高中物理各章易錯題歸納——電磁感應

1、第十一章 電磁感應 一、主要內(nèi)容本章內(nèi)容包括電磁感應現(xiàn)象、自感現(xiàn)象、感應電動勢、磁通量的變化率等基本概念，以及法拉第電磁感應定律、楞次定律、右手定則等規(guī)律。二、基本方法本章涉及到的基本方法，要求能夠從空間想象的角度理解法拉第電磁感應定律。用畫圖的方法將題目中所敘述的電磁感應現(xiàn)象表示出來。能夠?qū)㈦姶鸥袘F(xiàn)象的實際問題抽象成直流電路的問題；能夠用能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點分析解決電磁感應問題；會用圖象表示電磁感應的物理過程，也能夠識別電磁感應問題的圖像。三、錯解分析在本章知識應用的過程中，初學者常犯的錯誤主要表現(xiàn)在：概念理解不準確；空間想象出現(xiàn)錯誤；運用楞次定量和法拉第電磁感應定律時，操作步驟不規(guī)范；不

2、會運用圖像法來研究處理，綜合運用電路知識時將等效電路圖畫錯。例1 長為a寬為b的矩形線圈，在磁感強度為B的勻強磁場中垂直于磁場的OO軸以恒定的角速度旋轉(zhuǎn)，設t= 0時，線圈平面與磁場方向平行，則此時的磁通量和磁通量的變化率分別是 【錯解】t=0時，線圈平面與磁場平行、磁通量為零，對應的磁通量的變化率也為零，選A?！惧e解原因】磁通量=BSBS（S是線圈垂直磁場的面積），磁通量的變化=2-1，兩者的物理意義截然不同，不能理解為磁通量為零，磁通量的變化率也為零。【分析解答】實際上，線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生交變電動勢e=mcost=Babcost。當t=0時，cost=1，雖然磁通

3、量可知當電動勢為最大值時，對應的磁通量的變化率也最大，即【評析】弄清概念之間的聯(lián)系和區(qū)別，是正確解題的前提條件。在電磁感應中要弄清磁通量、磁通量的變化以及磁通量的變化率/t之間的聯(lián)系和區(qū)別。例2 在圖111中，CDEF為閉合線圈，AB為電阻絲。當滑動變阻器的滑動頭向下滑動時，線圈CDEF中的感應電流在G處產(chǎn)生的磁感強度的方向是“”時，電源的哪一端是正極？【錯解】當變阻器的滑動頭在最上端時，電阻絲AB因被短路而無電流通過。由此可知，滑動頭下移時，流過AB中的電流是增加的。當線圈CDEF中的電流在G處產(chǎn)生的磁感強度的方向是“”時，由楞次定律可知AB中逐漸增加的電流在G處產(chǎn)生的磁感強度的方向是“”，

4、再由右手定則可知，AB中的電流方向是從A流向B，從而判定電源的上端為正極?！惧e解原因】楞次定律中“感生電流的磁場總是要阻礙引起感生電流的磁通量的變化”，所述的“磁通量”是指穿過線圈內(nèi)部磁感線的條數(shù)，因此判斷感應電流方向的位置一般應該選在線圈的內(nèi)部?！痉治鼋獯稹慨斁€圈CDEF中的感應電流在G處產(chǎn)生的磁感強度的方向是“”時，它在線圈內(nèi)部產(chǎn)生磁感強度方向應是“”，AB中增強的電流在線圈內(nèi)部產(chǎn)生的磁感強度方向是“”，所以，AB中電流的方向是由B流向A，故電源的下端為正極?！驹u析】同學們往往認為力學中有確定研究對象的問題，忽略了電學中也有選擇研究對象的問題。學習中應該注意這些研究方法上的共同點。例3 一

5、個共有10匝的閉合矩形線圈，總電阻為10、面積為0.04m2，置于水平面上。若線框內(nèi)的磁感強度在0.02s內(nèi)，由垂直紙面向里，從1.6T均勻減少到零，再反向均勻增加到2.4T。則在此時間內(nèi)，線圈內(nèi)導線中的感應電流大小為_A，從上向下俯視，線圈中電流的方向為_時針方向?！惧e解】由于磁感強度均勻變化，使得閉合線卷中產(chǎn)生感應電流，根據(jù)法拉第電磁感應定律，感應電動勢根據(jù)楞次定律，開始時原磁場方向垂直紙面向里，而且是均勻減少的。那么感應電流產(chǎn)生的磁場的方向應該與原磁場方向相同，仍然向里。再根據(jù)安培定則判斷感應電流的方向為順時針方向。同理，既然原磁場均勻減少產(chǎn)生的感應電流的方向為順時針方向。那么，原磁場均

6、勻增加時，產(chǎn)生的感應電流的方向必然是逆時針方向?！惧e解分析】由于磁場的變化，而產(chǎn)生感應電動勢，根據(jù)法拉第電磁感應定律矢量差。在0.02s內(nèi)磁場的方向發(fā)生了一次反向。設垂直紙面向里為正方向，B=B2-（-B1）=B2+Bl【分析解答】根據(jù)法拉第電磁感應定律根據(jù)楞次定律，磁感強度B從B1開始均勻減少到零的過程中，感應電流的磁場阻礙原磁通的減少，與原磁通的方向同向，感應電流的方向是順時針的。接著磁感強度B從零開始反方向均均勻增加到B2，這個過程中，穿過閉合線圈的磁通量反方向增加，感應電流的磁場要阻礙原磁場的增加，其方向是垂直紙面向里，再根據(jù)安培定則判斷感應電流的方向仍然是順時針的?！驹u析】應用楞次定

7、律時，特別要注意感應電流的磁場阻礙的是引起感應電流的磁通量的變化。不能把“阻礙變化”簡單地理解為原磁場均勻減少，電流就是順時針，原磁場均勻增加，感應電流就是逆時針。應用楞次定律解題要先判斷原磁通的方向及其變化趨勢，再用“阻礙變化”的原則來判斷感應電流的磁場的方向，最后用右手定則來判斷感應電流的方向。例4如圖112所示，以邊長為50cm的正方形導線框，放置在B=0.40T的身強磁場中。已知磁場方向與水平方向成37角，線框電阻為0.10，求線框繞其一邊從水平方向轉(zhuǎn)至豎直方向的過程中通過導線橫截面積的電量?！惧e解】線框在水平位置時穿過線框的磁通量1=BScos53=6.010-2Wb線框轉(zhuǎn)至豎直位置

8、時，穿過線框的磁通量2=BScos37=8.010-8（Wb）這個過程中的平均電動勢通過導線橫截面的電量【錯解原因】磁通量1=BScos，公式中是線圈所在平面的法線與磁感線方向的夾角。若90時，為正，90時，為負，所以磁通量有正負之分，即在線框轉(zhuǎn)動至框平面與B方向平行時，電流方向有一個轉(zhuǎn)變過程。錯解就是忽略了磁通量的正負而導致錯誤?！痉治鼋獯稹吭O線框在水平位置時法線（圖112中n）方向向上，穿過線框的磁通量1=BScos53=6.010-2Wb當線框轉(zhuǎn)至豎直位置時，線框平面的法線方向水平向右，與磁感線夾角=143，穿過線框的磁通量1=BScos143=-8.010-2Wb通過導線橫截面的電量【

9、評析】通過畫圖判斷磁通量的正負，然后在計算磁通量的變化時考慮磁通量的正負才能避免出現(xiàn)錯誤。例5 如圖11-3所示，直角三角形導線框ABC，處于磁感強度為B的勻強磁場中，線框在紙面上繞B點以勻角速度作順時針方向轉(zhuǎn)動，B=60，C=90，AB=l，求A，C兩端的電勢UAC?！惧e解】把AC投影到AB上，有效長度AC，根據(jù)幾何關系（如圖114），【錯解原因】此解錯誤的原因是：忽略BC，在垂直于AB方向上的投影BC也切割磁感線產(chǎn)生了電動勢，如圖11-4所示?！痉治鼋獯稹吭擃}等效電路ABC，如圖115所示，根據(jù)法拉第電磁感應定律，穿過回路ABC的磁通量沒有發(fā)生變化，所以整個回路的總=0 設AB，BC，AC

