高中物理選修3-2-第四章電磁感應(yīng)-8.電磁感應(yīng)單元復(fù)習(xí)(69)課件

電磁感應(yīng)單元復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)單元復(fù)習(xí)一、本章知識網(wǎng)絡(luò)

二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象三、楞次定律

1、楞次定律的幾種表述

2、利用楞次定律的一般步驟

3、右手定則

4、自感電動勢的方向四、感應(yīng)電動勢的大小

1、法拉第電磁感應(yīng)定律

2、導(dǎo)體切割磁感線運動時

3、自感電動勢的大小五、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的力學(xué)問題六、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)換A組能力訓(xùn)練題1

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12B組能力訓(xùn)練題1

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14一、本章知識網(wǎng)絡(luò)電磁感應(yīng)現(xiàn)象定義產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化楞次定律適用范圍：適用于由磁通量變化引起感應(yīng)電流的各種情況內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化法拉第電磁感應(yīng)定律大小感生電動勢動生電動勢由感生電場產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小E=nSΔB/Δt由于導(dǎo)體運動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小E=BLv自感現(xiàn)象:由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象自感電動勢:在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢自感系數(shù)自感電磁感應(yīng)適用范圍：適用于導(dǎo)體切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電流方向的判定讓磁感線垂直從右手手心進入，大拇指指向?qū)w運動的方向，其余四指指的就是感應(yīng)電流的方向。右手定則二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象1.不論用什么方法，只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流。2.另一種說法：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中切割磁感線運動時，導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電流。3.由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化產(chǎn)生自感電動勢。4.電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，電路閉合才有感應(yīng)電流，若電路不閉合，雖沒有電流，但感應(yīng)電動勢可依然存在。5．產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。三、楞次定律

1、楞次定律的幾種表述表述一：感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.表述二：感應(yīng)電流總要阻礙導(dǎo)體和磁體間的相對運動.表述三：感應(yīng)電流的效果總要阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因①阻礙原磁通量的變化或原磁場的變化(增反減同)②阻礙相對運動，可理解為“來拒去留”；③使線圈面積有擴大或縮小的趨勢；④阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)．2、利用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的一般步驟①明確閉合回路中引起感應(yīng)電流的原磁場方向;②確定原磁場穿過閉合回路中的磁通量如何變化(是增大還是減小)；③根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場方向．④利用安培定則(右手螺旋定則)確定感應(yīng)電流方向.3、右手定則伸開右手讓姆指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線垂直從手心進入，大拇指指向?qū)w運動方向，其余四指的方向就是感應(yīng)電流的方向。應(yīng)用右手定則時應(yīng)注意：①右手定則僅在導(dǎo)體切割磁感線時使用，應(yīng)用時要注意磁場方向、運動方向、感應(yīng)電流方向三者互相垂直.②當(dāng)導(dǎo)體的運動方向與磁場方向不垂直時，拇指應(yīng)指向切割磁感線的分速度方向．③若形成閉合回路，四指指向感應(yīng)電流方向；若未形成閉合回路，四指指向高電勢．4、自感電動勢的方向

自感電動勢的方向總是阻礙導(dǎo)體中電流的變化（增反減同）。即電流增大時，自感電動勢阻礙電流增大；當(dāng)電流減小時，阻礙電流減小，因此自感電動勢總是起著延緩電流變化的作用。自感現(xiàn)象中引起自感電動勢產(chǎn)生的電流變化，只能是逐漸變化而不可能發(fā)生突變，即通過線圈中的電流不能突變。四、感應(yīng)電動勢的大小

1、法拉第電磁感應(yīng)定律：（1）電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比，即：（2）計算的是Δt時間內(nèi)的平均電動勢,這是最普遍的表達(dá)式，（3）注意區(qū)分Φ、△Φ、△Φ/△t：線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時，磁通量Φ最大時,磁通量的變化率為零，△Φ/△t=0。反之，Φ=0時,△Φ/△t為最大值。（4）可以推導(dǎo)出電量的計算式2、導(dǎo)體切割磁感線運動時E=BLvsinθ．（1）式中θ為導(dǎo)體運動速度v與磁感應(yīng)強度B的夾角。此式只適用于勻強磁場，若是非勻強磁場則要求L很短。（2）v

