【優(yōu)化探究】2022屆高三物理一輪復(fù)習(xí)知能檢測：10-3電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用-

[隨堂演練]1．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)軌電阻可忽視不計(jì)．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(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)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做勻速運(yùn)動(dòng)．令U表示MN兩端電壓的大小，則()A．U＝eq\f(1,2)vBl B．U＝eq\f(1,3)vBlC．U＝vBl D．U＝2vBl解析：電路中電動(dòng)勢為E＝Blv，則MN兩端電壓大小U＝eq\f(E,R＋R)·R＝eq\f(1,2)Blv.答案：A2．(2021年高考課標(biāo)Ⅱ)如右圖，在光滑水平桌面上有一邊長為L、電阻為R的正方形導(dǎo)線框；在導(dǎo)線框右側(cè)有一寬度為d(d>L)的條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場的邊界與導(dǎo)線框的一邊平行，磁場方向豎直向下．導(dǎo)線框以某一初速度向右運(yùn)動(dòng)．t＝0時(shí)導(dǎo)線框的右邊恰與磁場的左邊界重合，隨后導(dǎo)線框進(jìn)入并通過磁場區(qū)域．下列v-t圖象中，可能正確描述上述過程的是()解析：導(dǎo)線框剛進(jìn)入磁場時(shí)速度設(shè)為v0，此時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E＝BLv0，感應(yīng)電流I＝eq\f(E,R)＝eq\f(BLv0,R)，線框受到的安培力F＝BLI＝eq\f(B2L2v0,R).由牛頓其次定律F＝ma知，eq\f(B2L2v0,R)＝ma，由楞次定律知線框開頭減速，隨v減小，其加速度a減小，故進(jìn)入磁場時(shí)做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)．當(dāng)線框全部進(jìn)入磁場開頭做勻速運(yùn)動(dòng)，在出磁場的過程中，仍做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，故只有D選項(xiàng)正確．答案：D3．(2022年黃山模擬)如圖甲所示，光滑導(dǎo)軌水平放置在與水平方向夾角為60°的斜向下的勻強(qiáng)磁場中，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示(規(guī)定斜向下為正方向)，導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置，除電阻R的阻值外，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒ab在水平外力F作用下始終處于靜止?fàn)顟B(tài)．規(guī)定a→b的方向?yàn)殡娏鞯恼较颍较蛴业姆较驗(yàn)橥饬的正方向，則在0～t1時(shí)間內(nèi)，選項(xiàng)圖中能正確反映流過導(dǎo)體棒ab的電流i和導(dǎo)體棒ab所受水平外力F隨時(shí)間t變化的圖象是()解析：閉合回路的面積不變，只有磁感應(yīng)強(qiáng)度轉(zhuǎn)變，由圖乙可知，在0～t1時(shí)間內(nèi)，B-t圖象的斜率不變，故產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢恒定，感應(yīng)電流的方向不變，依據(jù)楞次定律可推斷出，感應(yīng)電流方向始終是由b→a，即始終取負(fù)值，A、B錯(cuò)誤．因?qū)w棒ab在水平外力F作用下始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以水平外力F與安培力F安沿水平方向的分力等大、反向，又因F安＝BIL∝B，依據(jù)左手定則可知，在0～t0時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)安的水平分力向右，在t0～t1時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)安的水平分力向左，故在0～t0時(shí)間內(nèi)，水平外力F向左，在t0～t1時(shí)間內(nèi)，水平外力F向右，C錯(cuò)誤，D正確．答案：D4．(2022年高考山東卷改編)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，勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)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(shí)開頭勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)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(yùn)動(dòng)．導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻，重力加速度為g，下列選項(xiàng)正確的是()A．P＝2mgvsinθB．P＝3mgvsinθC．當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到eq\f(v,2)時(shí)加速度為gsinθD．當(dāng)速度達(dá)到2v以后勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功解析：當(dāng)導(dǎo)體棒第一次勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿導(dǎo)軌方向：mgsinθ＝eq\f(B2L2v,R)；當(dāng)導(dǎo)體棒其次次達(dá)到最大速度時(shí)，沿導(dǎo)軌方向：F＋mgsinθ＝eq\f(2B2L2v,R)，即F＝mgsinθ，此時(shí)拉力F的功率P＝F×2v＝2mgvsinθ，選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤；當(dāng)導(dǎo)體棒的速度達(dá)到v/2時(shí)，沿導(dǎo)軌方向：mgsinθ－eq\f(B2L2v,2R)＝ma，解得a＝eq\f(1,2)gsinθ，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；導(dǎo)體棒的速度達(dá)到2v以后，拉力與重力的合力做功全部轉(zhuǎn)化為R上產(chǎn)生的焦耳熱，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：A[限時(shí)檢測](時(shí)間：45分鐘，滿分：100分)[命題報(bào)告·老師用書獨(dú)具]學(xué)問點(diǎn)題號電磁感應(yīng)中的電路問題1、7電磁感應(yīng)中的圖象問題2、6、9、11電磁感應(yīng)中的能量問題3、4、10電磁感應(yīng)中的力、電綜合問題5、8、12一、選擇題(本題共10小題，每小題7分，共70分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，把正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號內(nèi))1．如圖所示，M1N1與M2N2是位于同一水平面內(nèi)的兩條平行金屬導(dǎo)軌，一個(gè)半徑為L的半圓形硬導(dǎo)體ef和金屬桿ab均與導(dǎo)軌垂直且可在導(dǎo)軌上無摩擦滑動(dòng)，金屬桿ab上有一電壓表(其電阻為R0)，半圓形硬導(dǎo)體ef的電阻為r，其余電阻不計(jì)，則下列說法不正確的是()A．若ab固定、ef以速度v滑動(dòng)時(shí)，電壓表讀數(shù)為eq\f(BLvR0,R0＋r)B．若ab固定、ef以速度v滑動(dòng)時(shí)，ef兩點(diǎn)間電壓為 eq\f(2BLvR0,R0＋r)C．當(dāng)ab、ef以相同的速度v同向滑動(dòng)時(shí)，電壓表讀數(shù)為零D．當(dāng)ab、ef以大小相同的速度v反向滑動(dòng)時(shí)，電壓表讀數(shù)為eq\f(4BLvR0,R0＋r)解析：若ab固定，ef以速度v滑動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢為E＝2BLv，由閉合電路歐姆定律可知，ef兩點(diǎn)間的電壓為eq\f(2BLvR0,R0＋r)；當(dāng)ab、ef以相同的速度v同向滑動(dòng)時(shí)，由楞次定律可知回路中沒有感應(yīng)電流，故此時(shí)電壓表讀數(shù)為零；當(dāng)ab、ef以大小相同的速度v反向滑動(dòng)時(shí)，E＝4BLv，電壓表讀數(shù)為eq\f(4BLvR0,R0＋r).綜上所述，B、C、D選項(xiàng)正確，A選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：A2．電吉他是利用電磁感應(yīng)原理工作的一種樂器．如圖甲為電吉他的拾音器的原理圖，在金屬弦的下方放置有一個(gè)連接到放大器的螺線管．一條形磁鐵固定在管內(nèi)，當(dāng)撥動(dòng)金屬弦后，螺線管內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，經(jīng)一系列轉(zhuǎn)化后可將電信號轉(zhuǎn)為聲音信號．若由于金屬弦的振動(dòng)，螺線管內(nèi)的磁通量隨時(shí)間的變化如圖乙所示，則對應(yīng)感應(yīng)電流的變化為()解析：對應(yīng)感應(yīng)電流為I＝neq\f(ΔΦ,RΔt)，可見，感應(yīng)電流與磁通量的變化率有關(guān)，類比v-t圖象斜率的物理意義，不難發(fā)覺，Φ-t圖線上各點(diǎn)處切線的斜率的確定值表示感應(yīng)電流的大小，斜率的正負(fù)表示電流的方向，依據(jù)圖乙，在0～t0時(shí)間內(nèi)，感應(yīng)電流I的大小先減小到零，然后再漸漸增大，電流的方向轉(zhuǎn)變一次，據(jù)此可知，只有選項(xiàng)B正確．答案：B3．如圖所示，用粗細(xì)相同的銅絲做成邊長分別為L和2L的兩只閉合線框a和b，以相同的速度從磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域中勻速地拉到磁場外，不考慮線框的動(dòng)能，若外力對線框做的功分別為Wa、Wb，則Wa∶WbA．1∶4 B．1∶2C．1∶1 D．不能確定解析：依據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒可知，外力做功等于電能，而電能又全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱Wa＝Qa＝eq\f(BLv2,Ra)·eq\f(L,v)Wb＝Qb＝eq\f(B·2Lv2,Rb)·eq\f(2L,v)由電阻定律知，Rb＝2Ra，故Wa∶Wb＝1∶4.答案：A4．(2021年高考天津理綜)如圖所示，紙面內(nèi)有一矩形導(dǎo)體閉合線框abcd，ab邊長大于bc邊長，置于垂直紙面對里、邊界為MN的勻強(qiáng)磁場外，線框兩次勻速地完全進(jìn)入磁場，兩次速度大小相同，方向均垂直于MN.第一次ab邊平行MN進(jìn)入磁場，線框上產(chǎn)生的熱量為Q1，通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q1；其次次bc邊平行MN進(jìn)入磁場，線框上產(chǎn)生的熱量為Q2，通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q2，則()A．Q1>Q2，q1＝q2B．Q1>Q2，q1>q2C．Q1＝Q2，q1＝q2D．Q1＝Q2，q1>q2解析：依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E＝Blv、歐姆定律I＝eq\f(E,R)和焦耳定律Q＝I2Rt，得線圈進(jìn)入磁場產(chǎn)生的熱量Q＝eq\f(B2l2v2,R)·eq\f(l′,v)＝eq\f(B2Slv,R)，由于lab>lbc，所以Q1>Q2.依據(jù)eq\x\to(E)＝eq\f(ΔΦ,Δt)，eq\x\to(I)＝eq\f(\x\to(E),R)及q＝eq\x\to(I)Δt得q＝eq\f(BS,R)，故q1＝q2.選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤．答案：A5.(2022年安慶模擬)兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L，底端接阻值為R的電阻．將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個(gè)固定的輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直，如圖所示，除電阻R外其余電阻不計(jì)．現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則()A．釋放瞬間金屬棒的加速度小于重力加速度gB．金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過電阻R的電流方向?yàn)閍→bC．金屬棒的速度為v時(shí)，電路中的電功率為B2L2v2/D．電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢能的削減量解析：金屬棒由靜止釋放瞬間速度為零，感應(yīng)電動(dòng)勢為零，沒有安培力的作用，故加速度等于重力加速度，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；依據(jù)右手定則可推斷出，金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電流方向向右，故流過電阻R的電流方向?yàn)閎→a，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；金屬棒的速度為v時(shí)，依據(jù)P＝EI，E＝BLv，I＝eq\f(E,R)＝eq\f(BLv,R)，得P＝eq\f(B2L2v2,R)，C選項(xiàng)正確；依據(jù)能量守恒定律，金屬棒的重力勢能的削減量等于金屬棒的動(dòng)能的增加量、彈簧彈性勢能的增加量與電阻R上產(chǎn)生的熱量之和，D選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：C6．2021年沈陽召開的第十二屆全運(yùn)動(dòng)上100m賽跑跑道兩側(cè)設(shè)有跟蹤儀，其原理如圖甲所示，水平面上兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為L＝0.5m，一端通過導(dǎo)線與阻值為R＝0.5Ω的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m＝0.5kg的金屬桿，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽視不計(jì)；勻強(qiáng)磁場方向豎直向下．用與導(dǎo)軌平行的拉力F作用在金屬桿上，使桿運(yùn)動(dòng)．當(dāng)轉(zhuǎn)變拉力的大小時(shí)，相對應(yīng)的速度v也會(huì)變化，從而使跟蹤儀始終與運(yùn)動(dòng)員保持全都．已知v和F的關(guān)系如圖乙．(取重力加速度g＝10m/s2)則()A．金屬桿受到的拉力與速度成正比B．該磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5TC．圖線在橫軸的截距表示金屬桿與導(dǎo)軌間的阻力大小D．導(dǎo)軌與金屬桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2解析：由圖象可知拉力與速度是一次函數(shù)，但不成正比，故A錯(cuò)；圖線在橫軸的截距是速度為零時(shí)的F，此時(shí)金屬桿將要運(yùn)動(dòng)，此時(shí)阻力——最大靜摩擦力等于F，也等于運(yùn)動(dòng)時(shí)的滑動(dòng)摩擦力，C對；由F－BIL－μmg＝0及I＝eq\f(BLv,R)可得：F－eq\f(B2L2v,R)－μmg＝0，從圖象上分別讀出兩組F、v數(shù)據(jù)代入上式即可求得B＝1T，μ＝0.4，所以選項(xiàng)B、D錯(cuò)．答案：C7．如圖所示，兩光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L，直導(dǎo)線MN垂直跨在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，整個(gè)裝置處于垂直紙面對里的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.電容器的電容為C，除電阻R外，導(dǎo)軌和導(dǎo)線的電阻均不計(jì)．現(xiàn)給導(dǎo)線MN一初速度，使導(dǎo)線MN向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電路穩(wěn)定后，MN以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)，則()A．電容器兩端的電壓為零B．電阻兩端的電壓為BLvC．電容器所帶電荷量為CBLvD．為保持MN勻速運(yùn)動(dòng)，需對其施加的拉力大小為eq\f(B2L2v,R)解析：當(dāng)導(dǎo)線MN勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)線MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢恒定，穩(wěn)定后，電容器既不充電也不放電，無電流產(chǎn)生，故電阻兩端無電壓，電容器兩極板間電壓U＝E＝BLv，所帶電荷量Q＝CU＝CBLv，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)，選項(xiàng)C對；導(dǎo)線MN勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，因無電流而不受安培力，故拉力為零，選項(xiàng)D錯(cuò)．答案：C8．兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L，頂端接阻值為R的電阻．質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒在距磁場上邊界某處由靜止釋放，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直，如圖所示，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，重力加速度為g，則()A．金屬棒在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過電阻R的電流方向?yàn)閍→bB．金屬棒的速度為v時(shí)，金屬棒所受的安培力大小為eq\f(B2L2v,R＋r)C．金屬棒的最大速度為eq\f(mgR＋r,BL)D．金屬棒以穩(wěn)定的速度下滑時(shí)，電阻R的熱功率為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(mg,2BL)))2R解析：金屬棒在磁場中向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，由楞次定律知，流過電阻R的電流方向?yàn)閎→a，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；金屬棒的速度為v時(shí)，金屬棒中感應(yīng)電動(dòng)勢E＝BLv，感應(yīng)電流I＝E/(R＋r)，所受的安培力大小為F＝BIL＝eq\f(B2L2v,R＋r)，選項(xiàng)B正確；當(dāng)安培力F＝mg時(shí)，金屬棒下落速度最大，金屬棒的最大速度為v＝eq\f(mgR＋r,B2L2)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；金屬棒以穩(wěn)定的速度下滑時(shí)，電阻R和r的熱功率為P＝mgv＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(mg,BL)))2(R＋r)，電阻R的熱功率為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(mg,BL)))2R，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：B9．(2021年高考福建理綜)如右圖，矩形閉合導(dǎo)體線框在勻強(qiáng)磁場上方，由不同高度靜止釋放，用t1、t2分別表示線框ab邊和cd邊剛進(jìn)入磁場的時(shí)刻．線框下落過程外形不變，ab邊始終保持與磁場水平邊界線OO′平行，線框平面與磁場方向垂直．設(shè)OO′下方磁場區(qū)域足夠大，不計(jì)空氣影響，則下列哪一個(gè)圖象不行能反映線框下落過程中速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律()解析：線框先做自由落體運(yùn)動(dòng)，因線框下落高度不同，故線框ab邊剛進(jìn)磁場時(shí)，其所受安培力F安與重力mg的大小關(guān)系可分以下三種狀況：①當(dāng)F安＝mg時(shí)，線框勻速進(jìn)入磁場，其速度v＝eq\f(mgR,B2L2)，選項(xiàng)D有可能；②當(dāng)F安<mg時(shí)，線框加速進(jìn)入磁場，又因F安＝eq\f(B2L2v,R)，因此a＝eq\f(mg－\f(B2L2v,R),m)，即a＝g－eq\f(B2L2v,mR)，速度v增大，a減小，線框做加速度漸漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C有可能；③當(dāng)F安>mg時(shí)，線框減速進(jìn)入磁場；a＝eq\f(B2L2v,mR)－g，v減小，a減小，線框做加速度漸漸減小的減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線框未完全進(jìn)入磁場而a減為零時(shí)，即此時(shí)F安＝mg，線框開頭做勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線框完全進(jìn)入磁場后做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B有可能．