高三二輪復(fù)習(xí)專題電磁感應(yīng)

1、2018屆江蘇省常熟中學(xué)物理二輪復(fù)習(xí) 電磁感應(yīng)專題一（感生動(dòng)生） 2018/2/28 法拉第電磁感應(yīng)定律1.磁通量：=BSsin,(為B與S的夾角)2.法拉第電磁感應(yīng)定律：En僅B變化僅S變化僅變化情景圖研究對象回路（不一定閉合）一段直導(dǎo)線繞一段轉(zhuǎn)動(dòng)的一段導(dǎo)體棒繞與B垂直的軸轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)線框表達(dá)式E= E= E= E= 典型求解：1 回路中產(chǎn)生焦耳熱Q： Q= Q= 2.通過某一截面的電荷量q： q= q= 例1如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌之間距離為d=1m，接有電阻R=3金屬棒ab電阻r=2，與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場中，ab棒離R所在邊框距離L=0.5m，

2、磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下磁感應(yīng)強(qiáng)度B在01s內(nèi)從零均勻變化到20T，在15s內(nèi)從20T均勻變化到20T，ab始終保持靜止，求：(1)5s時(shí)回路中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小E和感應(yīng)電流的方向；(2)在15s內(nèi)通過R的電荷量q；(3)在05s內(nèi)R產(chǎn)生的焦耳熱Q；(4)5s時(shí)金屬桿受到安培力的大小；(5)試寫出ab桿所受靜摩擦力隨時(shí)間t的表達(dá)式例2某興趣小組用電流傳感器測量某磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲，不計(jì)電阻的足夠長光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置在勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌間距為d，其平面與磁場方向垂直。電流傳感器與阻值為R的電阻串聯(lián)接在導(dǎo)軌上端。質(zhì)量為m、有效阻值為r的導(dǎo)體棒AB由靜止釋放沿導(dǎo)軌下滑，該過程中電流傳感

3、器測得電流隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示(圖中t1未知)，電流最大值為Im, 在0t1時(shí)間內(nèi)棒AB下降的高度為h。棒下滑過程中與導(dǎo)軌保持垂直且良好接觸，不計(jì)電流傳感器內(nèi)阻及空氣阻力，重力加速度為g。(1)求該磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小以及(2)在t1時(shí)刻棒AB的速度大??；(3)求0t1過程電阻R產(chǎn)生的電熱(4)求0t1過程通過R的電荷量；(5)求出t1設(shè)AB桿質(zhì)量均為m，電阻為r；ac間電阻均為R，摩擦因數(shù)均為圖像情景將AB桿放置在粗糙的斜面上，無初速釋放AB桿放置在粗糙水平面上，在恒力F作用下向右加速AB桿放置在粗糙水平面上，右側(cè)掛一質(zhì)量為m的重物最大速度表達(dá)式例3如圖所示，兩條相距d的平行金屬導(dǎo)軌位于同

4、一水平面內(nèi)，其右端接一阻值為R的電阻質(zhì)量為m的金屬桿靜置在導(dǎo)軌上，其左側(cè)的矩形勻強(qiáng)磁場區(qū)域MNPQ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下當(dāng)該磁場區(qū)域以速度v0勻速地向右掃過金屬桿后，金屬桿的速度變?yōu)関導(dǎo)軌和金屬桿的電阻不計(jì)，導(dǎo)軌光滑且足夠長，桿在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸求：（1）MN剛掃過金屬桿時(shí)，桿中感應(yīng)電流的大小I；（2）MN剛掃過金屬桿時(shí)，桿的加速度大小a；（3）PQ剛要離開金屬桿時(shí)，感應(yīng)電流的功率P（4）若金屬桿與導(dǎo)軌間摩擦因數(shù)為，金屬桿始終在磁場中運(yùn)動(dòng)，則金屬桿能達(dá)到的最大速度vm（5）若使金屬桿始終不動(dòng)，則摩擦因數(shù)的最小值m練習(xí)：1如圖所示，粗糙斜面的傾角=37