恒定時，產(chǎn)生的E恒定；v發(fā)生變化時，求出的E是與v對應(yīng)的瞬時值；v為某段時間的平均速度時，求出的E為該段時間內(nèi)的感應(yīng)電動勢的平均值.（3）導(dǎo)體平動切割時L用垂直于v

的有效長度；轉(zhuǎn)動切割時，速度v用切割部分的平均速度．（4）線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸做勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的最大電動勢Em=nBωS,n是線圈匝數(shù)。（5）導(dǎo)體棒以端點為軸,在垂直于磁感應(yīng)線的勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時,（6）產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源3、自感電動勢的大小自感電動勢的大小跟線圈中電流強度的變化率成正比自感的單位是亨利（H）,1享=1伏·秒/安L為自感系數(shù)—簡稱自感或電感。L是反映線圈本身特征的物理量，L的大小跟線圈的形狀、長短、匝數(shù)及有無鐵芯有關(guān)，線圈越長,橫截面越大，單位長度上匝數(shù)越多，自感系數(shù)就越大，有鐵芯時比無鐵芯時L要增大很多倍。注意L的大小與電流的大小、有無以及電流變化的快慢都無關(guān)。五、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的力學(xué)問題1、此類問題總可以分解為電磁感應(yīng)問題和力學(xué)問題兩部分，前者可以用電磁感應(yīng)的規(guī)律處理，后者則可以用力學(xué)知識予以解決。2、此類問題中的電磁感應(yīng)和力學(xué)問題兩者聯(lián)系的橋梁通常是磁場對感應(yīng)電流的作用力。3、對此類問題中的動態(tài)分析的一般方法是：從導(dǎo)體在磁場中的受力情況和運動狀態(tài)著手進行分析，分析物體受的磁場力、合外力的變化，進而導(dǎo)致加速度、速度的變化，反過來又引起感應(yīng)電流、磁場力及合外力的變化，最終可使導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。六、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)換從能量轉(zhuǎn)化的角度來看，電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)是通過克服磁場力作功，把機械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過程，即電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實質(zhì)是其它形式的能與電能之間的轉(zhuǎn)化。因此，無論用磁體與線圈相對運動或是用導(dǎo)體切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流時都會受到磁場的阻礙作用，外力在克服磁場的這種阻礙作用下做了功，把機械能轉(zhuǎn)化為電能。所以，發(fā)生磁通變化的線圈、作切割運動的這一部分導(dǎo)體，都相當(dāng)于一個電源，由它們可以對外電路供電。在求解電磁感應(yīng)問題時，認(rèn)識電源，區(qū)分內(nèi)外電路，畫出等效電路十分有用。A組能力訓(xùn)練題11．如圖所示，金屬桿ab以恒定的速率v在光滑平行導(dǎo)軌上向右滑行.設(shè)整個電路中總電阻為R（恒定不變）,整個裝置置于垂直紙面向里的勻強磁場中,下列敘述正確的是（）A．a(chǎn)b桿中的電流與速率v成正比B．磁場作用于ab桿的安培力與速率v成正比C．電阻R上產(chǎn)生的電熱功率與速率v的平方成正比D．外力對ab桿做功的功率與速率v的平方成正比RbvBaaABCD解見下頁E=BLv，I=E/R=BLv/R∝v，解：F安=BIL=B2L2v