故不行能的只有選項(xiàng)A.答案：A10.(2022年馬鞍山調(diào)研)如圖所示，電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)軌與定值電阻R1和R2相連，勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面．有一導(dǎo)體棒ab，質(zhì)量為m，其電阻R0與定值電阻R1和R2的阻值均相等，與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.若使導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上滑動(dòng)，當(dāng)上滑的速度為v時(shí)，受到的安培力大小為F，此時(shí)()A．電阻R1消耗的熱功率為Fv/3B．電阻R0消耗的熱功率為Fv/6C．整個(gè)裝置因摩擦而消耗的熱功率為μmgvcosθD．整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為Fv解析：導(dǎo)體棒相當(dāng)于一個(gè)電源，導(dǎo)體棒的電阻相當(dāng)于電源內(nèi)阻，定值電阻R1和R2并聯(lián)后相當(dāng)于外電路，此時(shí)安培力F的功率Fv等于整個(gè)電路中消耗的熱功率，由于電阻R0與定值電阻R1和R2的阻值均相等，而流過電阻R0的電流大小等于流過定值電阻R1或R2的電流的2倍，所以電阻R0消耗的熱功率是定值電阻R1或R2的4倍，電阻R1消耗的熱功率為Fv/6，電阻R0消耗的熱功率為2Fv/3，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；整個(gè)裝置的摩擦力大小為Ff＝μmgcosθ，方向與速度v方向相反，所以其消耗的熱功率為μmgvcosθ，選項(xiàng)C正確；整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為P＝W/t，其中W為整個(gè)裝置減小的機(jī)械能，其大小等于導(dǎo)體棒受到的除重力外其他外力做功的代數(shù)和，即W＝W安＋Wf，所以P＝(W安＋Wf)/t＝Fv＋μmgvcosθ，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：C二、非選擇題(本題共2小題，共30分，解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11．(15分)(2022年蕪湖質(zhì)檢)如圖甲所示，在一個(gè)正方形金屬線圈區(qū)域內(nèi)，存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場，磁場的方向與線圈平面垂直．金屬線圈所圍的面積S＝200cm2，匝數(shù)n＝1000，線圈電阻r＝1.0Ω.線圈與電阻R構(gòu)成閉合回路，電阻R＝4.0Ω.勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的狀況如圖乙所示，求：(1)在t＝2.0s時(shí)刻，通過電阻R的感應(yīng)電流大小；(2)在t＝5.0s時(shí)刻，電阻R消耗的電功率；(3)0～6.0s內(nèi)整個(gè)閉合電路中產(chǎn)生的熱量．解析：(1)依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，0～4.0s時(shí)間內(nèi)線圈中磁通量均勻變化，產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流．t＝2.0s時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢E1＝neq\f(ΔΦ1,Δt1)＝neq\f(B4－B0S,Δt1)依據(jù)閉合電路歐姆定律，閉合回路中的感應(yīng)電流I1＝eq\f(E,R＋r)解得I1＝0.2A.(2)由圖象可知，在4.0～6.0s時(shí)間內(nèi)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E2＝neq\f(ΔΦ2,Δt2)＝neq\f(Φ6－Φ4,Δt2)依據(jù)閉合電路歐姆定律，t＝5.0s時(shí)閉合回路中的感應(yīng)電流I2＝eq\f(E2,R＋r)＝0.8A電阻消耗的電功率P2＝Ieq\o\al(2,2)R＝2.56W.(3)依據(jù)焦耳定律，0～4.0s內(nèi)閉合電路中產(chǎn)生的熱量Q1＝Ieq\o\al(2,1)(r＋R)Δt1＝0.8J4．0～6.0s內(nèi)閉合電路中產(chǎn)生的熱量Q2＝Ieq\o\al(2,2)(r＋R)Δt2＝6.4J0～6.0s內(nèi)閉合電路中產(chǎn)生的熱量Q＝Q1＋Q2＝7.2J.答案：(1)0.2A(2)2.56W(3)7.2J12．(15分)如圖所示，螺線管橫截面積為S，線圈匝