5、°，半徑r=0.5m的圓形區(qū)域內(nèi)存在著垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場。一個(gè)匝數(shù)n=10匝的剛性正方形線框abcd，通過松弛的柔軟導(dǎo)線與一個(gè)額定功率P=1.25W的小燈泡A相連，圓形磁場的一條直徑恰好過線框bc邊。已知線框質(zhì)量m=2kg，總電阻R0=1.25，邊長L>2r，與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5。從t=0時(shí)起，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度按B=2t(T)的規(guī)律變化。開始時(shí)線框靜止在斜面上，在線框運(yùn)動(dòng)前，燈泡始終正常發(fā)光。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： 線框不動(dòng)時(shí)，回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢E；小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻

6、R；線框保持不動(dòng)的時(shí)間內(nèi)，小燈泡產(chǎn)生的熱量Q。2電磁彈射是我國最新研究的重大科技項(xiàng)目，原理可用下述模型說明如圖甲所示，虛線MN右側(cè)存在一個(gè)豎直向上的勻強(qiáng)磁場，一邊長L的正方形單匝金屬線框abcd放在光滑水平面上，電阻為R，質(zhì)量為m，ab邊在磁場外側(cè)緊靠MN虛線邊界t=0時(shí)起磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律是B=B0+kt（k為大于零的常數(shù)），空氣阻力忽略不計(jì)（1）求t=0時(shí)刻，線框中感應(yīng)電流的功率P；（2）若線框cd邊穿出磁場時(shí)速度為v，求線框穿出磁場過程中，安培力對線框所做的功W及通過導(dǎo)線截面的電荷量q；（3）若用相同的金屬線繞制相同大小的n匝線框，如圖乙所示，在線框上加一質(zhì)量為M的負(fù)載物，證

7、明:載物線框匝數(shù)越多，t=0時(shí)線框加速度越大3 如圖所示，兩水平線L1和L2分別是水平向里的勻強(qiáng)磁場的邊界，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，寬度為d，正方形線框abcd由均勻材料制成，其邊長為L（L<d）、質(zhì)量為m、總電阻為R將線框在磁場上方高h(yuǎn)處由靜止開始釋放，已知線框的ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)和剛穿出磁場時(shí)的速度相同求：（1）ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)ab兩端的電勢差Uab；（2）ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)線框加速度的大小和方向；（3）整個(gè)線框進(jìn)入磁場過程所需的時(shí)間（微元）4如圖所示，兩根半徑為r的圓弧軌道間距為L，其頂端a、b與圓心處等高，軌道光滑且電阻不計(jì)，在其上端連有一阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處于輻向磁場中，

8、圓弧軌道所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B將一根長度稍大于L、質(zhì)量為m、電阻為R0的金屬棒從軌道頂端ab處由靜止釋放已知當(dāng)金屬棒到達(dá)如圖所示的cd位置（金屬棒與軌道圓心連線和水平面夾角為）時(shí)，金屬棒的速度達(dá)到最大；當(dāng)金屬棒到達(dá)軌道底端ef時(shí)，對軌道的壓力為1.5mg求：（1）當(dāng)金屬棒的速度最大時(shí)，流經(jīng)電阻R的電流大小和方向；（2）金屬棒滑到軌道底端的整個(gè)過程中流經(jīng)電阻R的電量；（3）金屬棒滑到軌道底端的整個(gè)過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量5如圖所示，兩平行長直金屬導(dǎo)軌置于豎直平面內(nèi)，間距為L，導(dǎo)軌上端有阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒垂直跨放在導(dǎo)軌上，并擱在支架上，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒電阻不計(jì)，接觸良好，且無摩擦在