10、導體產(chǎn)生的電動勢分別為1、2、3，電路等效于圖11-5，故有總=1+2+3 【評析】注意雖然回路中的電流為零，但是AB兩端有電勢差。它相當于兩根金屬棒并聯(lián)起來，做切割磁感線運動產(chǎn)生感應電動勢而無感應電流。例6 如圖116所示，在跟勻強磁場垂直的平面內(nèi)放置一個折成銳角的裸導線MON，MON=。在它上面擱置另一根與ON垂直的導線PQ，PQ緊貼MO，ON并以平行于ON的速度V，從頂角O開始向右勻速滑動，設裸導線單位長度的電阻為R0，磁感強度為B，求回路中的感應電流?！惧e解】設PQ從頂角O開始向右運動的時間為t，Ob=vt，ab=vtg，【錯解原因】不是我們要求的電動勢的瞬時值。因為電阻（1cossi

11、n）由于兩者不對應，結(jié)果就不可能正確?！痉治鼋獯稹吭OPQ從頂角O開始向右運動的時間為t，Ob=vt，abv回路中=Blv=Babv=Bv2ttg。回路中感應電流時間增大，產(chǎn)生的感應電動勢不是恒量。避免出錯的辦法是先判斷感應電動勢的特征，根據(jù)具體情況決定用瞬時值的表達式求解。例7如圖117所示裝置，導體棒AB，CD在相等的外力作用下，沿著光滑的軌道各朝相反方向以0.lms的速度勻速運動。勻強磁場垂直紙面向里，磁感強度B=4T，導體棒有效長度都是L=0.5m，電阻R=0.5，導軌上接有一只R=1的電阻和平行板電容器，它的兩板間距相距1cm，試求：（l）電容器及板間的電場強度的大小和方向；（2）外力

12、F的大小?！境Ｒ婂e解】錯解一：導體棒CD在外力作用下，會做切割磁感線運動，產(chǎn)生感應電動勢。對導體棒AB在力F的作用下將向右做切割磁感線運動，根據(jù)右手定則可以判斷出感應電動勢方向向上，同理可分析出導體棒CD產(chǎn)生的感生，Uab=0，所以電容器兩極板ab上無電壓，極板間電場強度為零。錯解二：求出電容器的電壓是求電容器板間的電場強度大小的關鍵。由圖117看出電容器的b板，接在CD的C端導體CD在切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，C端相當于電源的正極，電容器的a接在AB的A端。導體棒AB在切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，A端相當于電源的負極。導體棒AB，CD產(chǎn)生的電動勢大小又相同，故有電容器的電壓等于一根導體棒產(chǎn)生的

13、感應電動勢大小。UCBlv40.50.l=0.2（V）根據(jù)勻強電場場強與電勢差的關系由于b端為正極，a端為負極，所以電場強度的方向為ba?！惧e解原因】錯解一：根據(jù)右手定則，導體棒AB產(chǎn)生的感應電動勢方向向下，導體棒CD產(chǎn)生的感應電動勢方向向上。這個分析是對的，但是它們對整個導體回路來說作用是相同的，都使回路產(chǎn)生順時針的電流，其作用是兩個電動勢和內(nèi)阻都相同的電池串聯(lián)，所以電路中總電動勢不能相減，而是應該相加，等效電路圖如圖118所示。錯解二：雖然電容器a板與導體AB的A端是等勢點，電容器b板與導體CD的C端是等電勢點。但是a板與b板的電勢差不等于一根導體棒切割磁感線產(chǎn)生的電動勢。a板與b板的電勢

