专题复习：电磁感应规律综合的应用

1、2014届高三物理专题复习电磁感应规律的综合应用Ob不影响oa的转动,OOa电磁感应规律的综合应用【命题趋向】电磁感应综合问题往往涉及力学知识 （如牛顿运动定律、功、动能定理、能量守恒定律等）、电学知识（如 电磁感应定律、楞次定律、直流电路知识、磁场知识等）等多个知识点，突出考查考生理解能力、分析综合 能力，尤其从实际问题中抽象概括构建物理模型的创新能力。在备考中应给予高度重视。【考点透视】电磁感应是电磁学的重点，是高中物理中难度较大、综合性最强的部分。这一章是高考必考内容之一。 如感应电流产生的条件、方向的判定、自感现象、电磁感应的图象问题，年年都有考题，且多为计算题，分值 高，难度大，而感

2、应电动势的计算、法拉第电磁感应定律，因与力学、电路、磁场、能量、动量等密切联系， 涉及知识面广，综合性强，能力要求高，灵活运用相关知识综合解决实际问题，成为高考的重点。因此，本专 题是复习中应强化训练的重要内容。【例题解析】一、电磁感应与电路题型特点：闭合电路中磁通量发生变化或有部分导体在做切割磁感线运动，在回路中将产生感应电动势，回路中将有感应电流。从而讨论相关电流、电压、电功等问题。其中包含电磁感应与力学问题、电磁感应与能量问题。解题基本思路：1.产生感应电动势的导体相当于一个电源，感应电动势等效于电源电动势，产生感应电动势的导体的电 阻等效于电源的内阻.2电源内部电流的方向是从负极流向正

3、极，即从低电势流向高电势.3产生感应电动势的导体跟用电器连接，可以对用电器供电，由闭合电路欧姆定律求解各种问题.4.解决电磁感应中的电路问题，必须按题意画出等效电 路，其余问题为电路分析和闭合电路欧姆定律的应用 .例1.如图所示，金属圆环的半径为 R电阻的值为2R金属杆oa 端可绕环的圆心 0旋转，另一端a搁 在环上，电阻值为R另一金属杆Ob 端固定在0点，另一端B固定在环上，电阻值也是R加一个垂直圆环的 磁感强度为B的匀强磁场，并使oa杆以角速度3匀速旋转.如果所有触点接触良好， 求流过oa的电流的范围.解析：Oa旋转时产生感生电动势，2大小为：，E=1/2 X Bw r当Oa到最高点时，等

4、效电路如图甲所示：I min =E/2.5R= B 3 r2 /5R当Oa与Ob重合时，环的电阻为0,等效电路如图16乙示： I max=E/2R= B 3 r2 /4R2 2 B 3 r /5R < I < B 3 r /4R二、电磁感应电路中的电量分析问题例2. 一质量为m电阻为r的金属杆ab,以一定的初速度vo从一光滑平行金属导轨底端向上滑行，导轨平面与水平面成30°角，两导轨上端用一电阻 R相连，如右图所示，磁场垂直斜面向上,导轨的电阻不计,金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为v。则下列选项不正确的是(B.C.向上滑行的时间小于向下滑行的时间在向

5、上滑行时电阻 R上产生的热量大于向下滑行时电阻 R上产生的热量向上滑行时与向下滑行时通过电阻R的电荷量相等n金属杆从开始上滑至返回出发点电阻尺上产生的热量为三、电磁感应中的单导轨问题例3.平行轨道PQ MN两端各接一个阻值 R=R =8 Q的电热丝，轨道间距不计，轨道间磁场按如图所示的规律分布，其中每段垂直纸面向里和向外的磁场区域宽度为2 cm,磁感应强度的大小均为B=1 T,每段无磁场的区域宽度为1 cm,导体棒ab本身电阻r=1 Q，与轨道接触良好，现让ab 以v=10 m/s的速度向右匀速运动.求：(1) 当ab处在磁场区域时，ab中的电流为多大？ ab两端的电压为多大？ ab所受磁场力

6、为多大？(2) 整个过程中，通过ab的电流是否是交变电流？若是，则其有效值为多大？并画出通过ab的电流随时间的变化图象.L=1 m,轨道很长，本身电阻解：(1)感应电动势E=BLv=10 V,严 无 加! * *!±! * * Hr斗 列 I * 111!址 "Tab中的电流1=一E一 =2 A,R12卄"丨勺 end" 1 卞 cdTL cmab两端的电压为U=IR2=8 V,ab所受的安培力为F=BIL=2 N，方向向左.(2)是交变电流，ab中交流电的周期T=2-d1 + 2vd2=0. 006 s，由交流电有效值的定义，可得v他汁有效时即1有效=