9、導(dǎo)軌平面內(nèi)有一矩形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.開始時(shí)導(dǎo)體棒靜止，當(dāng)磁場以速度v勻速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒也隨之開始運(yùn)動(dòng)，并很快達(dá)到恒定的速度，此時(shí)導(dǎo)體棒仍處在磁場區(qū)域內(nèi)，試求：(1)分析導(dǎo)體棒達(dá)到恒定速度前做什么運(yùn)動(dòng)(2)導(dǎo)體棒的恒定速度；(3)導(dǎo)體棒以恒定速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中消耗的電功率6如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中有一足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌，與水平面間的夾角=30°，間距L=0.5m，上端接有阻值R=0.3的電阻，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.4T，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上一質(zhì)量m=0.2kg，電阻r=0.1的導(dǎo)體棒MN在平行于導(dǎo)軌的外力F作用下，由靜止開始向上做

10、勻加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直，且接觸良好，當(dāng)棒的位移d=9m時(shí)電阻R上的消耗的功率為P=2.7W其它電阻不計(jì)，g取10m/s2求：（1）此時(shí)通過電阻R上的電流；（2）這一過程通過電阻R上電電荷量q；（3）此時(shí)作用于導(dǎo)體棒上的外力F的大小7如圖所示，質(zhì)量m1=0.1kg，電阻Rl=0.3，長度l=0.4m的導(dǎo)體棒ab橫放在U型金屬框架上框架質(zhì)量m2=0.2kg，放在絕緣水平面上，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)µ=0.2，相距0.4m的MM、NN相互平行，電阻不計(jì)且足夠長MN電阻R2=0.1且垂直于MM整個(gè)裝置處于豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中垂直于ab施加F=2N的

11、水平恒力，ab從靜止開始無摩擦地運(yùn)動(dòng)，始終與MM、NN保持良好接觸當(dāng)ab運(yùn)動(dòng)到某處時(shí)，框架開始運(yùn)動(dòng)設(shè)框架與水平面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2求：(1)框架開始運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)體棒ab的加速度a的大小；(2)框架開始運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)體棒ab的速度v的大??；(3)從導(dǎo)體棒ab開始運(yùn)動(dòng)到框架開始運(yùn)動(dòng)的過程中，MN上產(chǎn)生的熱量Q=0.1J，該過程通過導(dǎo)體棒ab的電量的大小8如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電阻不計(jì)、足夠長的光滑U形金屬框架MNPQ，位于光滑水平桌面上，分界線OO分別與平行導(dǎo)軌MN和PQ垂直，兩導(dǎo)軌相距L。在OO的左右兩側(cè)存在著區(qū)域很大、方向分別為豎直向上和豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大

12、小均為B。另有質(zhì)量也為m的金屬棒CD，垂直于MN放置在OO左側(cè)導(dǎo)軌上，并用一根細(xì)線系在定點(diǎn)A。已知，細(xì)線能承受的最大拉力為T0 ，CD棒接入導(dǎo)軌間的有效電阻為R。現(xiàn)從t=0時(shí)刻開始對U形框架施加水平向右的拉力F，使其從靜止開始做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。（1）求從框架開始運(yùn)動(dòng)到細(xì)線斷裂所需的時(shí)間t0；（2）若細(xì)線尚未斷裂，求在t時(shí)刻水平拉力F的大??；（3）若在細(xì)線斷裂時(shí)，立即撤去拉力F，求此時(shí)框架的瞬時(shí)速度v0和此后過程中回路產(chǎn)生的總焦耳熱Q。9如圖甲所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ被固定在水平面上，導(dǎo)軌間距L0.6 m，兩導(dǎo)軌的左端用導(dǎo)線連接電阻R1及理想電壓表，電阻r2 的金

