2020屆高考物理計(jì)算題復(fù)習(xí)《電磁感應(yīng)定律綜合題》（解析版）

第=page22頁，共=sectionpages22頁第=page11頁，共=sectionpages11頁《電磁感應(yīng)定律綜合題》一、計(jì)算題如圖1所示，一個(gè)圓形線圈的匝數(shù)n=1000匝，線圈面積S=0.02m2，線圈的電阻r=1Ω，線圈外接一個(gè)阻值R=4Ω的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖2所示．求

(1)在0～4s內(nèi)穿過線圈的磁通量變化量；

(2)前4s內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢；

(3)6s內(nèi)通過電阻R的電荷量q．

如圖所示，勻強(qiáng)磁場中有一矩形閉合線圈abcd，線圈平面與磁場垂直。已知線圈的匝數(shù)N=100，邊長ab=1.0m、bc=0.5m，電阻R=2Ω.磁感應(yīng)強(qiáng)度B在0～1s內(nèi)從零均勻變化到0.2T.在1～5s內(nèi)從0.2T均勻變化到?0.2T，取垂直紙面向里為磁場的正方向。求：

(1)0.5s時(shí)線圈內(nèi)感應(yīng)電動勢的大小E和感應(yīng)電流的方向；

(2)在1～5s內(nèi)通過線圈的電荷量q；

(3)在0～5s內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱Q。

如圖所示，一個(gè)圓形線圈n=1000匝，線圈面積S=20cm2，線圈電阻r=1Ω，在線圈外接一個(gè)阻值為R=4Ω的電阻，把線圈放入一個(gè)方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如B?t圖線所示，在0?2s內(nèi)求：

(1)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E；

(2)電阻R中的電流I的大小；

(3)電阻R兩端的電勢差Uab

如圖1所示，面積為0.2m2的100匝線圈處在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于線圈平面．已知磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖2，定值電阻R1=6Ω，線圈電阻R2=4Ω，求：

(1)回路中的感應(yīng)電動勢大小

如圖甲所示，一個(gè)圓形線圈的匝數(shù)n=1

000，線圈面積S=300cm2，線圈的電阻r=1Ω，線圈外接一個(gè)阻值R=4Ω的電阻，線圈處在有一方向垂直線圈平面向里的圓形磁場中，圓形磁場的面積S0=200cm2，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示．求：

(1)第4秒時(shí)線圈的磁通量及前4s內(nèi)磁通量的變化量；

(2)前4s內(nèi)的感應(yīng)電動勢和前4s內(nèi)通過R的電荷量；

如圖所示，線圈內(nèi)有理想邊界的磁場，當(dāng)磁場以B=(2?2t)T的規(guī)律變化時(shí)，有一帶質(zhì)量為10?5kg的帶電的粒子靜置于平行板(兩板水平放置)電容器中間，設(shè)線圈的面積為0.1m2.則：

(1)求線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小和方向(順時(shí)針或逆時(shí)針)；

(2)求帶電粒子的電量．(重力加速度為g=10m/s2，電容器兩板間的距離為0.02m)

如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，邊長L=10cm的正方形線圈abcd共100匝，線圈電阻r=1Ω，線圈繞垂直于磁感線的對稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，角速度ω=2πrad/s，外電路電阻R=4Ω，求：

(1)轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢的最大值；

(2)由圖示位置(線圈平面與磁感線平行)轉(zhuǎn)過60°角時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動勢；

(3)由圖示位置轉(zhuǎn)過60°角的過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢；

(4)交流電壓表的示數(shù)；

(5)線圈轉(zhuǎn)動一周外力所做的功；

(6)16周期內(nèi)通過R的電荷量為多少？

單匝矩形線圈abcd放置在水平面內(nèi)，線圈面積為S=100cm2，線圈處在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與水平方向成30°角，求：

(1)若磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T，則穿過線圈的磁通量為多少？

(2)若磁感應(yīng)強(qiáng)度方向改為與線圈平面垂直，且大小按B=0.1+0.3t(T)的規(guī)律變化，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為多大？

如圖所示，面積為0.2m2的100匝線圈處在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于線圈平面，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律為B=0.2tT，定值電阻R1(1)回路的感應(yīng)電動勢；(2)a、b兩點(diǎn)間的電壓．

截面積為0.2m2的100匝圓形線圈A處在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直線圈平面向里，如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度正按△B△t=0.02T/s的規(guī)律均勻減小，開始時(shí)S未閉合．R1=4Ω，R2=6Ω，C=30μF，線圈內(nèi)阻不計(jì)．求：

(1)S閉合后，通過R2的電流大小；

(2)S閉合后一段時(shí)間又?jǐn)嚅_，則S切斷后通過R2的電量是多少？如圖所示，勻強(qiáng)磁場中有一個(gè)用軟導(dǎo)線制成的單匝閉合線圈，線圈平面與磁場垂直。已知線圈的面積S=0.3m2、電阻R=0.6Ω，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T.現(xiàn)同時(shí)向兩側(cè)拉動線圈，線圈的兩邊在△t=0.5s時(shí)間內(nèi)合到一起。求線圈在上述過程中

(1)感應(yīng)電動勢的平均值E；

(2)感應(yīng)電流的平均值I，并在圖中標(biāo)出電流方向；

(3)通過導(dǎo)線橫截面的電荷量q。

如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場中，有一邊長為L=0.2m的正方形導(dǎo)線框，線框平面與磁場垂直．問：