7、/A通过ab的电流随时间变化图象如图所示.2四、电磁感应中的双导轨问题例4.如图所示，平行且足够长的两条光滑金属导轨，相距0.5m，与水平面夹角为30°,不电阻，广阔的匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度B= 0.4T，垂直导轨放置两金属棒ab和cd,长度均为0.5m，电阻均为0.1 Q,质量分别为0.1 kg和0.2 kg，两金属棒与金属导轨接触良好且可沿导轨自由滑动.现 力作用下，(1)ab棒在外 以恒定速度 v= 1.5m/s沿着导轨向上滑动，cd棒则由静止释放，试求：(取g= 10m/s2) 金属棒ab产生的感应电动势； 闭合回路中的最小电流和最大电流； 金属棒cd的最终速度

8、.(2)解：( 1) Eab =BLv =0.4x0.5x1.5 =0.3V(2)刚释放 cd 棒时，h =_! = O-3 =1.5A2R 2x0.1cd 棒受到安培力为：R =BIL =0.4X1.5X0.5 =0.3Ncd棒受到的重力为：Gcd=mg sin30o= 1N ;F1 <Gcd ； cd棒沿导轨向下加速滑动，既abed闭合回路的名=电流也将增大，所以最小电流为：lmin =（ =1.5A）;当cd棒的速度达到最大时，回路的电流最大，此时cd棒的加速度为零。由 mgsin30 =BIL得:五、"max = BL "2R"d）得: Vcd =3

9、.5ms电磁感应图象问题题型特点：在电磁感应现象中，回路产生的感应电动势、感应电流及磁场对导线的作用力随时间的变化规 律，也可用图象直观地表示出来.此问题可分为两类 （1）由给定的电磁感应过程选出或画出相应的物理量的函 数图像;（2）由给定的有关图像分析电磁感应过程，确定相关的物理量.解题的基本方法：解决图象类问题的关键是分析磁通量的变化是否均匀，从而判断感应电动势（电流）或安培力的大小是否恒定，然后运用楞次定律或左手定则判断它们的方向，分析出相关物理量之间的函数关系，确定其大小和方向及在坐标在中的范围【解析】：在第1s内，由楞次定律可判定电流为正，其产生的感应电动势Ei =A*1Mi=:譽，

10、在第2s和第例5.在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向 如图所示，当磁场的磁感应强度 B随时间t如图变化时，在图中正确表示线圈感应电动势E变化的是（）JuT丿BtJ tNp'2Ti1'2E - ：EpI'Ei1-:E1AJ11.J1* O1-23 i4t/s5* O,12 3 4t/95 0- hh2E 01,23 ,4t/s5111111pE1111NBO1CBAI=>2 3 4t/J5第25页生的感应电动势E=2At2由楞次定律可判定，其电流为负，产3s内，磁场B不变化，线圈中无感应电流，在第 4s和第5s内，

11、B减小,ab2= S，由于 B = A B, t2= 2 A 11，故E = 2E2,由此可知，A选项正确. 组2小结：考查了电磁感应现象中对图象问题的分析，要正确理解图象问题，必须能根据图象的定义把图象反映的规律对应到实际过程中去，又能根据对实际过程抽象对应到图象中去，最终根据实际过程的物理规律判断.六、电磁感应中的线圈问题例6.如图所示，将边长为a、质量为m电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出， 穿过宽度为b、磁感应 强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里线框向上离开磁场时的速度刚好是进人磁场时速度的一半， 线框离开磁场后继续上升一段高度， 然后落下并匀速进人磁场.整个运动过程中 始终存

12、在着大小恒定的空气阻力 f且线框不发生转动.求：(1) 线框在下落阶段匀速进人磁场时的速度 V2； (2 )线框在上升阶段刚离开磁场时的速度 V1；(3)线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q.【解析】(1)由于线框匀速进入磁场，则合力为零。有|>2 2 上 B a v mg= f +RB2a2(2 )设线框离开磁场能上升的最大高度为h,则从刚离开磁场到刚落回磁场的过程中1 2 (m肝f) X h= mv 2解得：v=(mg f)R1 2(mg- f) X h = mv22解得：v1=陣2 =Vmg-fJ(mg + f )(mg-f)RB2a2(3)在线框向上刚进入磁场到刚离开磁场的