13、屬棒垂直于導(dǎo)軌靜止在AB處；右端用導(dǎo)線連接電阻R2，已知R12 ，R21 ，導(dǎo)軌及導(dǎo)線電阻均不計(jì)。在矩形區(qū)域CDEF內(nèi)有豎直向上的磁場，CE0.2 m，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化如圖乙所示。從t0時(shí)刻開始，對金屬棒施加一水平向右的恒力F，從金屬棒開始運(yùn)動(dòng)直到離開磁場區(qū)域的整個(gè)過程中電壓表的示數(shù)保持不變。求：(1)t0.1 s時(shí)電壓表的示數(shù)；(2)恒力F的大?。?3)從t0時(shí)刻到金屬棒運(yùn)動(dòng)出磁場的過程中整個(gè)電路產(chǎn)生的熱量Q；(4)求整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中通過電阻R2的電量q。10. 某興趣小組設(shè)計(jì)了一種發(fā)電裝置,如圖所示. 在磁極和圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場區(qū)域的圓心角均為,磁場均沿半徑方向. 匝數(shù)為N 的

14、矩形線圈abcd 的邊長ab =cd =、bc =ad =2. 線圈以角速度繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),bc和ad 邊同時(shí)進(jìn)入磁場. 在磁場中,兩條邊所經(jīng)過處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向始終與兩邊的運(yùn)動(dòng)方向垂直. 線圈的總電阻為r,外接電阻為R. 求:(1)線圈切割磁感線時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢的大小Em;(2)線圈切割磁感線時(shí),bc 邊所受安培力的大小F;(3)外接電阻上電流的有效值I.2018屆江蘇省常熟中學(xué)物理二輪復(fù)習(xí) 電磁感應(yīng)專題一（感生動(dòng)生）答案例2電流達(dá)Im時(shí)棒做勻速運(yùn)動(dòng)，對棒：F安=BImd （ 2分） （ 2分），解得： （1分）t1時(shí)刻，對回路有： E=Bdv （2分） （2分） 解得： （1分

15、）電路中產(chǎn)生的總電熱： （2分）電阻R上產(chǎn)生的電熱： （2分）解得： （1分）例3（1）感應(yīng)電動(dòng)勢 感應(yīng)電流 解得（2）安培力 牛頓第二定律 解得（3）金屬桿切割磁感線的速度，則感應(yīng)電動(dòng)勢 電功率 解得練習(xí)：1. 【解析】由法拉第電磁感應(yīng)定律：得：小燈泡正常發(fā)光，有：，由閉合電路歐姆定律，有：，即有： mgfNF安代入數(shù)據(jù)解得：對線框bc邊處于磁場中的部分受力分析如圖，當(dāng)線框恰好要運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，由力的平衡條件有： ，由上解得線框剛要運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。壕€框在斜面上可保持靜止的時(shí)間：小燈泡產(chǎn)生的熱量：2. 【解析】（1）時(shí)刻線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢： ，功率： ，解得：（

16、2）由動(dòng)能定理有： ，解得： 穿出過程線框中的平均電動(dòng)勢： ，線框中的電流：通過的電量： ，解得： （3）n匝線框中時(shí)刻產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢： ，線框的總電阻：線框中的電流： ，時(shí)刻線框受到的安培力： 設(shè)線框的加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律有：解得： 可知，n越大，a越大4.（1）金屬棒速度最大時(shí)，在軌道切線方向所受合力為0， （2分） 解得： （1分） 流經(jīng)R的電流方向?yàn)閍-R-b （1分）（2）磁通量變化 （1分） 平均電動(dòng)勢， （2分） 電量 （2分）（3） 軌道最低點(diǎn)時(shí)：（2分） 能量轉(zhuǎn)化和守恒得：（2分） 電阻R上發(fā)熱量 （2分）5答案：(1)v向上(2)6【解析】： 解：（1）根據(jù)熱功率

17、：P=I2R，解得：（2）回路中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢：，由歐姆定律得：，電流和電量之間關(guān)系式：=，（3）由（1）知此時(shí)感應(yīng)電流I=3A，由，解得此時(shí)速度：，由勻變速運(yùn)動(dòng)公式：v2=2ax，解得：，對導(dǎo)體棒由牛頓第二定律得：FF安mgsin30°=ma，即：FBILmgsin30°=ma，解得：F=ma+BIL+mgsin30°=0.2×2+0.4×0.5×3+0.2×10×=2N，答：（1）通過電阻R上的電流3A；（2）通過電阻R上電電荷量q為4.5C；（3）導(dǎo)體棒上的外力F的大小為2N7.8（15分）（1）繩子斷

18、裂時(shí)，對棒有 ， （2分）得 。 （2分）（2）在t時(shí)刻，框架的速度 ， 框架切割磁場產(chǎn)生的電動(dòng)勢 ， （1分） 框架受到的安培力 ， （2分） 對框架有 ， 。 （2分） （3）撤去拉力F時(shí)，框架的速度。 （2分）撤去拉力后，系統(tǒng)總動(dòng)能的減少量等于回路消耗的電能，最終在回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q。 （1分）撤去拉力F后，框架向右減速，棒向左加速。由于框架和棒在大小相等的安培力作用下產(chǎn)生加速度，且兩物質(zhì)量又相等，任意時(shí)刻它們的加速度大小總是相等，所以在相等時(shí)間內(nèi)兩物速度變化的大小也相等。當(dāng)兩物的速度變化到大小相等時(shí)，回路中的磁通量不再變化，電流為0，它們分別向左、向右做勻速運(yùn)動(dòng)。設(shè)最終速度大小為v，

19、則有 得 （1分）故有 。 （2分）9.答案(1)0.3 V(2)0.27 N(3)0.09 J (4)0.09 C10.1如圖所示，均勻?qū)w圍成等腰閉合三角形線圈abc，底邊與勻強(qiáng)磁場的邊界平行，磁場的寬度大于三角形的高度。線圈從磁場上方某一高度處由靜止開始豎直下落，穿過該磁場區(qū)域，不計(jì)空氣阻力。則下列說法中正確的是( BC )A線圈進(jìn)磁場的過程中，可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)B線圈底邊進(jìn)、 出磁場時(shí)線圈的加速度可能一樣C線圈出磁場的過程中，可能做先減速后加速的直線運(yùn)動(dòng)D線圈底邊進(jìn)、出磁場時(shí)，線圈所受安培力可能大小相等，方向不同如圖所示，間距為L的平行光滑金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為，導(dǎo)軌電阻不計(jì)導(dǎo)體棒a

20、b、cd垂直導(dǎo)軌放置，棒長均為L，電阻均為R，且與導(dǎo)軌電接觸良好ab棒處于垂直導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度Bl隨時(shí)間均勻增加的勻強(qiáng)磁場中cd棒質(zhì)量為m，處于垂直導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為B2的勻強(qiáng)磁場中，恰好保持靜止ab棒在外力作用下也保持靜止，重力加速度為g(1)求通過cd棒中的電流大小和方向 (2)在t0時(shí)間內(nèi)，通過ab棒的電荷量q和ab棒產(chǎn)生的熱量Q (3)若零時(shí)刻Bl等于零，ab棒與磁場Bl下邊界的距離為L0，求磁感應(yīng)強(qiáng)度Bl隨時(shí)間t的變化關(guān)系11(14分)在一水平面上，放置相互平行的直導(dǎo)軌MN、PQ，其間距L0.2 m，R1、R2是連在導(dǎo)軌兩端的電阻，R10.6 ，R21.2 ，虛線左

21、側(cè)3 m內(nèi)(含3 m處)的導(dǎo)軌粗糙，其余部分光滑并足夠長。ab是跨接在導(dǎo)軌上質(zhì)量為m0.1 kg、長度為L0.3 m的粗細(xì)均勻的導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒的總電阻r0.3 ，開始時(shí)導(dǎo)體棒處于虛線位置，導(dǎo)軌所在空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0.5 T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場，如圖甲所示。從零時(shí)刻開始，通過微型電動(dòng)機(jī)對導(dǎo)體棒施加一個(gè)牽引力F，方向水平向左，使其從靜止開始沿導(dǎo)軌做加速運(yùn)動(dòng)，此過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，其運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖象如圖乙所示。已知2 s末牽引力F的功率是0.9 W。除R1、R2及導(dǎo)體棒的總電阻以外，其余部分的電阻均不計(jì)，重力加速度g10 m/s2。(1)求導(dǎo)體棒與粗糙導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因