(1)這時(shí)穿過線框平面的磁通量為多大；

(2)若線框以AB邊為軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)過90°到虛線位置，該過程所花的時(shí)間為0.1S，則線圈在此過程中產(chǎn)生的平均電動勢為多少；

(3)試判斷轉(zhuǎn)動90°的過程中AB邊的電流方向．

如圖所示，兩條相同的“L”型金屬導(dǎo)軌平行固定且相距d=1m.水平部分LM、OP在同一水平面上且處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=1T;傾斜部分MN、PQ與水平面成37°角，有垂直于軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=3T.金屬棒ab質(zhì)量為m1=0.2kg、電阻R1=1Ω，金屬棒ef為m2=0.5kg、電阻為R2=2Ω.ab置于光滑水平導(dǎo)軌上，ef置于動摩擦因數(shù)μ=0.5的傾斜導(dǎo)軌上，金屬棒均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好.從t=0時(shí)刻起，ab棒在水平恒力F1的作用下由靜止開始向右運(yùn)動，ef棒在沿斜面的外力F2的作用下保持靜止?fàn)顟B(tài).當(dāng)ab棒勻速運(yùn)動時(shí)，此時(shí)撤去力F2金屬棒ef(1)當(dāng)金屬棒ab勻速運(yùn)動時(shí)，其速度為多大;(2)金屬棒ab在運(yùn)動過程中最大加速度的大小;

(3)金屬棒ab從靜止開始到勻速運(yùn)動用時(shí)t=1.2s，此過程中金屬棒ef產(chǎn)生的焦耳熱為多少?

做磁共振(MRI)檢查時(shí)，對人體施加的磁場發(fā)生變化時(shí)會在肌肉組織中產(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=5.0cm，線圈導(dǎo)線的截面積A=0.80cm2，電阻率ρ=1.5Ω?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0.3s內(nèi)從1.5T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)電動勢E；

(3)0.3s內(nèi)該圈肌肉組織中產(chǎn)生的熱量

如圖所示，在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，有兩條相互平行且相距為d的光滑固定金屬導(dǎo)軌P1P2P3和Q1Q2Q3，兩導(dǎo)軌間用阻值為R的電阻連接，導(dǎo)軌P1P2、Q1Q2的傾角均為θ，導(dǎo)軌P2P3、Q2Q3(1)桿CD到達(dá)P2Q2(2)桿CD沿傾斜導(dǎo)軌下滑的過程通過電阻R的電荷量q1以及全過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q(3)桿CD沿傾斜導(dǎo)軌下滑的時(shí)間Δt1及其停止處到P2Q2的距離s。

如圖所示，一個(gè)總阻值r=10Ω，匝數(shù)n=1000的正方形金屬線圈，與阻值R=20Ω的定值電阻連成閉合回路．線圈的邊長L=0.1m，其內(nèi)部空間(包括邊界處)充滿了垂直線圈平面向外的勻強(qiáng)磁場．磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線如圖所示．導(dǎo)線電阻不計(jì)，求：

(1)t=0時(shí)刻，穿過線圈的磁通量為多少?(2)t=0.01s時(shí)，線圈的感應(yīng)電動勢為多少?(3)0?0.02s過程中電阻R的熱功率為多少?

如圖所示，質(zhì)量為m，邊長為L的正方形線框，在有界勻強(qiáng)磁場上方h高處由靜止自由下落，線框的總電阻為R，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場寬度為2L。線框下落過程中，ab邊始終與磁場邊界平行且處于水平方向。已知ab邊剛穿出磁場時(shí)線框恰好做勻速運(yùn)動，重力加速度為g。求：(1)ab邊剛穿出磁場時(shí)線框的速度v1；(2)cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)線框的速度v2(3)線框穿過磁場的過程中，產(chǎn)生的焦耳熱。

如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中有傾斜的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L=0.2m，長為2d，d=0.5m，上半段d導(dǎo)軌光滑，下半段d導(dǎo)軌的動摩擦因素為μ=36

，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ=30°.勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=5T，方向與導(dǎo)軌平面垂直．質(zhì)量為m=0.2kg的導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放，在粗糙的下半段一直做勻速運(yùn)動，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直，接在兩導(dǎo)軌間的電阻為R=2Ω，導(dǎo)體棒的電阻為r=1Ω，其他部分的電阻均不計(jì)，重力加速度取g=10m/s

求：(1)導(dǎo)體棒到達(dá)軌道底端時(shí)的速度大?。?/p>

(2)導(dǎo)體棒進(jìn)入粗糙軌道前，通過電阻R上的電量q；

(3)整個(gè)運(yùn)動過程中，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q．

如圖1所示，一個(gè)圓形線圈的匝數(shù)n=1000匝，線圈面積S=0.02m2，線圈的電阻r=1Ω，線圈外接一個(gè)阻值R=4Ω的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖2所示，求

(1)在0?4s內(nèi)穿過線圈的磁通量變化量；(2)前4s內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的大小和方向；

如圖所示，U形導(dǎo)線框MNQP水平放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場中，磁感線方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，導(dǎo)線MN和PQ足夠長，間距為0.5m，橫跨在導(dǎo)線框上的導(dǎo)體棒ab的電阻r=1.0Ω，接在NQ間的電阻R=4.0Ω，電壓表為理想電表，其余電阻不計(jì)．若導(dǎo)體棒在水平外力作用下以速度ν=2.0m/s向左做勻速直線運(yùn)動，不計(jì)導(dǎo)體棒與導(dǎo)線框間的摩擦．

(1)通過電阻R的電流方向如何？

(2)電壓表的示數(shù)為多少？

(3)若某一時(shí)刻撤去水平外力，則從該時(shí)刻起，在導(dǎo)體棒運(yùn)動1.0m的過程中，通過導(dǎo)體棒的電荷量為多少？

如圖(a)所示，一個(gè)電阻值為R，匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路．線圈的半徑為r1.在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線如圖(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)電阻R1上產(chǎn)生的熱量．如圖，在傾角為θ=30°的光滑斜面上，在區(qū)域Ⅰ和Ⅱ存在著兩個(gè)方向相反的勻強(qiáng)磁場，Ⅰ區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1=0.6T，Ⅱ區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2=0.4T.兩個(gè)磁場的寬度MJ和JG均為L=1m，一個(gè)質(zhì)量為m=0.6kg、電阻為R=0.6Ω、邊長也為L的正方形導(dǎo)線框，由靜止開始沿斜面下滑，當(dāng)ab邊剛越過GH進(jìn)入磁場Ⅰ區(qū)時(shí)，恰好以速度v1做勻速直線運(yùn)動；當(dāng)ab邊下滑到JP與(1)線框靜止時(shí)ab邊距GH的距離x；(2)v(3)線框從靜止開始到ab邊運(yùn)動到MN位置時(shí)線框產(chǎn)生的焦耳熱Q．

如圖(a)，超級高鐵(Hyperloop)是一種以“真空管道運(yùn)輸”為理論核心設(shè)計(jì)的交通工具，它具有超高速、低能耗、無噪聲、零污染等特點(diǎn)。如圖(b)，已知管道中固定著兩根平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ，兩導(dǎo)軌間距為3r；運(yùn)輸車的質(zhì)量為m，橫截面是半徑為r的圓。運(yùn)輸車上固定著間距為D、與導(dǎo)軌垂直的兩根導(dǎo)體棒1和2，每根導(dǎo)體棒的電阻為R，每段長度為D的導(dǎo)軌的電阻也為R。其他電阻忽略不計(jì)，重力加速度為g(1)如圖(c)，當(dāng)管道中的導(dǎo)軌平面與水平面成θ=30°時(shí)，運(yùn)輸車恰好能無動力地勻速下滑。求運(yùn)輸車與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ；(2)在水平導(dǎo)軌上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不考慮摩擦及空氣阻力。①當(dāng)運(yùn)輸車由靜止離站時(shí)，在導(dǎo)體棒2后間距為D處接通固定在導(dǎo)軌上電動勢為E的直流電源，此時(shí)導(dǎo)體棒1、2均處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，垂直導(dǎo)軌平向下的勻強(qiáng)磁場中，如圖(d)。求剛接通電源時(shí)運(yùn)輸車的加速度的大小；(電源內(nèi)阻不計(jì)，不考慮電磁感應(yīng)現(xiàn)象)②當(dāng)運(yùn)輸車進(jìn)站時(shí)，管道內(nèi)依次分布磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，寬度為D的勻強(qiáng)磁場，且相鄰的勻強(qiáng)磁場的方向相反。求運(yùn)輸車以速度v從如圖(e)通過距離D后的速度v。

如圖甲所示，用粗細(xì)均勻的導(dǎo)線制成的一只單匝正方形金屬框，現(xiàn)被一根絕緣絲線懸掛在豎直平面內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知金屬框的質(zhì)量m=0.2kg，邊長L=1m，金屬框的總電阻為0.8Ω，金屬框的上半部分處在一方向垂直框面向里的有界磁場中(磁場均勻分布)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，金屬框下半部分在磁場外，絲線能承受的最大拉力F=4N。從t=0時(shí)刻起，測得經(jīng)過5s絲線剛好被拉斷，金屬框由靜止開始下落。金屬框在下落過程中上邊框離開磁場前已開始做勻速運(yùn)動，金屬框始終在豎直平面內(nèi)，重力加速度g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力。求：

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B0(2)由絲線剛好被拉斷到金屬框上邊框離開磁場的過程，金屬框中產(chǎn)生的焦耳熱Q。

長為l的金屬棒ab以a點(diǎn)為軸在垂直于勻強(qiáng)磁場的平面內(nèi)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.求：

(1)ab棒的平均速率；(2)金屬棒ab兩端的電勢差；(3)經(jīng)時(shí)間Δt金屬棒ab所掃過面積中通過的磁通量為多少？此過程中平均感應(yīng)電動勢多大？

如圖甲所示，間距為l=1?m的光滑金屬U型軌道豎直放置，導(dǎo)軌下端連有一阻值為R=4?Ω的電阻，虛線MN離導(dǎo)軌下端距離為d=6?m，MN下方的區(qū)域存在垂直于紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化情況如圖乙所示。阻值為r=2?Ω的導(dǎo)體棒PQ垂直于導(dǎo)軌放置在MN上方h=5?m高的位置，t=0時(shí)將導(dǎo)體棒由靜止釋放，當(dāng)導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場區(qū)域后恰能勻速下滑，已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終垂直并接觸良好，取重力加速度為g=10?m/s2，求：