13、过程中，根据能量守恒定律可得2m(2v1)21 2=2mv1 中 m g(b +a) +Q +f(b+a)解得：e 3m(mf)(mf)R2一 mg(b +a) -f(b+a)2B4a4:题目考查了电磁感应现象、而线框在磁场中的运动是典型的非匀变速直线运动,【备考提示】转化和守恒定律，题的首选，备考复习中一定要突出能量在磁场问题中的应用。导体切割磁感线时的感应电动势、右手定则、动能定理和能量功能关系和能量守恒定律是解决该类问【专题训练题】1.(单选)如图所示，导线框 abcd与通电直导线在同一平面内, 的中点，当线圈向右运动的瞬间，贝y()A.直导线通有恒定电流并通过ad和bcB.C.D.2.

14、线圈中有感应电流，且按顺时针方向 线圈中有感应电流，且按逆时针方向 线圈中有感应电流，但方向难以判断 由于穿过线框的磁通量为零，所以线框中没有感应电流。(双选)两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内，另一 边垂直于水平面。质量均为 m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数 为卩，导轨电阻不计，回路总电阻为 2R。整个装置处于磁感应强度大小为 B方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力 F作用下以速度V沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速率向下 V2匀速运动。 重力加速度为g。以下说法正确的是B2L2v1ab杆所

15、受拉力F的大小为卩m（+2RB.cd杆所受摩擦力为零C.回路中的电流强度为BL(v1 +V2)2RO 11、匚£Xdb( )D.卩与大小的关系为2Rmg = 2 2B2L2Vi（双选）如图所示，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，导轨上横放着两根相同的ab、cd与导轨构成矩形回路。导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线 绑住，它们的电阻均为 R回路上其余部分的电阻不计。在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场。开 始时，导体棒处于静止状态。剪断细线后，导体棒在运动过程中（）A. 回路中有感应电动势B. 两根导体棒所受安培力的方向相同两根导体棒和弹

16、簧构成的系统动量守恒，机械能守恒两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能不守恒（单选）如图所示电路中， A B是相同的两小灯.L是一个带铁芯的线圈，电阻可不计.调节3.导体棒C.D.4.路稳定时两灯都正常发光，则在开关合上和断开时（）A.B.C.D.5.A.B.C.D.两灯同时点亮、同时熄灭.合上S时，B比A先到达正常发光状态.断开S时，A B两灯都不会立即熄灭，通过 A B两灯的电流方向都与原电流方向相同.断开S时，A灯会突然闪亮一下后再熄灭.（单选）在电磁感应现象中，下列说法中正确的是（ 感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反 闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流 闭合线杠放在匀强

17、磁场中做切割磁感线运动，一定能产生感应电流 感应电流的磁场总是阻碍原来磁场磁通量的变化（双选）如图所示的装置中，导轨处于垂直纸面向里的磁场中，6.未画）中，要使放在导电轨道上的金属棒 ab在磁场中向右滑动，则穿过金属环的 ）磁场应（A.B.C.D.方向向纸外，方向向纸外，方向向纸里，方向向纸里，且均匀增强; 且均匀减弱; 且均匀增强; 且均匀减弱;7.00 号 00R,电)(金属环处于垂直纸面的匀强磁场（图中用水平力F将矩形线框abcd水平向左以速度v匀速拉出磁场，开始时ab边和磁 场边缘对齐，如图所示，设匀强磁场的磁感强度为B,方向垂直纸面向里，试针对这一过程，用能量转化为守恒定律导出法拉第

18、电磁感应定律。JxX XX XlxX X®-aXXad !XXbfXX8如图甲所示，由均匀电阻丝做成的正方形线框 abed的电阻为R,ab=bc=cd=da=l，现将线框以与ab垂 直的速度v匀速穿过一宽度为21、磁感应强度为B的匀强磁场区域，整个过程中 ab、cd两边始终保持与边界 平行，令线框的cd边刚与磁场左边界重合时t=0 ,电流沿abeda流动的方向为正.(1) 求此过程中线框产生的焦耳热；(2) 在图乙中画出线框中感应电流随时间变化的图象；(3) 在图丙中画出线框中a、b两点间电势差Ub随时间t变化的图象.12TIb厶- T 一 , i9.如图所示，质量 M=100g的闭