22、數(shù)及2 s內(nèi)流過R1的電荷量；(2)試寫出02 s內(nèi)牽引力F隨時(shí)間變化的表達(dá)式；(3)如果2 s末牽引力F消失，則從2 s末到導(dǎo)體棒停止運(yùn)動(dòng)過程中R1產(chǎn)生的焦耳熱是多少？解析：(1)由速度時(shí)間圖象可以看出導(dǎo)體棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a1.5 m/s2vat1.5t m/s水平方向上導(dǎo)體棒受牽引力F、安培力和摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律得FBILfma又fNmgR1、R2并聯(lián)電阻為R0.4 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律得I0.25t(A)t2 s時(shí)，I0.5 A因?yàn)? s末牽引力F的功率是0.9 W，根據(jù)PFv由題圖乙可知，2 s末導(dǎo)體棒的速度為3 m/s，可得F0.3 N解得0.1根

23、據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E，qt，則q0.5 C所以流過R1的電荷量為q10.33 C。(2)由(1)可知在02 s內(nèi)FBILmamgmamg即F0.025t0.25(N)。(3)根據(jù)圖象可知2 s末導(dǎo)體棒的速度為v3 m/s，這時(shí)導(dǎo)體棒恰好前進(jìn)了3 m，從2 s末到導(dǎo)體棒停止運(yùn)動(dòng)過程，根據(jù)能量守恒定律得mv2Q總又Q1Q2Q總·則Q1(Q1Q2)0.2 J。答案：(1)0.10.33 C(2)F0.025t0.25(N)(3)0.2 J如圖甲所示，水平面上的兩光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距d0.5 m，電阻不計(jì)，左端通過導(dǎo)線與阻值R 2 W的電阻連接，右端通過導(dǎo)線與阻值RL 4 W的小

24、燈泡L連接在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，CE長l =2 m，有一阻值r =2 W的金屬棒PQ放置在靠近磁場邊界CD處CDEF區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化如圖乙所示在t0至t4s內(nèi)，金屬棒PQ保持靜止，在t4s時(shí)使金屬棒PQ以某一速度進(jìn)入磁場區(qū)域并保持勻速運(yùn)動(dòng)已知從t0開始到金屬棒運(yùn)動(dòng)到磁場邊界EF處的整個(gè)過程中，小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化，求：（1）通過小燈泡的電流 圖乙圖甲（2）金屬棒PQ在磁場區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的速度大小答案：隱藏答案： （1）在t0至t4s內(nèi)，金屬棒PQ保持靜止，磁場變化導(dǎo)致電路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢（2015江蘇）13. (15 分)做磁共振(MRI)檢查時(shí),對人體施

25、加的磁場發(fā)生變化時(shí)會(huì)在肌肉組織中產(chǎn)生感應(yīng)電流. 某同學(xué)為了估算該感應(yīng)電流對肌肉組織的影響,將包裹在骨骼上的一圈肌肉組織等效成單匝線圈,線圈的半徑 r = 5. 0 cm,線圈導(dǎo)線的截面積 A = 0. 80 cm2,電阻率 = 1. 5 ·m. 如圖所示,勻強(qiáng)磁場方向與線圈平面垂直,若磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 在 0. 3 s 內(nèi)從1. 5 T 均勻地減為零,求:(計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)(1)該圈肌肉組織的電阻 R;(2)該圈肌肉組織中的感應(yīng)電動(dòng)勢 E; (3)0. 3 s 內(nèi)該圈肌肉組織中產(chǎn)生的熱量 Q.13 . (15 分) 如圖所示,在勻強(qiáng)磁場中有一傾斜的平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為 L,長為 3 d,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為 ,在導(dǎo)軌的中部刷有一段長為 d 的薄絕緣涂層. 勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B,方向與導(dǎo)軌平面垂直. 質(zhì)量為m 的導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放, 在滑上涂層之前已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng),