如圖2所示。規(guī)定線框中逆時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向。從ab邊剛好出磁場(chǎng)左區(qū)域B開始計(jì)時(shí), 化的關(guān)系圖像中正確的是到cd

20、邊剛好進(jìn)入磁場(chǎng)右區(qū)域 B2為止，下面四個(gè)線框中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變（）、7、兩根足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為如圖妾阻值為R的電 棒和導(dǎo)軌接觸 所示。除電阻R（）阻。將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個(gè)固定的輕彈簧下端，金屬 良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直， 外其余電阻不計(jì)?，F(xiàn)將金屬棒從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放.則A.釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度gB .金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過電阻R的電流方向?yàn)? , 2B L vC.金屬棒的速度為 v時(shí).所受的安培力大小為F=RD.電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢(shì)能的減少8、光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線，如圖12320的方程是y=

21、x2,下半部處在一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)=a的直線（圖中的虛線所示）個(gè)小金屬塊從拋物線上y= b速度v沿拋物線下滑.假設(shè)拋物線足夠長(zhǎng)，金屬塊沿拋物線下 化4熱總不是（）B. 1mv22ba所示，拋物線 的上邊界是y（b>a）處以 滑后產(chǎn)生的C. mg (ba)D . mg (b a)1mv 29、如圖所示，相距為d的兩水平虛線Li和L2分別是水平向里的勻界，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,正方形線框abcd邊長(zhǎng)為L(zhǎng)（L<d）、質(zhì)量為m。上方高h(yuǎn)處由靜止開始釋放，當(dāng)ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為 vo, cd邊剛穿也為v。從ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到cd邊剛穿出磁場(chǎng)的整個(gè)過程中強(qiáng)磁場(chǎng)的邊將線框在磁場(chǎng)出磁

22、場(chǎng)時(shí)速度()A .B.C.D.線框一直都有感應(yīng)電流 線框有一階段的加速度為線框產(chǎn)生的熱量為 mg（d+h+L）線框作過減速運(yùn)動(dòng)10、如圖所示，固定放置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌的間距為 電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B勺勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.一質(zhì)量為 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d,其右端接有阻值為幫 m （質(zhì)量分布均勻）的導(dǎo)體桿 ab .現(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) 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) 重力加速度大小為g.則此過程 （）A.桿的速度最大值為(F-mg)

23、R4 八到最大（運(yùn)動(dòng) 軌電阻不計(jì)，B.流過電阻幫電量為B2d2 BdLR rC.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11、為了測(cè)量某化工廠的污水排放量，技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計(jì)，該裝置由絕緣材料制成，長(zhǎng)、寬、高分別為a、b、c,左右兩端開口，在垂直于前、后面的方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在上下兩個(gè)面的內(nèi)側(cè)固定有金屬板M N作為電極，污水充滿管口地從左向右流經(jīng)該裝置時(shí)，電壓表將顯示兩個(gè)電極間的電壓U。若用Q表示污水流量（單位時(shí)間內(nèi)流出的污水體積），下列說法中正確的是（A.若污水中負(fù)離子較多，則 N板比M板

24、電勢(shì)高TB. M板電勢(shì)一一定局于N板的電勢(shì)C.污水中離子濃度越高，電壓表的示數(shù)越大D.電壓表的示數(shù)U與污水流量Q成正比12、如圖，光滑斜面的傾角為 9,斜面上放置一矩形導(dǎo)體線框abcd, ab邊的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)i, bc邊的邊長(zhǎng) 為L(zhǎng)2,線框的質(zhì)量為 m,電阻為R,線框通過細(xì)棉線繞過光滑的滑輪與重物相連，重物質(zhì)量為 M ,斜面上ef線(ef平行底邊)的右方有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁B,如果線框從靜止開始運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)的最初一段時(shí)間 線框的ab邊始終平行底邊，則下列說法正確的是Mg mgsinA .線框進(jìn)入磁場(chǎng)前運(yùn)動(dòng)的加速度為 mC.線框做勻速運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為_ 2 2B L1(Mg -mg sin )R場(chǎng)

25、，磁感應(yīng)強(qiáng)度為是做勻速運(yùn)動(dòng)的，且(Mg - mgsin 二)RBL1B .線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)的速度為D .該勻速運(yùn)動(dòng)過程產(chǎn)生的焦耳熱為(Mg -mg sinB)1213、水平面上兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為L(zhǎng), 一端通過導(dǎo)線與阻值為 R的電阻連接;導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為 m的金屬桿，如圖(a)所示，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)；均勻磁場(chǎng)豎直向下，用與導(dǎo)軌平行的恒定拉力 F作用在金屬桿上，桿最終將做勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)改變拉力的大小時(shí)，相對(duì)應(yīng)的勻速運(yùn) 動(dòng)速度v也會(huì)變化，v和F的關(guān)系如圖(b)由v-F圖線的截距可求得什么物理量?金屬桿在勻速運(yùn)動(dòng)之前做什么運(yùn)動(dòng)？若m = 0.5kg, L =0.5m

26、, R=0.5Q ,14、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)的平行金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)m,導(dǎo)軌平面與水平面成。=37角，下端連接阻值為尺的電阻.勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直.質(zhì)量為 0.2kg、電阻不計(jì)的金屬 棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25.求：(1)求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時(shí)的加速度大??；(2)當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，電阻R消耗的功率為""X"8W,求該速度的大??；(3)在上問中，若R=2Q金屬棒中的電流方向由alUb,求 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向.(g=10rn/s2, sin37 = 0.6, cos37

27、 =0.8)15、如圖所示，固定的豎直光滑金屬導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),上端接有阻值為 R的電阻，處在方向水平、垂直導(dǎo)軌平面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，質(zhì)量為 m的導(dǎo)體棒與下端固定的豎直輕質(zhì)彈簧相連且始k。初始時(shí)刻，彈簧恰好處于 運(yùn)動(dòng)過程中，始終勢(shì)能為Ep,則從 少？終保持與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻均可忽略，彈簧的勁度系數(shù)為 自然長(zhǎng)度，使導(dǎo)體棒以初動(dòng)能 Ek沿導(dǎo)軌豎直向下運(yùn)動(dòng)，且導(dǎo)體棒在往復(fù) 與導(dǎo)軌垂直。(1)求初始時(shí)刻導(dǎo)體棒所受安培力的大小F ；(2)導(dǎo)體棒往復(fù)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，最終將靜止。設(shè)靜止時(shí)彈簧的彈性初始時(shí)刻到最終導(dǎo)體棒靜止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱 Q為多16、置于水平面上的光

28、滑平行金屬導(dǎo)軌CD、EF足夠長(zhǎng)，兩導(dǎo)軌間距為 L = 1 m ,導(dǎo)軌處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B = 0.5 T.電阻為r =1 Q的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌接觸良好.平行金屬板M、N相距d = 0.2 m ，板間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度也為B,金屬板按如圖所示的方式接入電路.已知滑動(dòng)變阻器的總阻值為R = 4 ，滑片P的位置位于變阻器的中點(diǎn).有一個(gè)質(zhì)量為m=1.0 X 10-8 kg、電荷量為q = + 2.0 X 10 5 C的帶電粒子，從左端沿兩板中心線水平射入場(chǎng)區(qū).不計(jì)粒子 的重力.問：(1)若金屬棒ab靜止，求粒子初速度 vo多大時(shí)，可以垂直打在金屬板上；

29、(2)當(dāng)金屬棒ab以速度v勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，讓粒子仍以初速度 vo射入磁場(chǎng)后，能從兩板間沿直線穿過，=300的斜 身電阻忽 度沿導(dǎo)軌下 滑過程中 大速度求金屬棒ab運(yùn)動(dòng)速度v的大小和方向.17、兩根金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為0 篝面上，導(dǎo)軌左端接有電阻 R=10 ，導(dǎo)軌自百一略不計(jì)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向上，磁感強(qiáng)B=0.5T。質(zhì)量為m=0.1kg ,電阻可不計(jì)的金屬棒 ab靜止釋放，滑。如圖所示，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，導(dǎo)軌寬度 L=2m,金屬棒ab下 始終與導(dǎo)軌接觸良好， 當(dāng)金屬棒下滑h=3m時(shí)，速度恰好達(dá)到最 2m/s,求此過程中電阻中產(chǎn)生的熱量？為1T的勻強(qiáng)磁 獲得穩(wěn)定的速 電流表的讀數(shù)分 擦，求：18、

30、如圖，電動(dòng)機(jī)牽引一根原來靜止的、長(zhǎng) L為1m質(zhì)量m為0.1kg的導(dǎo)體棒MN±升，導(dǎo)體棒的電阻R為1 ，架在豎直放置的框架上，它們處于磁感應(yīng)強(qiáng)度 B場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與框架平面垂直。當(dāng)導(dǎo)體棒上升 h=3.8m時(shí)，度，導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量為2J,電動(dòng)機(jī)牽引棒時(shí)，電壓表、別為7V、1A,電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻r為1 ,不計(jì)框架電阻及一切摩(1)棒能達(dá)到的穩(wěn)定速度；(2)棒從靜止至達(dá)到穩(wěn)定速度所需要的時(shí)間。固定在同一水平面上， 兩導(dǎo)軌間距L= 0.25m, Q的金屬桿，導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置19、如圖(a)所示，平行金屬導(dǎo)軌 MN PQ光滑且足夠長(zhǎng), 電阻R= 0.5 Q ,導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量 m= 0.

31、1kg、電阻r = 0.1處于磁感強(qiáng)度 B= 0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向下，現(xiàn)用一外力F沿水平方向拉桿，使其由靜止開始運(yùn)動(dòng)，理想電壓表的示數(shù) U隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖(b)所示.試分析與求：(1)分析證明金屬桿做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；(2)求金屬桿運(yùn)動(dòng)的加速度；(3)寫出外力F隨時(shí)間變化的表達(dá)式；(4)求第2.5s末外力F的瞬時(shí)功率.圖20、如圖所示，兩足夠長(zhǎng)的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN PQ相距為d ,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角 =30° ,導(dǎo)軌電阻不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上。長(zhǎng)為d的金屬棒ab垂直于MN PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m

32、、電阻為r = R。兩金屬導(dǎo)軌的上端連接一個(gè)燈泡，燈泡的電阻R=R,重力加速度為g?，F(xiàn)閉合開關(guān)S,給金屬棒施加一個(gè)方向垂直于桿且平行于導(dǎo)軌平面向 上的、大小為F= mg的恒力，使金屬棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒達(dá)到最大速度時(shí)，燈泡恰能達(dá)到它的額 定功率。求：(1)金屬棒能達(dá)到的最大速度 Vm；(2)燈泡的額定功率 Pl；(3)金屬棒達(dá)到最大速度的一半時(shí)的加速度a;(4)若金屬棒上滑距離為 L時(shí)速度恰達(dá)到最大，求金屬棒由靜止開始上滑4L的過程中，金屬棒上產(chǎn)生的電熱Q。21、如圖(甲)為一研究電磁感應(yīng)的裝置，其中電流傳感器(相當(dāng)于一只理想的電流表)能將各時(shí)刻的電流數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)送到計(jì)算機(jī)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后在

33、屏幕上顯示出I-t圖象。已知電阻 R及桿的電阻r均為0.5Q ,桿的質(zhì)量m及懸掛物的質(zhì)量 M均為0.1kg ,桿長(zhǎng)L=1m實(shí)驗(yàn)時(shí)，先斷開 K,取下細(xì)線調(diào)節(jié)軌道傾角， 使桿恰好能沿軌道勻速下滑。然后固定軌道，閉合K,在導(dǎo)軌區(qū)域加一垂直軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，讓桿在物M的牽引下從圖示位置由靜止開始釋放，此時(shí)計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出如圖(乙)所示的I-t圖象(設(shè)桿 在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中與軌道垂直，且細(xì)線始終沿與軌道平行的方向拉桿，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)，細(xì)線與滑輪 間的摩擦忽略不計(jì)，g=l0m/s 2)。試求：(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B的大??；內(nèi)通過乙(2)0 0.4sR的電量；(3)0 0.4s 產(chǎn)生的焦耳