14、差應為R兩端的電壓?！痉治鼋獯稹繉wAB、CD在外力的作用下做切割磁感線運動，使回路中產(chǎn)生感應電流。電容器兩端電壓等于R兩端電壓UC=UR=IR0.21=0.2（V）回路電流流向DCRABD。所以，電容器b極電勢高于a極電勢，故電場強度方向ba?！驹u析】從得數(shù)上看，兩種計算的結(jié)果相同，但是錯解二的思路是錯誤的，錯在電路分析上。避免錯誤的方法是在解題之前，畫 出該物理過程的等效電路圖，然后用電磁感應求感應電動勢，用恒定電流知識求電流、電壓和電場知識求場強，最終解決問題。例8如圖119所示，豎直平面內(nèi)有足夠長的金屬導軌，軌距0.2m，金屬導體ab可在導軌上無摩擦地上下滑動，ab的電阻為0.4，導軌

15、電阻不計，導軌ab的質(zhì)量為0.2g，垂直紙面向里的勻強磁場的磁應強度為0.2T，且磁場區(qū)域足夠大，當ab導體自由下落0.4s時，突然接通電鍵K，則：（1）試說出K接通后，ab導體的運動情況。（2）ab導體勻速下落的速度是多少？（g取10ms2）【錯誤】（1）K閉合后，ab受到豎直向下的重力和豎直向上的安培力作用。合力豎直向下，ab仍處于豎直向下的加速運動狀態(tài)。隨著向下速度的增大，安培力增大，ab受豎直向下的合力減小，直至減為0時，ab處于勻速豎直下落狀態(tài)。（2）略?！惧e解原因】上述對（l）的解法是受平常做題時總有安培力小于重力的影響，沒有對初速度和加速度之間的關系做認真的分析。不善于采用定量計

16、算的方法分析問題?！痉治鼋獯稹浚?）閉合K之前導體自由下落的末速度為v0=gt=4（ms）K閉合瞬間，導體產(chǎn)生感應電動勢，回路中產(chǎn)生感應電流。ab立即受到一個豎直向上的安培力。此刻導體棒所受到合力的方向豎直向上，與初速度方向相反，加速所以，ab做豎直向下的加速度逐漸減小的變減速運動。當速度減小至F安=mg時，ab做豎直向下的勻速運動。【評析】本題的最大的特點是電磁學知識與力學知識相結(jié)合。這類的綜合題本質(zhì)上是一道力學題，只不過在受力上多了一個感應電流受到的安培力。分析問題的基本思路還是力學解題的那些規(guī)矩。在運用牛頓第二定律與運動學結(jié)合解題時，分析加速度與初速度的關系是解題的最關鍵的第一步。因為加

17、速度與初速度的關系決定了物體的運動。例9如圖1110所示，水平導軌的電阻忽略不計，金屬棒ab和cd的電阻多別為Rab和Rcd，且RabRcd，處于勻強磁場中。金屬棒cd在力F的作用下向右勻速運動。ab在外力作用下處于靜止狀態(tài)，下面說法正確的是 AUabUcdBUab=UcdCUabUcdD無法判斷【錯誤】因?qū)к壍碾娮璨挥?，金屬棒ah和cd可以等效為兩個電阻串聯(lián)，而串聯(lián)電路中，電壓的分配跟電阻成正比。因為RabRed，所以UabUcd，故選A?！惧e解原因】cd金屬棒在F的作用下，做切割磁感線運動，應視為電源。Ucd為電源的端電壓，而不是內(nèi)電壓。所以UcdIRcd，Ucd=-IRcd，不能將abc

18、d等效為兩個外電阻的串聯(lián)?！痉治鼋獯稹拷饘侔粼诹的作用下向右作切割磁感線的運動應視為電源，而c、d分別等效為這個電源的正、負極，Ucd是電源兩極的路端電壓，不是內(nèi)電壓。又因為導軌的電阻忽略不計，因此金屬棒ab兩端的電壓Uab也等于路端電壓，即Ucd=Uab，所以正確的答案應選B?！驹u析】電源是將非靜電能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。本題中是通過電磁感應將機械能轉(zhuǎn)化成為電能。cd的作用是電源。ab則是外電路中的電阻。畫出等效電路圖，如圖11-11所示。然后再運用恒定電流的知識進行計算。電磁感應的問題中經(jīng)常用到這樣的化簡為直流電路的等效方法。例10 如圖1112所示，長為6m的導體AB在磁感強度B=0.IT

19、的勻強磁場中，以AB上的一點O為軸，沿著順時針方向旋轉(zhuǎn)。角速度=5rads，O點距A端為2m，求AB的電勢差?！惧e解】根據(jù)法拉第電磁感應定律=Blvv=l=Bl2斷路時導體端電壓等于電動勢【錯解原因】法拉第電磁感應定律的導出公式=Blv是有條件的。它適用于導體平動且速度方向垂直于磁感線方向的特殊情況。不符合本題的轉(zhuǎn)動情況，本題用錯了公式。另外判斷感應電動勢方向上也出現(xiàn)了問題?！痉治鼋獯稹坑捎诜ɡ陔姶鸥袘?Blv適用于導體平動且速度方向垂直于磁感線方向的特殊情況。將轉(zhuǎn)動問題轉(zhuǎn)化為平動作等效處理。因為v=l，可以用導體中點的速度的平動產(chǎn)生的電動勢等效于OB轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢。UB

20、O=UB-UO=BO=4(V)UAO=UA-UO=AO=1(V)UAB=UA-UB=(UA-UO)-(UB-UO)=UAO-UBO=1-4=-3(V)【評析】本題中的等效是指產(chǎn)生的感應電動勢相同。其基礎是線速度與角速度和半徑成正比。例11如圖1113所示，一閉合金屬圓環(huán)用絕緣細線掛于O點，將圓環(huán)拉離平衡位置并釋放，圓環(huán)擺動過程中經(jīng)過有界的水平勻強磁場區(qū)域，A，B為該磁場的豎直邊界，若不計空氣阻力，則 A圓環(huán)向右穿過磁場后，還能擺至原來的高度。B在進入和離開磁場時，圓環(huán)中均有感應電流C圓環(huán)進入磁場后離平衡位置越近速度越大，感應電流也越大D圓環(huán)最終將靜止在平衡位置?！惧e解】如圖1113所示，當圓環(huán)

21、從1位置開始下落，進入磁場和擺出磁場時（即2位置和3位置），由于有磁通量變化，圓環(huán)上產(chǎn)生感應電流，選項B正確。由于金屬圓環(huán)自身存在內(nèi)阻，所以必然有熱量產(chǎn)生（既有能量損失）。因此，圓環(huán)不會再擺到4位置。選項A錯。當圓環(huán)進入磁場后，穿過環(huán)內(nèi)的磁通量不再發(fā)生變化，無感應電流產(chǎn)生。選項C錯誤。由于每次通過磁場都有能量損失，所以圓環(huán)最終將靜止在平衡位置，D選項正確?！惧e解原因】物體有慣性，人的思維也有慣性。這個同學對ABC選項的判斷是正確的。只有D選項選錯了。在圓環(huán)穿過磁場時，要發(fā)生電磁感應現(xiàn)象造成機械能轉(zhuǎn)化為電能，電能再進一步轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。但是，這位同學忘記分析當圓環(huán)僅在勻強磁場內(nèi)擺動時，穿過圓環(huán)內(nèi)的磁

22、通量還變化呢？導致了選擇錯誤?！痉治鼋獯稹咳鐖D1113所示，當圓環(huán)從1位置開始下落，進入磁場時（即2和3位置），由于圓環(huán)內(nèi)磁通量發(fā)生變化，所以有感應電流產(chǎn)生。同時，金屬圓環(huán)本身有內(nèi)阻，必然有能量的轉(zhuǎn)化，即有能量的損失。因此圓環(huán)不會擺到4位置。隨著圓環(huán)進出磁場，其能量逐漸減少圓環(huán)擺動的振幅越來越小。當圓環(huán)只在勻強磁場中擺動時，如圖1114所示。圓環(huán)內(nèi)無磁通量的變化，無感應電流產(chǎn)生，無機械能向電能的轉(zhuǎn)化。題意中不存在空氣阻力，擺線的拉力垂直于圓環(huán)的速度方向，拉力對圓環(huán)不做功，所以系統(tǒng)的能量守恒，所以圓環(huán)將在AB間來回擺動。【評析】電磁感應現(xiàn)象產(chǎn)生的條件是穿過線圈所包圍的平面內(nèi)的磁通量發(fā)生只有回路中

23、有0，即當面積S一定時，B0，才會有感應電動勢，才有感應電流的存在?？梢?，在分析物理問題時，要嚴格按照物理規(guī)律成立的條件辦事。例12如圖1115所示，在磁感強度B= 2T的勻強磁場中，有一個半徑r=0.5m的金屬圓環(huán)。圓環(huán)所在的平面與磁感線垂直。OA是一個金屬棒，它沿著順時針方向以20rads的角速度繞圓心O勻速轉(zhuǎn)動。A端始終與圓環(huán)相接觸OA棒的電阻R=0.1，圖中定值電阻R1=100，R2=4.g，電容器的電容C=100pF。圓環(huán)和連接導線的電阻忽略不計，求：（1）電容器的帶電量。哪個極板帶正電。（2）電路中消耗的電功率是多少？【錯解】（1）由于電容器兩板間分別接在做切割磁感線導體棒的兩端，

24、電容器兩端的電壓就等于導體OA上產(chǎn)生的感應電動勢。根據(jù)右手定則，感應電流的方向由OA，故電容器下板由于與O相接為正，上極板與A相接為負。（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律電路中消耗的電功率P消=I2R=4.9(W)【錯解分析】（1）電容器兩板雖然與切割磁感線的導體相連，但兩板間并不等于導體棒OA產(chǎn)生的感應電動勢。因為導體棒有電阻。所以電容器的電壓應等于整個回路的端電壓。（2）電路中消耗的功率由于導體棒有電阻，即相當于電源有內(nèi)阻，所以電路中消耗的功率不僅在外電阻R2上，而且還消耗在內(nèi)阻R上。P消=I2(R+R2)或根據(jù)能量守恒P源=I?！痉治鼋獯稹浚╨）畫出等效電路圖，圖1116所示。導體棒OA產(chǎn)生感應

25、電動勢根據(jù)右手定則，感應電流的方向由OA，但導體棒切割磁感線相當于電源，在電源內(nèi)部電流從電勢低處流向電勢高處。故A點電勢高于O點電勢。又由于電容器上板與A點相接即為正極，同理電容器下板由于與O相接為負極。（2）電路中消耗的電功率P消=I2(R+R2)=5(W)，或P消=I=5(W)例13 用均勻?qū)Ь€彎成正方形閉合金屬線框abcd，線框每邊長80cm，每邊的電阻為0.01。把線框放在磁感強度B=0.05T的勻強磁場中，并使它繞軸OO以=100rads的角速度勻角速度旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)方向如圖（1）每條邊產(chǎn)生的感應山動勢大??；（2）線框內(nèi)感應電流的大??；（3）e，f分別是ab和cd的中點，ef兩點間的電勢

26、差?！惧e解】線圈在轉(zhuǎn)動時，只有ab邊和cd邊作切割磁感線運動，產(chǎn)生感應電動勢。（2）由右手定則可知，線框在圖示位置時，ab中感應電動勢方向向上，而cd中感應電勢的方向向下。（3）觀察fcbe電路【錯解原因】本題解共有4處錯誤。第一，由于審題不清沒有將每一條邊的感應電動勢求出，即缺少ad和bc。即使它們?yōu)榱?，也應表達出來。第二，邊長中兩部分的的倍數(shù)關系與每一部分占總長的幾分之幾表述不正確。第三，ab邊和cd邊的感應電動勢的方向分別向上、向下。但是它們的關系是電源的串聯(lián)，都使電路中產(chǎn)生順時針方向的電流，閉合回路的總電動勢應為。cd+ab，而不是相減。第四，求Uef時，研究電路fcbe，應用閉合電路

27、歐姆定律，內(nèi)電路中產(chǎn)生電動勢的邊長只剩下一半，感應電動勢也只能是cd/2?！痉治鼋獯稹浚?）線框轉(zhuǎn)動時，ab邊和cd邊沒有切割磁感線，所以ad=0,bc=0。（3）觀察fcbe電路【評析】沒有規(guī)矩不能成方圓。解決電磁感應的問題其基本解題步驟是：（1）通過多角度的視圖，把磁場的空間分布弄清楚。（2）在求感應電動勢時，弄清是求平均電動勢還是瞬時電動勢，選擇合適的公式解題。（3）進行電路計算時要畫出等效電路圖作電路分析，然后求解。例14 如圖1118所示，A，B是兩個完全相同的燈泡，L是自感系數(shù)較大的線圈，其直流電阻忽略不計。當電鍵K閉合時，下列說法正確的是 AA比B先亮，然后A熄滅BB比A先亮，然

28、后B逐漸變暗，A逐漸變亮CAB一齊亮，然后A熄滅DA、人一齊亮然后八逐漸變亮D的亮度不變【錯解】當電鍵閉合時A燈與線圈L串聯(lián)，B燈與R串聯(lián)后分別并聯(lián)于電源兩端。雖然K閉合瞬間線圈會產(chǎn)生自感，即阻礙通過線圈支路電流的的增加。但A燈與L串聯(lián)后并聯(lián)接在電源上。電源兩端有電壓，就會有電流，所以AB都應該同時亮起來。只是閉合K的瞬間A燈不能達到應有的電流而亮度發(fā)暗。K閉合一段時間后兩燈達到同樣的亮度。所以A燈逐漸變亮，B燈亮度不發(fā)生變化，選D?！惧e解原因】選擇D選項時對自感現(xiàn)象理解不夠。在K閉合的瞬間，通過每盞燈的電流到底怎樣變化不清楚?！痉治鼋獯稹侩婃I閉合的瞬間，線圈由于自感產(chǎn)生自感電動勢，其作用相當

29、于一個電源。這樣對整個回路而言相當于兩個電源共同作用在同一個回路中。兩個電源各自獨立產(chǎn)生電流，實際上等于兩個電流的疊加。根據(jù)上述原理可在電路中標出兩個電源各自獨立產(chǎn)生的電流的方向。圖11-19a、b是兩電源獨立產(chǎn)生電流的流向圖，C圖是合并在一起的電流流向圖。由圖可知、在A燈處原電流與感應電流反向，故A燈不能立刻亮起來。在B燈處原電流與感應電流同向，實際電流為兩者之和，大于原電流。故B燈比正常發(fā)光亮（因正常發(fā)光時電流就是原電流）。隨著自感的減弱，感應電流減弱，A燈的實際電流增大，B燈實際電流減少，A變亮，B燈變暗，直到自感現(xiàn)象消失，兩燈以原電流正常發(fā)光。應選B。例15 如圖 1120所示光滑平行

30、金屬軌道abcd，軌道的水平部分bcd處于豎直向上的勻強磁場中，bc部分平行導軌寬度是cd部分的2倍，軌道足夠長。將質(zhì)量相同的金屬棒P和Q分別置于軌道的ab段和cd段。P棒位于距水平軌道高為h的地方，放開P棒，使其自由下滑，求P棒和Q棒的最終速度?！惧e解】設P，Q棒的質(zhì)量為m，長度分別為2l和l，磁感強度為B，P棒進入水平軌道的速度為v0，對于P棒，運用機械能守恒定律得當P棒進入水平軌道后，切割磁感線產(chǎn)生感應電流。P棒受到安培力作用而減速，Q棒受到安培力而加速，Q棒運動后也將產(chǎn)生感應電動勢，與P棒感應電動勢反向，因此回路中的電流將減小。最終達到勻速運動時，回路的電流為零，所以P=Q即2BlvP

31、=BlvQ2vp=vQ對于P，Q棒，運用動量守恒定律得到mv0=mvp+mvQ【錯解原因】錯解中對P，Q的運動過程分析是正確的，但在最后求速度時運用動量守恒定律出現(xiàn)錯誤。因為當P，Q在水平軌道上運動時，它們所受到的合力并不為零。FP=2Bll FQ=Bll（設I為回路中的電流），因此P，Q組成的系統(tǒng)動量不守恒?！痉治鼋獯稹吭OP棒從進入水平軌道開始到速度穩(wěn)定所用的時間為t，P，Q對PQ分別應用動量定理得【評析】運用動量守恒定律和機械能守恒定律之前，要判斷題目所給的過程是否滿足守恒的條件。動量守恒的條件是：系統(tǒng)所受的合外力為零，或者是在某一方向上所受的合外力為零，則系統(tǒng)在該方向上動量的分量守恒。例

32、16 在如圖1121所示的水平導軌上（摩擦、電阻忽略不計），有豎直向下的勻強磁場，磁感強度B，導軌左端的間距為L1=4l0，右端間距為l2=l0。今在導軌上放置ACDE兩根導體棒，質(zhì)量分別為m1=2m0，m2=m0，電阻R1=4R0，R2=R0。若AC棒以初速度V0向右運動，求AC棒運動的過程中產(chǎn)生的總焦耳熱QAC，以及通過它們的總電量q。【常見錯解】AC棒在磁場力的作用下，做變速運動。運動過程復雜，應從功能關系的角度來分析。由于沒有摩擦，最后穩(wěn)定的狀態(tài)應為兩棒做勻速運動。根據(jù)動量守恒定律m1v0=（m1m2）v整個回路產(chǎn)生的焦耳熱因為R1=4R0，R2=R0。所以AC棒在運動過程中產(chǎn)生的焦耳

33、熱對AC棒應用動量定理-Bllt=m1v1-m1v0【錯解原因】AC棒在磁場力的作用下做變速運動，最后達到運動穩(wěn)定，兩棒都做勻速運動的分析是正確的。但是以此類推認為兩棒的運動速度相同是錯誤的。如果兩棒的速度相同則回路中還有磁通量的變化，還會存在感應電動勢，感應電流還會受到安培力的作用，AC，DE不可能做勻速運動。【分析解答】由于棒l1向右運動，回路中產(chǎn)生電流，ll受安培力的作用后減速，l2受安培力加速使回路中的電流逐漸減小。只需v1，v2滿足一定關系，兩棒做勻速運動。兩棒勻速運動時，I=0，即回路的總電動勢為零。所以有Bllv1=Bl2v2再對DE棒應用動量定理B l2t=m2v2【評析】以前

34、我們做過類似的題。那道題中的平行軌道間距都是一樣的。有一些同學不假思索，把那道題的結(jié)論照搬到本題中來，犯了生搬硬套的錯誤。差異就是矛盾。兩道題的差別就在平行導軌的寬度不一樣上。如何分析它們之間的差別呢？還是要從基本原理出發(fā)。平行軌道間距一樣的情況兩根導體棒的速度相等，才能使回路中的磁通量的變化為零。本題中如果兩根導軌的速度一樣，由于平行導軌的寬度不同導致磁通量的變化不為零，仍然會有感應電流產(chǎn)生，兩根導體棒還會受到安培力的作用，其中的一根繼續(xù)減速，另一根繼續(xù)加速，直到回路中的磁通量的變化為零，才使得兩根導體棒做勻速運動。抓住了兩道題的差異之所在，問題就會迎刃而解。例17 如圖1122所示，一個U

35、形導體框架，其寬度l=1m，框架所在平面與水平面的夾用=30。其電阻可忽略不計。設勻強磁場與U形框架的平面垂直。勻強磁場的磁感強度 B0.2T。今有一條形導體ab，其質(zhì)量為m0.5kg，有效電阻R=0.1，跨接在U形框架上，并且能無摩擦地滑動，求（1）由靜止釋放導體，導體ab下滑的最大速度vm；（2）在最大速度vm時，在ab上釋放的電功率。（g=10ms2）。【常見錯解】錯解一：（1）ab導體下滑過程中受到重力G和框架的支持力N，如圖 1123。根據(jù)牛頓第二定律F=mamgsin=maa=gsln導體的初速度為V0=0，導體做勻加速直線運動，由運動學公式vv0cat=5t隨著t的增大，導體的速度v增大vm由=Blv可知當vm，電功率P錯解二：當導體所受合力為零時，導體速度達到最大值。（1）導體ab受G和框架的支持力 N，而做加速運動由牛頓第二定律mgsin3