(1)0～1?s內(nèi)回路中產(chǎn)生的焦耳熱；(2)導(dǎo)體棒PQ的質(zhì)量；(3)0～2?s內(nèi)通過回路的電荷量。

如圖所示，兩根水平的金屬光滑平行導(dǎo)軌，其末端連接等高光滑的14圓弧，其軌道半徑r=0.5m，圓弧段在圖中的cd和ab之間，導(dǎo)軌的間距為L=0.5m，軌道的電阻不計(jì)，在軌道的頂端接有阻值為R=2.0Ω的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T.現(xiàn)有一根長度稍大于L、電阻不計(jì)，質(zhì)量m=1.0kg的金屬棒，從軌道的水平位置ef開始在拉力F作用下，從靜止勻加速運(yùn)動到cd的時(shí)間t0=2.0s，在cd時(shí)的拉力為F0=3.0N.已知金屬棒在ef和cd之間運(yùn)動時(shí)的拉力隨時(shí)間變化的圖象如圖2所示，重力加速度(1)求勻加速直線運(yùn)動的加速度；(2)金屬棒做勻加速運(yùn)動時(shí)通過金屬棒的電荷量q；(3)勻加到cd后，調(diào)節(jié)拉力使金屬棒接著沿圓弧做勻速圓周運(yùn)動至ab處，金屬棒從cd沿14圓弧做勻速圓周運(yùn)動至ab的過程中，拉力做的功W．

答案和解析1.【答案】解：(1)根據(jù)磁通量定義式Φ=BS，那么在0～4s內(nèi)穿過線圈的磁通量變化量為：

ΔΦ=(B2?B1)S=(0.4?0.2)×0.02Wb=4×10?3Wb；

(2)由圖象可知前4

s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率為：

ΔBΔt=0.4?0.24T/s=0.05T/s

4

s內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢為：

E=nSΔBΔt=1000×0.02×0.05?V=1?V；

(3)電路中的平均感應(yīng)電流為：I=ER總，

q=It，

0?4s:

由(2)求得E=1V

I?=ER+r=14+1A=0.2A

q1=It1=0.8C

同理【解析】本題考查了法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律和電流的定義式的綜合運(yùn)用，難度不大，需加強(qiáng)訓(xùn)練。

(1)依據(jù)圖象，結(jié)合磁通量定義式ΔΦ=BS，即可求解；

(2)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，結(jié)合磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率求出前4s內(nèi)感應(yīng)電動勢的大??；

(3)根據(jù)感應(yīng)電動勢，結(jié)合閉合電路歐姆定律、電流的定義式求出通過R的電荷量。

2.【答案】解：(1)在0～1s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率△B△t=0.2?01T/s=0.2T/s，

由于磁通量均勻變化，在0～1s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定不變，則根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：

0.5s時(shí)線圈內(nèi)感應(yīng)電動勢的大小E1=N△Φ△t=N△B△t?ab?bc=100×0.2×1×0.5=10V

根據(jù)楞次定律判斷得知，線圈中感應(yīng)方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向。

(2)在1～5s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率大小為△B△t=0.2?(?0.2)4T/s=0.1T/s，

由于磁通量均勻變化，在1～5s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定不變，則

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：1～5s時(shí)線圈內(nèi)感應(yīng)電動勢的大小E2=N△Φ△t=N△B△t?ab?bc=100×0.1×1×0.5=5V

通過線圈的電荷量為q=I2t2=E2Rt2=52×4C=10C；

(3)在0～1s內(nèi)，線圈產(chǎn)生的焦耳熱為【解析】(1)由題可確定磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率△B△t，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動勢，根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向；

(2)由法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和電流的定義式I=qt結(jié)合求解電量；

(3)分析兩個(gè)時(shí)間段：0～1s和1～5s，由焦耳定律分別求出熱量，即可得到總熱量；

本題是法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、焦耳定律和楞次定律等知識的綜合應(yīng)用，這些都是電磁感應(yīng)現(xiàn)象遵守的基本規(guī)律，要熟練掌握，并能正確應(yīng)用。

3.【答案】解：(1)由法拉第電磁感應(yīng)定律：E=n△?△t

磁通量定義△?=△B?S

代入數(shù)據(jù)得E=4V；

(2)由閉合電路歐姆定律：I=ER+r

代入數(shù)據(jù)得I=0.8A；

(3)U=IR得U=3.2V，由楞次定律可知電流在導(dǎo)體中由b→a，

Uab=?3.2V；

答：(1)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢4V；

(2)電阻R中的電流I【解析】(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求感應(yīng)電動勢；

(2)再由閉合電路歐姆定律求感應(yīng)電流；

(3)根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，再由歐姆定律求電阻R兩端的電壓。

解決本題的關(guān)鍵熟練掌握楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律，以及電勢差與電壓的不同，注意電勢差的正負(fù)號。

4.【答案】解：(1)由法拉第電磁感應(yīng)定律：E=N△?△t=△B?S△tN=100×0.20.2×0.2V=20V，

(2)由圖可知，穿過線圈的磁通量變大，由楞次定律可得：線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流逆時(shí)針，所以流過R1的電流方向是由下向上．

根據(jù)閉合電路歐姆定律，則有：I=ER+r=206+4A=2A；【解析】線圈平面垂直處于勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨著時(shí)間均勻變化時(shí)，線圈中的磁通量發(fā)生變化，從而導(dǎo)致出現(xiàn)感應(yīng)電動勢，產(chǎn)生感應(yīng)電流．由楞次定律可確定感應(yīng)電流方向，由法拉第電磁感應(yīng)定律可求出感應(yīng)電動勢大?。?/p>

考查楞次定律來判定感應(yīng)電流方向，由法拉第電磁感應(yīng)定律來求出感應(yīng)電動勢大?。?dāng)然本題還可求出電路的電流大小，及電阻消耗的功率．同時(shí)磁通量變化的線圈相當(dāng)于電源．

5.【答案】解：(1)磁通量Φ=BS=0.4×200×10?4wb=8×10?3wb

因此磁通量的變化為：ΔΦ=0.2×200×10?4wb=4×10?3wb

(2)由圖象可知前4

s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率ΔBΔt=0.05T/s

4

s內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢E=nΔBΔtS=1000×0.02×0.05V=1V

電路中平均電流I=ER+rq=It

通過R的電荷量q=nΔΦR+r

所以q=0.8

C．

(3)由于電流是恒定的，線圈電阻r消耗的功率為

Pr=I2r=0.04

W.

答：(1)第4秒時(shí)線圈的磁通量8×10?3wb，及前4【解析】(1)根據(jù)磁通量的公式，即可求出磁通量的變化量；

(2)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，結(jié)合電量表達(dá)式，并由圖象，即可求解；

(3)根據(jù)電功率表達(dá)式，即可求解．

考查磁通量的公式、電量表達(dá)式及法拉第電磁感應(yīng)定律、電功率的表達(dá)式與閉合電路歐姆定律等規(guī)律的應(yīng)用，注意圖象的信息提?。?/p>

6.【答案】解：(1)根據(jù)題意B=(2?2t)T，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率|△B△t|=2T/s

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，E=△Φ△t=△B?S△t=2×0.1V=0.2V

根據(jù)楞次定律，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢方向?yàn)轫槙r(shí)針方向

(2)線圈相當(dāng)于電源，電容器下極板接高電勢，下極板帶正電

粒子靜止，則電場力等于重力

Udq=mg

代入數(shù)據(jù)：0.20.02q=10【解析】(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動勢的大小和方向；

(2)根據(jù)受力平衡求帶電粒子的電量

本題是電磁感應(yīng)與力學(xué)知識的綜合，主要考查法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律和共點(diǎn)力平衡等知識點(diǎn)，關(guān)鍵是靈活運(yùn)動物理規(guī)律解題．

7.【答案】解：(1)根據(jù)Em=NBωS，可得感應(yīng)電動勢的最大值：

Em=100×0.5×0.12×2πV=3.14V；

(2)由于線框垂直于中性面開始計(jì)時(shí)，所以瞬時(shí)感應(yīng)電動勢表達(dá)式：

e=Emcos2πt(V)；

當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過60°角時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動勢為：e=1.57V；

(3)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得轉(zhuǎn)60°角的過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢大小為：

E?=NΔΦΔt=NBSsin60°?0π3ω=1.53V=2.6V

(4)轉(zhuǎn)動過程中，交流電壓表的示數(shù)為有效值，所以有：

U=ER+rR=3.1424+1×4V=1.2562V=1.78V；

(5)線圈轉(zhuǎn)動一周外力所做的功為：W=EIT=E2R+rT=(3.142)24+1×1J=0.99J

(6)16周期內(nèi)線圈轉(zhuǎn)過60°角，通過R的電量q【解析】本題考查了有關(guān)交流電描述的基礎(chǔ)知識，要能根據(jù)題意寫出瞬時(shí)值的表達(dá)式，知道有效值跟峰值的關(guān)系，難度不大；線框在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生正弦式交變電流。而對于電表讀數(shù)、求產(chǎn)生的熱量均由交變電的有效值來確定，而涉及到耐壓值時(shí)，則由最大值來確定。而通過某一電量時(shí)，則用平均值來求。

(1)先根據(jù)Em=NBωS求出最大值，再根據(jù)最大值與有效值的關(guān)系求出有效值；

(2)先寫出電動勢的瞬時(shí)表達(dá)式，再代入數(shù)據(jù)求得瞬時(shí)值；

(3)利用法拉第電磁感應(yīng)定律，求出平均感應(yīng)電動勢；

(4)電壓表測量的是電阻R的電壓，根據(jù)閉合電路歐姆定律即可求解。

(5)通過最大值求出有效值，根據(jù)W=EIT求解；

(6)線圈由如圖位置轉(zhuǎn)過π3周期內(nèi)，通過R的電量為：q=I?t=N?ΔΦR+r。

8.【答案】解：(1)穿過線圈的磁通量為：

S=100cm2=1×10?2m2

φ=BSsin30°=0.1×1×10?2【解析】(1)根據(jù)公式Φ=BSsin30°，即可求解穿過線圈的磁通量。

(2)由表達(dá)式可知磁通量的變化率，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求解感應(yīng)電動勢。

本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律以及磁通量的計(jì)算，對于勻強(qiáng)磁場中磁通量的求解，可以根據(jù)一般的計(jì)算公式Φ=BSsinθ(θ是線圈平面與磁場方向的夾角)來分析線圈平面與磁場方向垂直特殊情況。

9.【答案】解：(1)由乙圖知：△B△t=0.2T/s

則：E=n△B△tS=100×0.2×0.2V=4

V

(2)電路的總電流為I，則有：

I=ER1+R2=46+4A=0.4A

Uab=IR1=0.4×6

V=2.4

V【解析】線圈平面垂直處于勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨著時(shí)間均勻變化時(shí)，線圈中的磁通量發(fā)生變化，從而導(dǎo)致出現(xiàn)感應(yīng)電動勢，產(chǎn)生感應(yīng)電流．由楞次定律可確定感應(yīng)電流方向，由法拉第電磁感應(yīng)定律可求出感應(yīng)電動勢大?。?/p>

考查楞次定律來判定感應(yīng)電流方向，由法拉第電磁感應(yīng)定律來求出感應(yīng)電動勢大?。?dāng)然本題還可求出電路的電流大小，及電阻消耗的功率．同時(shí)磁通量變化的線圈相當(dāng)于電源．

10.【答案】解：(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率的大小為△B△t=0.02

T/s，B逐漸減弱，

所以E=n△B△tS=100×0.02×0.2

V=0.4

V

I=ER1+R2=0.44+6A=0.04

A，

(2)R2兩端的電壓為U2=R2R1+R2E=64+6×0.4

V=0.24

V【解析】線圈平面垂直處于勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨著時(shí)間均勻變化時(shí)，線圈中的磁通量發(fā)生變化，從而導(dǎo)致出現(xiàn)感應(yīng)電動勢，產(chǎn)生感應(yīng)電流．由法拉第電磁感應(yīng)定律可求出感應(yīng)電動勢大?。儆砷]合電路的毆姆定律可求出電流，從而得出電阻兩端電壓，最終確定電量．

利用法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律求解電流大?。甋斷開后，流過R2的電荷量就是S閉合時(shí)C上帶有的電荷量．

11.【答案】解：(1)磁通量的變化量為：△Φ=BS，

則感應(yīng)電動勢的平均值為：E=△Φ△t=BS△t=0.2×0.30.5V=0.12V。

(2)感應(yīng)電流的平均值為：I=ER=0.120.6A=0.2A。

根據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針，如圖所示。

(3)通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為：q=I△t=0.2×0.5C=0.1C。

答：(1)感應(yīng)電動勢的平均值E為0.12V【解析】(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動勢的平均值。

(2)根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，結(jié)合歐姆定律求出感應(yīng)電流的平均值。

(3)根據(jù)平均電流的大小，結(jié)合q=It求出通過導(dǎo)線橫截面的電荷量。

本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律的基本運(yùn)用，會通過法拉第電磁感應(yīng)定律求解感應(yīng)電動勢，會根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，基礎(chǔ)題。

12.【答案】解：(1)因線圈與磁場垂直，則磁通量為：?=BS=0.5×0.22Wb=0.02Wb

(2)由法拉第電磁感應(yīng)定律，則有：E=nΔ?Δt=nBSΔtV=1×0.5×0．220.1V=0.2V；

(3)根據(jù)楞次定律，則有：電流方向：由A指向B．

答：(1)這時(shí)穿過線框平面的磁通量為0.02Wb；

(2)若線框以AB邊為軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)過90°到虛線位置，該過程所花的時(shí)間為0.1S，則線圈在此過程中產(chǎn)生的平均電動勢為【解析】考查磁通量公式成立條件，掌握法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用，理解楞次定律的應(yīng)用，注意左手與右手的區(qū)分．

13.【答案】解：(1)金屬棒ef恰好不向上滑動，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件得：m由閉合電路的歐姆定律得：E=I金屬棒ab產(chǎn)生的電動勢為：E=解得：v=5m/s(2)金屬棒ab勻速運(yùn)動時(shí)，由平衡得：F由牛頓第二定律得：a=(3)金屬棒ab從靜止開始到勻速運(yùn)動過程，由動量定理得：F得電量為：q=It=由法拉第電磁感應(yīng)定律：E=n閉合電路的歐姆定律：I電量q=由能量轉(zhuǎn)化守恒定律得：F1S=金屬棒ef產(chǎn)生的焦耳熱：

【解析】本題主要考查的是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量類問題，注意電量的推導(dǎo)公式，經(jīng)常在此類題中用到。(1)對ef根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列方程，可求出此時(shí)的電流，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可求感應(yīng)電動勢，再由法拉第電磁感應(yīng)定律可求ab棒的速度；(2)剛開始靜止時(shí)，ab棒的加速度最大，可由勻速運(yùn)動的安培力求出靜止時(shí)的拉力F1，由牛頓第二定律可求ab(3)金屬棒ab從靜止開始到勻速運(yùn)動過程，由動量定理可求出電量，再根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律以及電流的定義式求出電量的表達(dá)式，帶入電量的數(shù)據(jù)可得到ab移動的位移，再由能量守恒定律可求出產(chǎn)生的熱量，從而求出ef產(chǎn)生的熱量。

14.【答案】解：(1)由電阻定律得：R=ρLA=ρ?2πrA=1.5×2×3.14×5.0×10?20.80×10?4=6×103Ω；

(2)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：E=△Φ△t=△B?πr2△t

代入數(shù)據(jù)得：E=4×10【解析】(1)由電阻定律即可求出該圈肌肉組織的電阻R；

(2)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律即可求出該圈肌肉組織中的感應(yīng)電動勢E；

(3)由焦耳定律：Q=I2Rt，即可求出0.3s內(nèi)該圈肌肉組織中產(chǎn)生的熱量Q。

本題情景是設(shè)置雖然比較新穎，屬于線圈類型，要掌握法拉第定律的幾種不同表達(dá)形式，再結(jié)合閉合電路歐姆定律進(jìn)行求解。

15.【答案】解：(1)經(jīng)分析，桿CD到達(dá)P2Q2處時(shí)通過的電流最大(Im)，且此時(shí)桿CD受力平衡，則有：Bcosθ?Imd=mgsinθ

感應(yīng)電動勢為：Em=Bcosθ?dvm

由閉合歐姆定律有：Im=EmR

解得：vm=mgRsinθB2d2cos2θ；

(2)桿CD沿傾斜導(dǎo)軌下滑過程中的平均感應(yīng)電動勢為：，其中△Φ1=Bcosθ?Ld

平均電流為：I1=E1R，q1=I1△t1

解得：q1=BLdcosθR

全程根據(jù)能量守恒定律有：Q=mgLsinθ；

(3)下滑過程中，根據(jù)動量守恒有：【解析】(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路的歐姆定律結(jié)合共點(diǎn)力的平衡條件求解最大速度；

(2)根據(jù)電荷量的計(jì)算公式結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律求解通過電阻R的電荷量，全程根據(jù)能量守恒定律求解電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q；

(3)下滑過程中，根據(jù)動量守恒列方程求解時(shí)間，水平運(yùn)動過程中，根據(jù)動量定理結(jié)合電荷量的計(jì)算公式求解位移。

對于安培力作用下導(dǎo)體棒的運(yùn)動問題，如果涉及電荷量、求位移問題，常根據(jù)動量定理結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路的歐姆定律列方程進(jìn)行解答。

16.【答案】解：(1)當(dāng)t=0時(shí)，則；

(2)依據(jù)電動勢的公式；

(3)依據(jù)歐姆定律總電阻，再依據(jù)功率的表達(dá)式。

答：(1)t=0時(shí)刻，穿過線圈的磁通量為；

(2)t=0．01s時(shí)，線圈的感應(yīng)電動勢為3V；

過程中電阻R的熱功率為。

【解析】本題涉及法拉第電磁感應(yīng)中的電路知識，屬于基礎(chǔ)問題的考查。

(1)利用磁通量的公式φ=BS計(jì)算通過線框的磁通量；

(2)感生電動勢；

(3)利用閉合電路的歐姆定律求出電路中的電流。根據(jù)P=I2R計(jì)算電阻的功率。

17.【答案】解：(1)設(shè)cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)線框的速度大小為v2，ab邊剛穿出磁場時(shí)速度大小為v1

解得：v1=mgRB2L2

則有

v12?v22=2gL

由能量守恒定律得?Q=mg3L+h?12mv22=mg3L+h?m3g2R

【解析】本題首先要正確分析線框的運(yùn)動情況，會推導(dǎo)安培力的表達(dá)式，把握能量是如何轉(zhuǎn)化的。

(1、2)由題，ab邊剛穿出磁場時(shí)線框恰好做勻速運(yùn)動，安培力與重力平衡，由平衡條件和安培力公式F=B2L2vR可求出此時(shí)線框的速度；cd邊進(jìn)入磁場后到ab邊剛穿出磁場過程，線框的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，不受安培力而勻加速運(yùn)動，由運(yùn)動學(xué)公式求出cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)線框的速度；

(2)從線框開始下落到整個(gè)線框全部穿出磁場的過程，線框的重力勢能減小轉(zhuǎn)化為線框的動能和電路的內(nèi)能，由能量守恒定律求解焦耳熱。由

得：I=0.5A，又E=BLV

，

由BLv=IR+r代入數(shù)據(jù)得：v=2m/s；

(2)進(jìn)入粗糙導(dǎo)軌前，導(dǎo)體棒中的平均電動勢為：E=導(dǎo)體棒中的平均電流為：I=E所以，通過導(dǎo)體棒的電量為：q=I(3)由能量守恒定律得：，2mgdsinθ?μmgdcosθ+W解得Q電電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為：Q=R

【解析】本題實(shí)質(zhì)是力學(xué)的共點(diǎn)力平衡與電磁感應(yīng)的綜合，都要求正確分析受力情況，運(yùn)用平衡條件列方程，關(guān)鍵要正確推導(dǎo)出安培力與速度的關(guān)系式，分析出能量是怎樣轉(zhuǎn)化的。(1)研究導(dǎo)體棒在粗糙軌道上勻速運(yùn)動過程，受力平衡，根據(jù)平衡條件即可求解速度大?。?2)進(jìn)入粗糙導(dǎo)軌前，由法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和電量公式結(jié)合求解電量；(3)根據(jù)能量守恒定律求解電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q。

19.【答案】解：

(1)根據(jù)磁通量定義式Φ=BS，那么在0～4s內(nèi)穿過線圈的磁通量變化量為：

ΔΦ=(B2?B1)S=(0.4?0.2)×0.02Wb=4×10?3Wb；

(2)由圖象可知前4s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率為：

ΔBΔt=0.4?0.24=0.05T/s

4

s內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢為：

E=nSΔBΔt=1000×0.02×0.05?V=1?V

由閉合電路歐姆定律得：I=ER+r=【解析】本題考查了法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律和電流的定義式的綜合運(yùn)用，難度不大，需加強(qiáng)訓(xùn)練。

(1)依據(jù)圖象，結(jié)合磁通量定義式?=BS，即可求解；

(2)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，結(jié)合磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率求出前4s內(nèi)感應(yīng)電動勢的大小。由閉合電路的歐姆定律求出電流，由楞次定律得出方向。

20.【答案】解：

(1)根據(jù)右手定則判斷得知，ab中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向是：b→a，則通過電阻R的電流方向N→Q；

(2)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLv=0.2V，電阻R兩端的電壓U=RR+rE=44+1×0.2V=0.16V；

(3)由E=△Φ△t，I=ER+r，q=I△t得，電量q=△ΦR+r=BLSR+r=0.02C。

答：

(1)【解析】(1)導(dǎo)體棒ab切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)右手定則判斷ab中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向，再分析通過電阻R的電流方向；

(2)電壓表測量電阻R兩端的電壓．由E=BLv求出導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的分配求解電阻R兩端的電壓；

(3)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、電流與電量的關(guān)系式求解通過導(dǎo)體棒的電荷量；

本題是電磁感應(yīng)與電路知識的綜合，常規(guī)題．對于電磁感應(yīng)中復(fù)雜的電路問題常常要畫等效電路研究。

21.【答案】解：(1)根據(jù)楞次定律可知，通過R1的電流方向?yàn)橛蒪到a．

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得線圈中的電動勢為

E=n△B△tπr22=nB0πr22t0，

根據(jù)歐姆定律得，通過R1的電流I=E3R=nB0πr22【解析】(1)根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動勢的大小，結(jié)合歐姆定律求出感應(yīng)電流的大?。?/p>

(2)通過焦耳定律求出電阻R1上產(chǎn)生的熱量．

解決本題的關(guān)鍵掌握法拉第電磁感應(yīng)定律E=n△BS△t，注意S為有效面積．

22.【答案】解：(1)根據(jù)題意，線框由靜止到ab邊進(jìn)入磁場由平衡條件得：mgsinθ?由法拉第電磁感應(yīng)定律得：E由閉合電路的歐姆定律得：I聯(lián)解①②③④得：x=2.5m

⑤(2)當(dāng)線框以速度v2做勻速運(yùn)動時(shí)，由平衡條件得：由閉合電路的歐姆定律得：I由法拉第電磁感應(yīng)定律得：E聯(lián)解⑥⑦⑧得：v2=1.8m/s(3)線框從靜止開始到ab邊運(yùn)動MN位置過程中，由動能定理得：mg(x+2L)sinθ?Q=解得：Q=12.528J?答：(1)線框靜止時(shí)ab邊距GH的距離為2.5m；(2)v2的大小為1.8m/s；(3)線框從靜止開始到ab邊運(yùn)動到MN位置時(shí)線框產(chǎn)生的焦耳熱為

【解析】對于導(dǎo)體切割磁感線的類型，要抓住受力平衡及能量的轉(zhuǎn)化及守恒的關(guān)系進(jìn)行分析判斷；在分析能量關(guān)系時(shí)一定要找出所有發(fā)生變化的能量，增加的能量一定等于減少的能量。(1)線框由靜止到ab邊進(jìn)入磁場Ⅰ時(shí)，根據(jù)動能定理、平衡條件、法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律即可求解距離x；(2)當(dāng)線框以速度v2做勻速運(yùn)動時(shí)，由平衡條件、法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律即可求解v(3)線框下滑過程，根據(jù)動能定理求解焦耳熱Q。

23.【答案】解：(1)分析運(yùn)輸車的受力，將運(yùn)輸車的重力分解，如圖a，軌道對運(yùn)輸車的支持力為N1、N2由幾何關(guān)系，N1=mgcosθ又，

f1=μ運(yùn)輸車勻速運(yùn)動mgsinθ=解得：

μ=3(2)①運(yùn)輸車到站時(shí)，電路圖如圖(c)

R由閉合電路的歐姆定律I=又I1·3R=導(dǎo)體棒所受的安培力：F1=B運(yùn)輸車的加速度a=解得a=4②運(yùn)輸車進(jìn)站時(shí)，電路如圖d，

當(dāng)車速為v時(shí)，由導(dǎo)體棒切割磁感線可知：E1=B·3由閉合電路的歐姆定律I=導(dǎo)體棒所受的安培力：F1=BI·運(yùn)輸車所受的合力：F=選取一小段時(shí)間Δt，運(yùn)輸車速度的變化量為Δv，由動量定律：?FΔt=mΔv即?兩邊求和：?解得v=

【解析】本題主要考查了平衡條件、電路類和電磁感應(yīng)等的綜合性習(xí)題，難度偏難，注意電路的簡化。(1)分析運(yùn)輸車的受力，將運(yùn)輸車的重力分解，根據(jù)滑動摩擦力和平衡條件求出運(yùn)輸車與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ；(2)①畫出電路圖，先求出合電阻，根據(jù)閉合電路歐姆定律求出總電流和支路的電流，根據(jù)安培力公式求出導(dǎo)體棒受到的安培力，根據(jù)牛頓第二定律求出剛接通電源時(shí)運(yùn)輸車的加速度的大??；②畫出電路圖，由導(dǎo)體棒切割磁感線求出感應(yīng)電動勢，由閉合電路歐姆定律求出電流，根據(jù)安培力公式求出導(dǎo)體棒受到的安培力，然后求出合力，由動量定律求出速度。

24.【答案】解：(1)由楞次定律可知，0～5s時(shí)間內(nèi)金屬框中感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向，安培力向下，由法拉第電磁感應(yīng)定律：E=ΔΦΔt=ΔBΔtS=B0L22t

感應(yīng)電流大小為：I=ER

5s時(shí)受到的安培力為：F1=B0IL

t=5s絲線剛好被拉斷片，則有：F=B0IL+mg

聯(lián)立解得：B0=4T；

(2)由題意可知，5s后磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0不變，金