19、合铝框，用较长细线悬挂起来，静止铝框的中央距地面 h=0.8m，今有一 质量m=200g的磁铁以水平速度V0=10m/s射入并穿过铝框，落在距铝框原位置水平距离 S=3.6m处。在磁铁穿 过铝框后，求：(1) 铝框向哪边偏转？能上升多高？(2) 在磁铁穿过铝框的整个过程中，框中产生了多少电能？10. 如图所示，在磁感应强度大小为 B方向垂直向上的匀强磁场中，有一上、下两层均与水平面平行的“ U”型光滑金属导轨，在导轨面上各放一根完全相同的质量为m的匀质金属杆 A,和A2，开始时两根金属杆位于同一竖起面内且杆与轨道垂直。设两导轨面相距为H,导轨宽为L,导轨足够长且电阻不计，金属杆vo撞击杆A的中

20、点，撞击后小球反单位长度的电阻为r。现有一质量为 m的不带电小球以水平向右的速度2弹落到下层面上的C点。C点与杆a2初始位置相距为 S求:(1)回路内感应电流的最大值;(2)整个运动过程中感应电流最多产生了多少热量;(3)当杆A与杆A的速度比为1: 3时，A受到的安培力大小。丄(/必豺f：F疋 U - : H J > n 1 irr >.<i MF W u ¥殊書I .j E： II ：l !l «11. 如下图，在水平面上有两条平行导电导轨 MN PQ导轨间距离为I ,匀强磁场垂直于导轨所在的平面（纸mi、 m2面）向里，磁感应强度的大小为 B,两根金属

21、杆1、2摆在导轨上，与导轨垂直，它们的质量和电阻分别为和R、R,两杆与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为已知：杆1被外力拖动，以恒定的速度V0沿导轨 运动；达到稳定状态时，杆2也以恒定速度沿导轨运动，导轨的电阻可忽略，求此时杆2克服摩擦力做功的功率。AAAJ zAXXXXXX'片XXXXXXX址<XNP12. 如图所示，光滑的平行导轨 P、Q相距L=1m处在同一水平面中，导轨左端接有如图所示的电路,其中水平放置的平行板电容器 C两极板间距离d=10mm定值电阻R=F3=8Q , F2=2Q ,导轨电阻不计.磁感应强度B=0.4T的匀强磁场竖直向下穿过导轨面.当金属棒ab沿导轨向

22、右匀速运动（开关S断开）时，电容器两极板之间质量m=1>< 10-14kg、带电量Q=-1X 10-15C的微粒恰好静止不动;当 S闭合时，微粒以加速度a=7m/s2向2下做匀加速运动，取g=10m/s，求:（1）金属棒ab运动的速度多大？电阻多大?S闭合后，使金属棒ab做匀速运动的外力的功率多大？AX Xft.X XSL .V価XX XXX Xh13. 竖直放置的平行金属板 M N相距d=0.2m,板间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，极板按如图所示的方式接入电路。足够长的、间距为L=1m的光滑平行金属导轨 CD EF水平放置，导轨间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度也

23、为B。电阻为r=1C的金属棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好。已知滑动 变阻器的总阻值为RrnO ,滑片P的位置位于变阻器的中点。有一个质量为m=.0 X 10kg、电荷量为q=+2.0X 10'c的带电粒子，从两板中间左端沿中心线水平射入场区。不计粒子重力。(1) 若金属棒ab静止，求粒子初速度V0多大时，可以垂直打在金属板上?(2) 当金属棒ab以速度V匀速运动时，让粒子仍以相同初速度 V0射入，而从两板间沿直线穿过，求金属棒ab运动速度V的大小和方向。M 15 X*_1KK1XCKXXBXXRX14.如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L

24、=0.30m。导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻F=0.40 Q。导轨上停放一质量 n=0.10kg、电阻r=0.20 Q的金属杆ab,整个装置处于磁感应强度 B=0.50T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。用一外力F沿水平方向拉金属杆(2)求第2s末外力F的瞬时功率;ab,使之由静止开始运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压 U随时间t变化的关系如图乙所示。(1)试证明金属杆做匀加速直线运动，并计算加速度的大小;(3)如果水平外力从静止开始拉动杆2s所做的功W=0.35J，求金属杆上产生的焦耳热。接Q电脑一压 传 感 器IXPXXXXX.XXXXXXXXXXX15.如

25、图所示，ef,gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距为L=1m导轨左端连接一个F=2Q的电阻，将一根质量为 0.2kg的金属棒cd垂直地放置导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均 不计，整个装置放在磁感应强度为B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现对金属棒施加一水平向右的拉力F,使棒从静止开始向右运动。试解答以下问题。(1)(2)若施加的水平外力恒为 F=8N, 稳定速度V1是多少？ 若施加的水平外力的功率恒为 棒达到的稳定速度V2是多少？ 若施加的水平外力的功率恒为 到速度V3=2m/s的过程中电阻 程所需的时间是多少？则金属棒达到的P=18V,则金属P=18V

26、，则金属棒从开始运动R产生的热量为8.6J，则该过XXXX A16.如图，光滑平行的水平金属导轨 MN PQ相距L,在M点和P点间接一个阻值为R的电阻，在两导轨 间0OO' 0'矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为 d的匀强磁场，磁感强度为 B。一质量为m电阻为 r的导体棒ab,垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距 d0。现用一大小为F、水平向右的恒力拉ab棒，使它由 静止开始运动，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动 (棒ab与导轨始终保持良好的接触且垂直导轨运动， 导轨电阻不计)。求：棒ab在离开磁场右边界时的速度；棒ab通过磁场区的过程中整个回路所消耗的电能；试分析讨论ab

27、棒在磁场中可能的运动情况。(1)(2)(3)14*X乂方XrX ；41JXX XX；1 i1XX Xd4IXX X1X d17. 如图13所示，一半径为r的圆形导线框内有一匀强磁场，磁场方向垂直于导线框所在平面， 导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板，两板间的距离为d,板长为L，t=0时，磁场的磁感应强度 B从Bo开始均匀增大，同时，在板 2的左端且非常靠近板2的位置有一质量为 m带电量为一q的液滴以初速 度U0水平向右射人两板间，陔液滴可视为质点。(1) 要使该液滴能从两板间射出，磁感应强度随时间的变化率K应满足什么条件？(2) 要使该液滴能从两板间右端的中点射出，磁感应强度18.

28、 如图所示，两足够长的平行粗糙的金属导轨 MN PQ相距为L= 1 m导轨平面与水平面夹角a = 30°, 导轨电阻不计.磁感应强度为 B1= 2 T的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L= 1 m的金属棒ab垂直于MNPQ放置在导轨上，两者间的动摩擦因数卩裁/3，金属棒的质量为 m = 2 kg、电阻为R = 1 Q .两金属导轨的上端连接右侧电路，电路中通过导线接一对水平放置的平行金属板，两板间的距离和板长均为d = 0.5 m ,定值电阻为R2= 3 Q,现闭合开关S并将金属棒在恒定外力 F=28N作用下从静止开始向上运动，重力加速度2为g= 10 m/s，试求：(1) 如果导轨足

29、够长，金属棒最终的速度为多大？(2) 当金属棒达到稳定状态时，R上消耗的电功率P为多少？(3) 当金属棒稳定下滑时，在水平放置的平行金属间加一垂直于纸面向里的匀强磁场B2= 3 T,在下板的_4-4右端且非常靠近下板的位置有一质量为m= 2.4 X 10 kg、带电量为q= 1X 10 C的液滴以初速度v水平向左射入两板间，该液滴可视为质点.要使带电粒子能从金属板间射出，初速度v应满足什么条件？19. (18分)如图所示，串联阻值为 R的电阻的闭合电路中，面积为 S的正方形区域abed存在一个方向垂直纸面向外、磁感应强度均匀增加且变化率为 k的匀强磁场Bt ,abcd的电阻值也为R，其他电阻不

30、计.电阻两端又向右并联一个平行板电容器.在靠近 M板处由静止释放一质量为 m、电量为+ q的带电粒子(不 计重力)，经过N板的小孔P进入一个垂直纸面向内、磁感应强度为 B的圆形匀强磁场，已知该圆形匀强磁场的半径为r =丄mSk .问:B” q-=旷關X X ! X X*/ X ： X X 逬。X /(1) 电容器获得的电压为多大？(2) 带电粒子从小孔P射入匀强磁场时的速度为多 大？(3) 带电粒子离开圆形匀强磁场时的方向怎么样？20. 如图(a)所示，两条平行光滑导轨相距 L ,左端接有电阻R ,距左端L处放置一质量为m的金属棒 ab，与导轨左端形成闭合回路，在 ab棒左端区域存在均匀分布但

31、随时间线性变化的磁场B(t)，如图(b)所示，在ab棒右端S处存在匀强磁场Bo，两磁场方向均垂直纸面向外。现给金属棒施加一水平恒力F,使金属棒从静止开始运动，经过时间to滑进Bo区域，金属棒在回路中的电阻为 r，导轨电阻不计，重力加速度为g。ha111呦f1 bB 11)Fririd绒* LJ>1:-11«1Fb1( 1R0 LR!Ca)(1) 求0t0时间内，回路中感应电流的大小和方向？to时刻金属棒的速度大小?(2) 若t0时刻撤去恒力F,求0t0时间内，回路中感应电流产生的焦耳热量和(3) 讨论在金属棒滑进匀强磁场 B0的瞬间，回路中感应电流的大小和方向。重力加速度为g,

32、求:21如图所示，竖直平面内有两光滑金属圆轨道，平行正对放置，直径均为d电阻不计。某金属棒长 L、质量m、电阻r，放在圆轨道最低点 MM'处，与两导轨刚好接触。两圆轨道通过导线与电阻R相连。空间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为 B。现使金属棒获得垂直纸面向里的初速度 V。，当其沿圆轨道滑到最高点NN'处时，对轨道恰无压力(滑动过程中金属棒与圆轨道始终接触良好)(1)金属棒刚获得垂直纸面向里的初速度时，判断电阻R中电流的方向;(2)金属棒到达最高点 NN'处时，电路中的电功率;(3) 金属棒从MM'处滑到NN'处的过程中，电阻 R上产生的焦耳热。参考答案

33、电磁感应规律的综合应用1.B, 2 . AD 3 . AD 4.B , 5. D, 6. A、D.s7.外力做功 W=Fad=BII ab lad=B labladR据能量守恒定律，因为线框是匀速拉出所以W=W2由得：Lab LacFA tRR£ = BLab LadAt=竺证毕At8.略。9设磁铁与磁场作用后，磁铁速度 V1铝框速度V2,磁铁做平抛运动V1=S=亠磁铁穿铝框过程中，两者构成系统水平方向动量守恒。MV=mV+MV而铝框向右上摆所能上升最大高度 h=生2g由得：V2=2ms h=0.2m由能量守恒定律可得铝框中产生的电路E 电=1 mV。-21 mV- 1 mV2=1.

34、7J2 210.解答:4 如宀2m2=16(Vo+sj2H)2b2l8r(V0 +S岛11.【解析】解法一：设杆2的运动速度为V,由于两杆运动时，两杆和导轨构成的回路的磁通量发生变化,产生感应电动势£ =BI(v 0-V)感应电流1= £ /(R 1+R2)杆2运动受到的安培力等于摩擦力BII=卩mg导体杆2克服摩擦力做功的功率 P=卩mgv2I2 解得 P=卩 mgv 0-卩 m>g (R 1+F2)/B解法二：以F表示拖动杆1的外力,表示回路的电流,达到稳定时，对杆1有F-卩mg=Bil ，对杆2有 BII-卩mg=0、，外力的功率 Pf=Fs,以P表示杆2克服摩

35、叱 '歹泸航十【答秦1 P =却圖珂"爲管S本题主要考查考生应用电磁感应定律、欧姆定律和牛顿运动定律解决力电综合问题的能力.12.【解析】（1）带电微粒在电容器两极板间静止时，受向上的电场力和向下的重力作用而平衡，则得到:mg=qU1求得电容器两极板间的电压U - mgd - 10一 x10r0-01V -1Vq由于微粒带负电，可知上极板电势高.105由于S断开，Ri上无电流，R、F3串联部分两端总电压等于 U,电路中的感应电流，即通过R、F3的电流为:U111=5A=0.1AR2+R38+2由闭合电路欧姆定律，ab切割磁感线运动产生的感应电动势为E=L+Ir 其中r为ab金

36、属棒的电阻当闭合S后，带电微粒向下做匀加速运动，根据牛顿第二定律，有：mg-U2q/d=ma求得S闭合后电容器两极板间的电压：,U 2 m(g _a)dq10 f (10-7)x0.01、/105=0.3V这时电路中的感应电流为I 2=U/R2=0.3/2A=0.15AEi2（黑3®。将已知量代入求得 E=1.2V, r=2Q根据闭合电路欧姆定律有又因E=BLv v=E/(BL)=1.2/(0.4 X 1)m/s=3m/s即金属棒ab做匀速运动的速度为3m/s，电阻r=2QS闭合后，通过 ab的电流l2=0.15A , ab所受安培力 F2=Bl2L=0.4 X 1X 0.15N=0

37、.06Nab以速度v=3m/s做匀速运动时，所受外力必与安培力F2大小相等、方向相反，即 F=0.06N,方向向右（与V同向），可见外力F 的功率为：P=Fv=0.06X 3W=0.18W13.解析；（1）金属棒ab静止时，粒子在磁场中做匀速圆周运动，设轨迹半径为r0，则qBv0 =应垂直打在金属板上,ro解得v0 =2m代入数据得Vo=100 m/s（2）当金属棒ab匀速运动时，感应电动势E = BLvE R）板间电压：U =R+r 2粒子沿直线穿过板间，则粒子受电场力、洛仑兹力平衡，做匀速直线运动 解得：V =2d（R + r）V0RL代入数据得V = 50 m/s (1 分)由左手定则知

38、，粒子所受洛仑兹力方向垂直 M板，故粒子所受电场力应该垂直于 N板，由右手定则知,ab棒应水平向右运动。14.解析：（1）设路端电压为U金属杆的运动速度为 V,则感应电动势E = BLv,通过电阻R的电流 I =-ER +r电阻R两端的电压U=I -BLVR R + r由图乙可得L=kt，k=0.10V/s因为速度与时间成正比，所以金属杆做匀加速运动，加速度解得 v=M).t ,BLRa=L)= 1.0m/s2。BLR（用其他方法证明也可以）（2）在 2s 末，速度 V2=at=2.0m/s，电动势 E=BLv,通过金属杆的电流I = ER+r设2s末外力大小为F2,由牛顿第二定律,故2s末时

39、F的瞬时功率 P=F2V2=0.35W金属杆受安培力F安F2 - F 安(BL)2v2=BIL = _R + r2解得：F2=1.75X 10- N=ma ,解得：F 安=7.5 X 10-2N（3）设回路产生的焦耳热为 Q由能量守恒定律，W=Q+ mv；2解得：Q=0.15J电阻R与金属杆的电阻r串联，产生焦耳热与电阻成正比所以，QrQrr运用合比定理，Qr +QrQr，而 Qr +Qr =Q故在金属杆上产生的焦耳热Qr2解得：Q=5.0 X 10- J15.解：(1)由 E=BLv I=E/R 和 F=BIL知 F=(B2L2v)/R ,带入数据后得V1=4m/s(2)由 F吐V 和 FV

40、 有 V2=RBL代入数据后得V2v18 X22X11(3) Pt =丄 mv22V31 2丄 X0.2 咒 22 +8.69=丄S = 0.5s182014届高三物理专题复习电磁感应规律的综合应用16.解：(1)E =BLVab棒离开磁场右边界前做匀速运动的速度为 V,产生的电动势为:0,2电路中电流R+r对ab棒，由平衡条件得：F BIL=0（2）由能量守恒定律解得F(d0+d)1 2F(d 0 + d) =W 电 + mV2 2mF2(R + r)2-2B4L4(3)设棒刚进入磁场时速度为 V0,则1 2当V0=V,即Fd。=-mV时，棒做匀速直线运动;21 2当V0<V,即Fdo

41、V mV2时，棒做先加速后匀速直线运动;21当V0>V,即Fd。一 mV2时，棒做先减速后匀速直线运动;217兀r q兀r q兀r qlmgd mvfd2 I B = B 0 + 斗+ t2 2,2四q兀r ql丿18.解：（1）当金属棒匀速运动时速度最大，设最大速度为 则有 mgsin a +F安 + 卩 mgcosQ = F ,3 分Vm,（要注意安培力向下）BLVmF安=ILB1，I =，所以解得最大速度Vm= 8 m/s.电路的电动势E=BLV , I=E/ （R+r），”电阻R2消耗的电功率P= I2 R,所以P= 48 W.,（3）金属棒匀速运动时，两板间电压U= IR2= 12 V，因为液滴在两板间有U mg= qd，所以该液滴在两平行金属板间做匀速圆周运动，当液滴恰从上板左端边缘射出时:m>V1r 1= d=