/R∝v，P熱=I2R=

B2L2v2/R∝v2，PF=FvF安v==

B2L2v2/R∝v2A組能力訓(xùn)練題22、如圖所示，兩水平平行金屬導(dǎo)軌間接有電阻R，置于勻強磁場中，導(dǎo)軌上垂直擱置兩根金屬棒ab、cd。當(dāng)用外力F拉動ab棒向右運動的過程中，cd棒將會（）A、向右運動B、向左運動C、保持靜止D、向上跳起acFdbRA解見下頁ab棒向右運動時，切割磁感線。根據(jù)右手定則，電流方向從b流向a。解：這個感應(yīng)電流從a端流出后，分別流向cd棒和電阻R.cd棒中由于通有從c到d的電流，會受到磁場力,根據(jù)左手定則，其方向向右。結(jié)果，使cd棒跟著ab棒向右運動。感應(yīng)電流的效果總要阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因,ab、cd有相對運動，感應(yīng)電流的效果要阻礙相對運動，因此cd棒將會向右運動。又解：acFdbRA組能力訓(xùn)練題3如圖所示,兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd,b、d間連有一固定電阻R,導(dǎo)軌電阻可忽略不計。MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿,與ab垂直,其電阻也為R。整個裝置處于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度的大小為B,磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面（指向圖中紙面內(nèi)）。現(xiàn)對MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v（如圖）做勻速運動。令U表示MN兩端電壓的大小，則（）A.U=Blv/2,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到dB.U=Bl

v/2,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到bC.U=Blv,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到dD.U=Blv,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到bAMNRvdabcB解見下頁MN沿導(dǎo)軌方向以速度v做勻速運動，MN中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，E=Blv,解：由于電路的內(nèi)阻和外電阻相等，MN兩端電壓的大小為由右手定則，感應(yīng)電流方向為逆時針，選項A正確。MNRvdabcBA組能力訓(xùn)練題4A.桿由O到P的過程中，電路中電流變大B.桿由P到Q的過程中，電路中電流一直變大桿通過O處時，電路中電流方向?qū)l(fā)生改變桿通過O處時，電路中電流最大DQOLPB解見下頁如圖所示,接有燈泡L的平行金屬導(dǎo)軌水平放置在勻強磁場中,一導(dǎo)體桿與兩導(dǎo)軌良好接觸并做往復(fù)運動，其運動情況與彈簧振子做簡諧運動的情況相同。圖中O位置對應(yīng)于彈簧振子的平衡位置,P、Q兩位置對應(yīng)于彈簧振子的最大位移處.若兩導(dǎo)軌的電阻不計，則()由簡諧運動的特點知，在最大位移處的速度為0，在平衡位置的速度最大，解：由E=BLv，I=E/R，知選項A、B錯，D正確。桿通過O處時，速度的方向不變，電路中電流方向不變，選項C錯。QOLPBA組能力訓(xùn)練題55、如圖示，勻強磁場磁感強度B=0.8T,方向垂直軌道平面，導(dǎo)軌間距L=0.5m，拉力F=0.2N，電阻R=4Ω,一切摩擦不計,求：（1）ab桿可能達(dá)到的最大速度。（2）電阻R上消耗的最大功率。（1）當(dāng)F=F安時,ab桿可能達(dá)到最大速度vmax解：即

F=F安=BIL=B2L2vmax

/R

所以vmax=FR/B2L2=5m/s。（2）當(dāng)速度有最大值時,電阻R上消耗的功率最大即：PR=E2/R=B2L2vv2max

/R=0.2W。RbFBaaA組能力訓(xùn)練題6如圖所示,豎直放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌之間接有定值電阻R，質(zhì)量不能忽略的金屬棒與兩導(dǎo)軌始終保持垂直并良好接觸且無摩擦,棒與導(dǎo)軌的電阻均不計，整個裝置放在勻強磁場中,磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，棒在豎直向上的恒力F作用下加速上升的一段時間內(nèi)，力F做的功與安培力做的功的代數(shù)和等于（）A.棒的機械能增加量B.棒的動能增加量C.棒的重力勢能增加量D.電阻R上放出的熱量ARF解見下頁棒受重力G、拉力F和安培力FA的作用。由動能定理：

得即力F做的功與安培力做功的代數(shù)和等于機械能的增加量。選A。解：A組能力訓(xùn)練題7繞有線圈的鐵芯直立在水平桌面上，鐵芯上套著一個鋁環(huán)，線圈與電源、電鍵相連，如圖所示．線圈上端與電源正極相連，閉合電鍵的瞬間，鋁環(huán)向上跳起．若保持電鍵閉合，則（）A．鋁環(huán)不斷升高B．鋁環(huán)停留在某一高度C．鋁環(huán)跳起到某一高度后將回落D．如果電源的正、負(fù)極對調(diào)，觀察到的現(xiàn)象不變線圈鐵芯鋁環(huán)電源CDA組能力訓(xùn)練題8A8．如圖甲所示,長直導(dǎo)線與閉合金屬線框位于同一平面內(nèi),長直導(dǎo)線中的電流i隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示。在0~T/2時間內(nèi),直導(dǎo)線中電流向上,則線框中感應(yīng)電流的方向與所受安培力情況是（）A．0~T時間內(nèi)線框中感應(yīng)電流方向為順時針方向B．0~T時間內(nèi)線框中感應(yīng)電流方向為先順時針方向后逆時針方向C．0~T時間內(nèi)線框受安培力的合力向左D．0~T/2時間內(nèi)線框受安培力的合力向右，

T/2~T時間內(nèi)線框受安培力的合力向左ti0T/2T-i0i0乙i甲A組能力訓(xùn)練題99、如圖所示，線圈的直流電阻為10Ω，

R=20Ω，線圈的自感系數(shù)較大，電源的電動勢為6V,內(nèi)阻不計．則在閉合S瞬間，通過L的電流為_____A，通過R的電流為__________A；S閉合后電路中的電流穩(wěn)定時斷開S的瞬間，通過R的電流為__________A，方向與原電流方向________．LESR相反00.30.6解見下頁

在閉合S的瞬間，由于L的自感作用，將阻礙電流的增加，從零增加到最大，所以接通開關(guān)的瞬間通過L的電流為零；解析：電阻R無自感現(xiàn)象，接通瞬間就達(dá)到穩(wěn)定；在開關(guān)斷開的瞬間，由電源提供給電阻R的電流瞬間消失，由于線圈L的自感作用，其電流不能馬上消失，從穩(wěn)定的電流逐漸減小到零，此時通過R的電流是線圈中的自感電流，所以方向與原電流方向相反．LESRA組能力訓(xùn)練題10正方形導(dǎo)體框處于勻強磁場中，磁場方向垂直框平面，磁感應(yīng)強度隨時間均勻增加，變化率為k。導(dǎo)體框質(zhì)量為m、邊長為L，總電阻為R，在恒定外力F作用下由靜止開始運動。導(dǎo)體框在磁場中的加速度大小為____________；導(dǎo)體框中感應(yīng)電流做功的功率為_________。k2L4/R，F(xiàn)/mFB解見下頁

線框在磁場中運動時，各個邊所受安培力的合力為零，因此線框所受的合外力就是F，解析：根據(jù)牛頓第二定律得加速度：a=F/m線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢回路的電流因此，感應(yīng)電流做功的功率A組能力訓(xùn)練題11圖中MN和PQ為豎直方向的兩平行長直金屬導(dǎo)軌，間距l(xiāng)為0.40m,電阻不計。導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強度B為0.50T的勻強磁場垂直。質(zhì)量m為6.0×10-3kg、電阻為1.0Ω的金屬桿ab始終垂直于導(dǎo)軌，并與其保持光滑接觸。導(dǎo)軌兩端分別接有滑動變阻器和阻值為3.0Ω的電阻R1。當(dāng)桿ab達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時以速率v勻速下滑,整個電路消耗的電功率P為0.27W,重力加速度取10m/s2,試求速率v和滑動變阻器接入電路部分的阻值R2。R1R2labMNPQBv由能量守恒，有mgv=P代入數(shù)據(jù)解得v=4.5m/s又E=Blv=0.5×0.4×4.5＝0.9V 設(shè)電阻R1與R2的并聯(lián)電阻為R并，ab棒的電阻為r，有1/R1+1/R2=1/R并P=IE=E2/(R并+r)

R并+r=E2/P=3Ω∴R2=6.0Ω解：R1R2labMNPQBvA組能力訓(xùn)練題12.(2015年理綜北京卷22)如圖所示，足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，寬度L=0.4m，一端連接R=1Ω的電阻。導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=1T。導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，其長度恰好等于導(dǎo)軌間距，與導(dǎo)軌接觸良好。導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計。在平行于導(dǎo)軌的拉力F作用下，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運動，速度v=5m/s。求：MNBRv⑴感應(yīng)電動勢E和感應(yīng)電流I；⑵在0.1s時間內(nèi)，拉力的沖量IF的大??；⑶若將MN換為電阻r=1Ω的導(dǎo)體棒，其它條件不變，求導(dǎo)體棒兩端的電壓U。根據(jù)動生電動勢公式得解析：E=BLv=1T×0.4m×5m/s=2V故感應(yīng)電流（2）金屬棒在勻速運動過程中，所受的安培力大小為F安=BIL=0.8N,因為是勻速直線運動，所以導(dǎo)體棒所受拉力F=F安=0.8N所以拉力的沖量

IF=Ft=0.8N×0.1s=0.08N?s（3）導(dǎo)體棒兩端電壓B組能力訓(xùn)練題11、如圖所示，電阻不計的長方形金屬框,寬為a,長為b,與豎直方向成θ角，下端彎成鉤狀，鉤住一長為a、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬桿MN.磁感應(yīng)強度沿水平方向，開始時磁感應(yīng)強度為B0,以后不斷增加，且每秒的增加量為k.問經(jīng)過多長時間后，棒開始離開鉤子？此后棒的運動情況如何？BabθMN

穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律列出下列方程：解析：經(jīng)過時間t后，棒MN所受的安培力為棒MN離開鉤子的條件應(yīng)該是F≥mg，代入后解得BabθMNB組能力訓(xùn)練題2如圖，光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L=0.2m，電阻R=0.4

，導(dǎo)軌上停放著一質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.1

的金屬桿CD，導(dǎo)軌電阻不計，整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中,磁場方向豎直向下?，F(xiàn)用一在導(dǎo)軌平面內(nèi),且垂直于金屬桿CD的外力F，沿水平方向拉桿,使之由靜止開始做加速度為a=5m/s2的勻加速直線運動，（1）證明電壓表的示數(shù)U隨時間t均勻增加。（2）判斷外力F隨時間t如何變化。（3）判斷外力F的功率隨時間t如何變化，并求出第2s末時外力F的瞬時功率P。PDNQCMRFVB（1）v=at，解：E=BLv=BLat=0.5×0.2×5t=0.5t（V），可見電壓表示數(shù)隨時間均勻變化F=BIL+ma=0.1t＋0.5（N）,可見外力與時間成線性關(guān)系。（3）P=Fv=(BIL＋ma)at=(0.1t＋0.5)×5t

=0.5t2＋2.5t（W）可見F的瞬時功率與時間成二次函數(shù)關(guān)系，第2s末F的瞬時功率：PDNQCMRFVB（2）F-BIL=ma，P2=0.5×22＋2.5×2=7W.B組能力訓(xùn)練題3如圖所示，固定放置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導(dǎo)軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中。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)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ?，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)軌運動距離l時，速度恰好達(dá)到最大（運動過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直）。設(shè)桿接入電路的電阻為r，導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度大小為g。FBbaRC.恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動能的變化量D.恒力F做的功與安培力做的功之和大于桿動能的變化量A.桿的速度最大值為B.流過電阻R的電量為則此過程（）BD解見下頁

本題考查電磁感應(yīng)與力學(xué)問題、電路問題和能量問題，難度中等，屬于傳統(tǒng)的經(jīng)典題型?？傻米畲笏俣葹榱鬟^電阻R的電量為A選項錯誤；B選項正確；解：通過受力分析，可知桿先往左做加速度不斷減小的加速運動，達(dá)到最大速度后往左勻速。當(dāng)加速度a=0,即題目恒力F做的功與安培力做的功之和，一部分轉(zhuǎn)化為桿的動能，一部分克服摩擦力做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以恒力F做的功與安培力做的功之和大于桿動能的變化量，D選項正確。答案選擇BD。題目第2頁由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，B組能力訓(xùn)練題4如圖，勻強磁場的磁感應(yīng)強度方向垂直于紙面向里，大小隨時間的變化率，k為負(fù)的常量。用電阻率為ρ、橫截面積為S的硬導(dǎo)線做成一邊長為l的方框。將方框固定于紙面內(nèi)，其右半部位于磁場區(qū)域中。求（1）導(dǎo)線中感應(yīng)電流的大?。唬?）磁場對方框作用力的大小隨時間的變化l(1)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢在線框產(chǎn)生的感應(yīng)電流式中R是導(dǎo)線框的電阻聯(lián)立①②③得④③②①解：(2)導(dǎo)線框所受磁場力的大小為它隨時間的變化率為由④⑤式聯(lián)立可得⑥⑤B組能力訓(xùn)練題5如圖所示，有一通電直導(dǎo)線MN,其右側(cè)有一邊長為L的正方形線圈abcd，導(dǎo)線與線圈在同一平面內(nèi)，且導(dǎo)線與ab邊平行，距離為L.導(dǎo)線中通以如圖方向的恒定電流，當(dāng)線圈繞ab邊沿逆時針方向（從上往下看）轉(zhuǎn)過角度θ（θ<90°）的過程中，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向為________方向（選填“abcda”或“adcba”）;當(dāng)線圈繞ab邊轉(zhuǎn)過角度θ=

時，穿過線圈中的磁通量Φ最小。LLIMNdcbaadcba120°解見下頁LLIMNdcba畫出俯視圖如圖示，解：當(dāng)線圈繞ab邊沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)時，穿過線圈的磁通量減少，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向為adcba方向。當(dāng)線圈平面與電流的磁感線相切時，穿過線圈中的磁通量Φ最小，daILLd1由幾何關(guān)系得θ=120°。B組能力訓(xùn)練題6如圖所示，A是長直密繞通電螺線管．小線圈B與電流表連接，并沿A的軸線Ox從O點自左向右勻速穿過螺線管A．能正確反映通過電流表中電流，隨x變化規(guī)律的是（）CGABxOl解見下頁Dl/2lxIOCl/2lxIOBl/2lxIOAl/2lxIO

長直密繞通電螺線管除兩端外，內(nèi)部的磁場是勻強磁場，小線圈B沿A的軸線OX從O點自左向右勻速穿過螺線管時，除進入螺線管和穿出螺線管時，磁通量均不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，A、B錯；解：進入螺線管時，通過小線圈B的磁通量增加，穿出螺線管時，通過小線圈B的磁通量減小，兩處產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反，故D錯,C正確。Dl/2lxIOCl/2lxIOBl/2lxIOAl/2lxIOGABxOlB組能力訓(xùn)練題77．如圖所示，ab是一個可繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動的閉合矩形線框，當(dāng)滑動變阻器的滑片P自左向右滑動時,從紙外向紙內(nèi)看,線框ab將（）A.保持靜止不動B.逆時針轉(zhuǎn)動C.順時針轉(zhuǎn)動D.發(fā)生轉(zhuǎn)動，但因電源極性不明，無法確定轉(zhuǎn)動方向CabPO電源解見下頁

滑動變阻器R的滑片P向右滑動時，接入電路的電阻變大，電流強度變小，由這個電流產(chǎn)生的磁場減弱，穿過線框磁通量變小.根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流磁場的變化,所以線框ab應(yīng)順時針方向轉(zhuǎn)動,增大其垂直于磁感線方向的投影面積，才能阻礙線框的磁通量減小。解析：

若被電源未標(biāo)明極性所困惑,于是作個假設(shè):設(shè)電源左端為正或右端為正，然后根據(jù)兩種情況中的磁極的極性和引起穿過線圈磁通量的變化分別判斷。這樣做，費很大周折，如能抓住楞次定律的實質(zhì)去判別則很簡便.點評：abPO電源B組能力訓(xùn)練題8導(dǎo)線框abcd與直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線中通有恒定電流I，當(dāng)線框自左向右勻速通過直導(dǎo)線的過程中，線框中感應(yīng)電流如何流動？畫出磁場的分布情況如圖示：解：vIabcdvIabcd12開始運動到位置1，向外的磁通量增加，感應(yīng)電流的方向為順時針，當(dāng)dc邊進入直導(dǎo)線右側(cè)，直到線框在正中間位置2時，向外的磁通量減少到0,

感應(yīng)電流的方向為逆時針；vIabcd1234接著運動到3，向里的磁通量增加,感應(yīng)電流的方向為逆時針,當(dāng)ab邊離開直導(dǎo)線后，向里的磁通量減少，感應(yīng)電流方向為順時針.所以，感應(yīng)電流的方向先是順時針，接著為逆時針，然后又為順時針。B組能力訓(xùn)練題99、如圖所示，矩形線框的質(zhì)量m=0.016kg，長L=0.5m，寬d=0.1m，電阻R＝0.1Ω.從離磁場區(qū)域高h(yuǎn)1=5m處自由下落，剛?cè)雱驈姶艌鰰r,由于磁場力作用，線框正好作勻速運動.(1)求磁場的磁感應(yīng)強度；(2)如果線框下邊通過磁場所經(jīng)歷的時間為△t=0.15s，求磁場區(qū)域的高度h2.dLh2h1dLh2h1mgF12341—2，自由落體運動解：在位置2，正好做勻速運動，2—3勻速運動：t1=L/v=0.05s∴t2=0.1s3—4初速度為v、加速度為g的勻加速運動，∴h2=L+s=1.55mB組能力訓(xùn)練題1010．如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，上端接有定值電阻R，勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強度為B。將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒由靜止釋放，當(dāng)速度達(dá)到v時開始勻速運動，此時對導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力，并保持拉力的功率為P,導(dǎo)體棒最終以2v的速度勻速運動。θRmBLθ導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻，重力加速度為g，下列選項正確的是（）A．P=2mgvsinθB．P=3mgvsinθC．當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到時加速度大小為D．在速度達(dá)到2v

以后勻速運動的過程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功當(dāng)速度達(dá)到v時開始勻速運動，受力分析可得解析：導(dǎo)體棒最終以2v的速度勻速運動時，拉力為F=mgsinθ，所以拉力的功率為P=2mgvsinθ，選項A正確B錯誤。AC當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到時，安培力加速度為選項C正確。在速度達(dá)到2v以后勻速運動的過程中，根據(jù)能量守恒定律，R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功加上重力做的功，選項D錯誤。題目B組能力訓(xùn)練題1111.如圖17所示，質(zhì)量為M的導(dǎo)體棒ab,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θ，并處于磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直與導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中，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變阻器的阻值，不計其他電阻。（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，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RRxlθabBd圖17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，求此時的Rx。（1）當(dāng)Rx=R時,棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時,【解析】安培力F=BIl解得ab切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=Blv

由閉合歐姆定律得回路中電流解得由平衡條件Mgsinθ=F

RRxlθabBd（2）微粒水平射入金屬板間，能勻速通過，由平衡條件棒沿導(dǎo)軌勻速，由平衡條件Mgsinθ=BI1l

金屬板間電壓U=I1Rx

解得RRxlθabBd題目B組能力訓(xùn)練題1212.質(zhì)量為m邊長為l的正方形線框，從有界的勻強磁場上方由靜止自由下落，線框電阻為R，勻強磁場的寬度為H（H＞l），磁感強度為B，線框下落過程中ab邊與磁場界面平行。已知ab邊剛進入磁場和剛穿出磁場時都作減速運動，加速度大小均為a＝g/3。試求：（1）ab邊剛進入磁場時,線框的速度；（2）cd邊剛進入磁場時,線框的速度；（3）線框經(jīng)過磁場的過程中產(chǎn)生的熱能。cabHdB解：

（1）設(shè)ab邊剛