34、熱。二輪專題復(fù)習(xí)：電磁感應(yīng)定律綜合運(yùn)用專題訓(xùn)練參考答案變式訓(xùn)練1、AD變式訓(xùn)練2、BCD廠1MN的電阻為r , MN在中間位置時(shí)導(dǎo)線框總電阻最大為R %畫出P-R圖線如圖示，若 R < r ,選C,若R > r且在兩端時(shí)的電阻等于 r,則選B.,若R > r且在兩端時(shí)的電阻小于 r,則選D.O r 撾變式訓(xùn)練3、(1)設(shè)離開右邊界時(shí)棒 ab速度為u ,則有；=BII R r對(duì)棒有：2F0 -BIl =0i2F0(R r)0 B212(2)在ab棒運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中，根據(jù)動(dòng)能定理：12Fodo +2Fod W安=mu2 -0 由功能關(guān)系:2解得：E電=F0(d02d) 一2mF0

35、2(R r)2(3)設(shè)棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為 u0,則有l(wèi) .12 cF°d0 = m 0 -0222F0m(R r) ,.、,“一，當(dāng) =u ,即d0 =0 '4 4-時(shí)，進(jìn)入磁場(chǎng)后一直勻速運(yùn)動(dòng);B4l4變式訓(xùn)練4、A變式訓(xùn)練5、A專題實(shí)戰(zhàn)熱身：13、變加速運(yùn)動(dòng)(加速度減小的加速運(yùn)動(dòng))或變速運(yùn)動(dòng)由截距求得f=2N當(dāng)桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，工F =0。2 2. .B =1TB L vF f = 0R14、(1)金屬棒開始下滑的初速為零，根據(jù)牛頓第二定律：mgsin 9-科mgcos珞ma由式解得 a= 10NO.6 0.25 >0.8)m/s2=4m/s2(2夕設(shè)金屬棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)

36、定時(shí)，速度為v,所受安培力為F,棒在沿導(dǎo)軌方向受力平衡mgsin 匕mgcos+F=0此時(shí)金屬棒克服安培力做功的功率等于電路中電阻R消耗的電功率：Fv=P P8由、兩式斛得 v=m/s = 10m/sF 0.2 10 (0.6-0.25 0.8)(3)設(shè)電路中電流為I,兩導(dǎo)軌間金屬棒的長(zhǎng)為l ,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 BRP= I2R.rPR . 8 2由、兩式解得 B =工H =28二T =0.4T vl 10 1磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上15解：(1)設(shè)導(dǎo)體棒的初速度為 vo,由動(dòng)能的定義式Ek=1m4 得 v0=J!EZ 2m設(shè)初始時(shí)刻產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E,由法拉第電磁感應(yīng)定律得:E =BLv

37、 =BL； .m設(shè)初始時(shí)刻回路中產(chǎn)生的電流為I,由閉合電路的歐姆定律得： E BL 2EkIR R , m設(shè)初始時(shí)刻導(dǎo)體棒受到的安培力為F,由安培力公式得:B2L22Ekm(2)從初始時(shí)刻到最終導(dǎo)體棒靜止的過程中， 導(dǎo)體棒減少的機(jī)械能一部分轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能, 部分通過克服安培力做功轉(zhuǎn)化為電路中的電能，因在電路中只有電阻，電能最終全部轉(zhuǎn)化為電阻上產(chǎn)生的 焦耳熱Q。當(dāng)導(dǎo)體棒靜止時(shí)，棒受力平衡，此時(shí)導(dǎo)體棒的位置比初始時(shí)刻降低了 h,貝 U mg = kh, h = mg由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律得：mgh EK = EP Q22EK - EP八 mgQ =- k16、解析：(1)金屬棒靜止時(shí)，在兩板之間只有磁場(chǎng)，帶電粒子沿中線垂直進(jìn)入磁場(chǎng)后在洛侖茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),垂直打在金屬板上時(shí)，其運(yùn)動(dòng)半徑為2V0Bqvo 5彳2粒子的速度為:Bqdv0=100m/s2m(2)金屬棒以速度 v勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=BLv閉合電路中的電流為：I=E-R r R兩金屬板間的電壓為：U =-2帶電粒子沿直線通過兩金屬板時(shí)，它所受的電場(chǎng)力和洛侖茲力平衡，即: