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1、第九章第九章 电磁感应电磁感应第三讲第三讲 电磁感应定律的应用电磁感应定律的应用题型一、感应电荷量的计算问题题型一、感应电荷量的计算问题 例例1、如右图所示,导线全部为裸导线,半径为如右图所示,导线全部为裸导线,半径为r的圆的圆内有垂直于圆平面的匀强磁场,磁感应强度为内有垂直于圆平面的匀强磁场,磁感应强度为B,一根长,一根长度大于度大于2r的导线的导线MN以速率以速率v在圆环上无摩擦地自左端匀速在圆环上无摩擦地自左端匀速滑到右端电路的固定电阻为滑到右端电路的固定电阻为R,其余电阻不计,求,其余电阻不计,求MN从圆环的左端滑到右端的过程中电阻从圆环的左端滑到右端的过程中电阻R上的电流的平均值上的

2、电流的平均值和通过电阻和通过电阻R的电荷量的电荷量练、如图甲所示,一个电阻为练、如图甲所示,一个电阻为R,面积为,面积为S的矩形导的矩形导线框线框abcd,水平放置在匀强磁场中,磁场的磁感应强度为,水平放置在匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,方向与,方向与ad边垂直并与线框平面成边垂直并与线框平面成45角,角,o、o分别是分别是ab边和边和cd边的中点现将线框右半边边的中点现将线框右半边obco绕绕oo逆时针旋逆时针旋转转90到图乙所示位置在这一过程中,导线中通过的电到图乙所示位置在这一过程中,导线中通过的电荷量是荷量是()A (1)解决电磁感应现象中电路问题的基本方法解决电磁感应现象中电路问

3、题的基本方法 确定电源:先判断产生电磁感应现象的是哪一部分确定电源:先判断产生电磁感应现象的是哪一部分导体,则该部分导体可视为等效电源导体,则该部分导体可视为等效电源 分析电路结构,画出等效电路图分析电路结构,画出等效电路图 运用闭合电路欧姆定律、串并联电路性质、电功率运用闭合电路欧姆定律、串并联电路性质、电功率等公式联立求解等公式联立求解题型二、电磁感应现象中的电路问题题型二、电磁感应现象中的电路问题(2)电路问题常见的一些分析误区电路问题常见的一些分析误区不能正确分析感应电动势及感应电流的方向因产不能正确分析感应电动势及感应电流的方向因产生感应电动势那部分电路为电源部分,故该部分电路中的生

4、感应电动势那部分电路为电源部分,故该部分电路中的电流应为电源内部的电流,而外电路中的电流方向仍是从电流应为电源内部的电流,而外电路中的电流方向仍是从高电势到低电势高电势到低电势应用欧姆定律分析求解电路时,没有注意到等效电应用欧姆定律分析求解电路时,没有注意到等效电源的内阻对电路的影响源的内阻对电路的影响对连接在电路中电表的读数不能正确进行分析,特对连接在电路中电表的读数不能正确进行分析,特别是并联在等效电源两端的电压表,其示数应该是外电压,别是并联在等效电源两端的电压表,其示数应该是外电压,而不是等效电源的电动势而不是等效电源的电动势例例2、(15分分)(2011宁波模拟宁波模拟)光滑平行金属

5、导轨在水平面光滑平行金属导轨在水平面内固定,导轨间距内固定,导轨间距l0.5 m,导轨左端接阻值为,导轨左端接阻值为R2 的的电阻,右端接阻值为电阻,右端接阻值为RL4 的小灯泡,导轨电阻不的小灯泡,导轨电阻不计如图计如图1所示,在导轨的所示,在导轨的MNQP矩形区域内有竖直向上矩形区域内有竖直向上的磁场,的磁场,MN、PQ间距间距d2 m,此区域磁感应强度,此区域磁感应强度B随时随时间间t变化的规律如图变化的规律如图2所示垂直导轨跨接一金属杆,其电所示垂直导轨跨接一金属杆,其电阻阻r2 .在在t0时刻,用水平恒力时刻,用水平恒力F拉金属杆,使其由静拉金属杆,使其由静止开始自止开始自GH位置往

6、右运动在金属杆由位置往右运动在金属杆由GH位置运动到位置运动到PQ位置的过程中,小灯泡的亮度始终没有变化,求:位置的过程中,小灯泡的亮度始终没有变化,求: (1)通过小灯泡的电流;通过小灯泡的电流; (2)金属杆匀速运动的速度金属杆匀速运动的速度v; (3)金属杆的质量金属杆的质量m.练、练、(2010重庆重庆)法拉第曾提出一种利用河流发电的设想,法拉第曾提出一种利用河流发电的设想,并进行了实验研究实验装置的示意图可用图表示,两块并进行了实验研究实验装置的示意图可用图表示,两块面积均为面积均为S的矩形金属板,平行、正对、竖直地全部浸在的矩形金属板,平行、正对、竖直地全部浸在河水中,间距为河水中

7、,间距为d,水流速度处处相同,大小为,水流速度处处相同,大小为v,方向水,方向水平金属板与水流方向平行,地磁场磁感应强度的竖直分平金属板与水流方向平行,地磁场磁感应强度的竖直分量为量为B,水的电阻率为,水的电阻率为,水面上方有一阻值为,水面上方有一阻值为R的电阻通的电阻通过绝缘导线和电键过绝缘导线和电键K连接到两金属板上,忽略边缘效连接到两金属板上,忽略边缘效应求:应求:(1)该发电装置的电动势;该发电装置的电动势;(2)通过电阻通过电阻R的电流强度;的电流强度;(3)电阻电阻R消耗的电功率消耗的电功率对图象问题应看清坐标轴所代表的物理量,清楚图对图象问题应看清坐标轴所代表的物理量,清楚图线的

8、形状、点、斜率、截距、与横轴所围的面积等的意线的形状、点、斜率、截距、与横轴所围的面积等的意义,并结合楞次定律、右手定则判定感应电流方向及用义,并结合楞次定律、右手定则判定感应电流方向及用法拉第电磁感应定律计算感应电动势大小,最后结合闭法拉第电磁感应定律计算感应电动势大小,最后结合闭合电路欧姆定律、牛顿运动定律等进行相关计算合电路欧姆定律、牛顿运动定律等进行相关计算题型三、电磁感应现象中的图象问题题型三、电磁感应现象中的图象问题例例3、(2011山东卷山东卷)如图所示,两固定的竖直光滑如图所示,两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计两质量、长度均相同的导金属导轨足够长且电阻不计两质量、长度均

9、相同的导体棒体棒c、d,置于边界水平的匀强磁场上方同一高度,置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处磁场宽为处磁场宽为3h,方向与导轨平面垂直先由静止释放,方向与导轨平面垂直先由静止释放c,c刚进入磁场即匀速运动,此时再由静止释放刚进入磁场即匀速运动,此时再由静止释放d,两导,两导体棒与导轨始终保持良好接触用体棒与导轨始终保持良好接触用ac表示表示c的加速度,的加速度,Ekd表示表示d的动能,的动能,xc、xd分别表示分别表示c、d相对释放点的位相对释放点的位移下图中正确的是移下图中正确的是()BD(1)对于有关图象的选择题常用排除法:先看方向再对于有关图象的选择题常用排除法:先看方向再看大小及

10、特殊点看大小及特殊点(2)对于图象的描绘:先定性或定量分析所研究问题对于图象的描绘:先定性或定量分析所研究问题的函数关系,注意横、纵坐标表示的物理量及单位,再的函数关系,注意横、纵坐标表示的物理量及单位,再画出对应物理图象画出对应物理图象(常用分段法、数学法常用分段法、数学法)(3)对图象的理解:看清横、纵坐标表示的量,理解对图象的理解:看清横、纵坐标表示的量,理解图象的物理意义图象的物理意义练、如图所示,一导体圆环位于纸面内,练、如图所示,一导体圆环位于纸面内,O为圆为圆心环内两个圆心角为心环内两个圆心角为90的扇形区域内分别有匀强磁场,的扇形区域内分别有匀强磁场,两磁场磁感应强度的大小相等

11、,方向相反且均与纸面垂两磁场磁感应强度的大小相等,方向相反且均与纸面垂直导体杆直导体杆OM可绕可绕O转动,转动,M端通过滑动触点与圆环良端通过滑动触点与圆环良好接触在圆心和圆环间连有电阻好接触在圆心和圆环间连有电阻R.杆杆OM以匀角速度以匀角速度逆时针转动,逆时针转动,t0时恰好在图示位置规定从时恰好在图示位置规定从a到到b流经电流经电阻阻R的电流方向为正,圆环和导体杆的电阻忽略不计,则的电流方向为正,圆环和导体杆的电阻忽略不计,则杆从杆从t0开始转动一周的过程中,电流随开始转动一周的过程中,电流随t变化的图象是变化的图象是()C练、如图所示,在练、如图所示,在PQ、QR区域存在着磁感应强度大

12、小相区域存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场,磁场方向均垂直于纸面,等、方向相反的匀强磁场,磁场方向均垂直于纸面,bc边边与磁场的边界与磁场的边界P重合。导线框与磁场重合。导线框与磁场区域的尺寸如图所示。从区域的尺寸如图所示。从t0时刻开时刻开始线框匀速横穿两个磁场区域。以始线框匀速横穿两个磁场区域。以abcdef为线框中电动势的为线框中电动势的正方向。以下四个正方向。以下四个-t关系示意图中关系示意图中正确的是正确的是CB.t01 2 3 4C.t0123 4D.t01 23 4A.t01 23 4PQRaf2l2lllbllcde(1)解决电磁感应现象中力和能量问题的基本方法解决电

13、磁感应现象中力和能量问题的基本方法在电磁感应中,切割磁感线的导体或磁通量发生在电磁感应中,切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势,该导体或回路就相当于变化的回路将产生感应电动势,该导体或回路就相当于电源用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动电源用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向势的大小和方向画出等效电路图,由闭合电路欧姆定律求出回路画出等效电路图,由闭合电路欧姆定律求出回路中的电流中的电流分析研究导体的受力情况分析研究导体的受力情况(用左手定则确定安培力用左手定则确定安培力的方向的方向),列平衡方程或动力学方程求解,列平衡方程或动力学方程求解分析导体机

14、械能的变化,用功能关系得到机械功分析导体机械能的变化,用功能关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程,即能量率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程,即能量守恒方程守恒方程 题型四、电磁感应与力和能量的综合题型四、电磁感应与力和能量的综合(2)解决电磁感应现象中力和能量问题的技巧解决电磁感应现象中力和能量问题的技巧因电磁感应中力和运动问题所给图形大多为立体空因电磁感应中力和运动问题所给图形大多为立体空间分布图,故在受力分析时,应把立体图转化为平面图,间分布图,故在受力分析时,应把立体图转化为平面图,使物体使物体(导体导体)所受的各个力尽可能在同一平面图内,以便所受的各个力尽可能在

15、同一平面图内,以便正确对力进行分解与合成,利用物体的平衡条件和牛顿运正确对力进行分解与合成,利用物体的平衡条件和牛顿运动定律列式求解动定律列式求解对于非匀变速运动最值问题的分析,注意应用加速对于非匀变速运动最值问题的分析,注意应用加速度为零,速度达到最值的特点根据牛顿第二定律进行动度为零,速度达到最值的特点根据牛顿第二定律进行动态分析,或结合功能关系进行分析态分析,或结合功能关系进行分析分析过程中应当牢牢抓住能量守恒这一基本规律,分析过程中应当牢牢抓住能量守恒这一基本规律,即分析清楚有哪些力做功,就可知道有哪些形式的能量参即分析清楚有哪些力做功,就可知道有哪些形式的能量参与了转化,如有摩擦力做

16、功,必然有内能出现;重力做功,与了转化,如有摩擦力做功,必然有内能出现;重力做功,就可能有机械能参与转化;安培力做负功将其他形式的能就可能有机械能参与转化;安培力做负功将其他形式的能转化为电能,安培力做正功将电能转化为其他形式的能;转化为电能,安培力做正功将电能转化为其他形式的能;然后利用能量守恒定律列出方程求解然后利用能量守恒定律列出方程求解 例例4、(2010天津高考天津高考)如图所示,质量如图所示,质量m10.1 kg,电阻电阻R10.3 ,长度,长度l0.4 m的导体棒的导体棒ab横放在横放在U型金属型金属框架上,框架质量框架上,框架质量m20.2 kg,放在绝缘水平面上,与水,放在绝

17、缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数平面间的动摩擦因数0.2,相距,相距0.4 m的的MM、NN相互相互平行,电阻不计且足够长电阻平行,电阻不计且足够长电阻R20.1 的的MN垂直于垂直于MM.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B0.5 T垂直于垂直于ab施加施加F2 N的水平恒力,的水平恒力,ab从静止开从静止开始无摩擦地运动,始终与始无摩擦地运动,始终与MM、NN保持良好接触,当保持良好接触,当ab运动到某处时,框架开始运动设框架与水平面间最大静运动到某处时,框架开始运动设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,摩擦力等于滑动摩擦力,g

18、取取10 m/s2.(1)求框架开始运动时求框架开始运动时ab速度速度v的大小;的大小;(2)从从ab开始运动到框架开始运动的过程中,开始运动到框架开始运动的过程中,MN上产生的热量上产生的热量Q0.1 J求该过程求该过程ab位移位移x的大小的大小练、练、(2010福建理综福建理综)如图所示,两条平行的光滑金属导如图所示,两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为轨固定在倾角为的绝缘斜面上,导轨上端连接一个定值电的绝缘斜面上,导轨上端连接一个定值电阻导体棒阻导体棒a和和b放在导轨上,与导轨垂直并良好接触斜面放在导轨上,与导轨垂直并良好接触斜面上水平虚线上水平虚线PQ以下区域内,存在着垂直穿过斜面向上的

19、匀强以下区域内,存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场现对磁场现对a棒施以平行导轨斜向上的拉力,使它沿导轨匀速棒施以平行导轨斜向上的拉力,使它沿导轨匀速向上运动,此时放在导轨下端的向上运动,此时放在导轨下端的b棒恰好静止当棒恰好静止当a棒运动到棒运动到磁场的上边界磁场的上边界PQ处时,撤去拉力,处时,撤去拉力,a棒将继续沿导轨向上运动棒将继续沿导轨向上运动一小段距离后再向下滑动,此时一小段距离后再向下滑动,此时b棒已滑离导轨当棒已滑离导轨当a棒再次棒再次滑回到磁场上边界滑回到磁场上边界PQ处时,又恰能沿导轨匀速向下运动已处时,又恰能沿导轨匀速向下运动已知知a棒、棒、b棒和定值电阻的阻值均为棒和定值电

20、阻的阻值均为R,b棒的质量为棒的质量为m,重力加,重力加速度为速度为g,导轨电阻不计求,导轨电阻不计求(1)a棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中,棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中,a棒中的电棒中的电流强度流强度Ia与定值电阻与定值电阻R中的电流强度中的电流强度IR之比;之比;(2)a棒质量棒质量ma;(3)a棒在磁场中沿导轨向上运动时所受的拉力棒在磁场中沿导轨向上运动时所受的拉力F.练、如图甲所示,练、如图甲所示,P、Q为水平面内平行放置的金属长直为水平面内平行放置的金属长直导轨,间距为导轨,间距为d,处在大小为,处在大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中,、方向竖直向下的匀强磁场中,一根质量为一根

21、质量为m、电阻为、电阻为r的导体棒的导体棒ef垂直于垂直于P、Q放在导轨上,放在导轨上,导体棒导体棒ef与与P、Q导轨之间的动摩擦因数为导轨之间的动摩擦因数为.质量为质量为M的正方形的正方形金属框金属框abcd,边长为,边长为L,每边电阻均为,每边电阻均为r,用细线悬挂在竖直平,用细线悬挂在竖直平面内,面内,ab边水平,线框的边水平,线框的a、b两点通过细导线与导轨相连,两点通过细导线与导轨相连,金属框上半部分处在大小为金属框上半部分处在大小为B、方向垂直框面向里的匀强磁场、方向垂直框面向里的匀强磁场中,下半部分处在大小也为中,下半部分处在大小也为B、方向垂直框面向外的匀强磁场、方向垂直框面向

22、外的匀强磁场中,不计其余电阻和细导线对中,不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力现用一电动点的作用力现用一电动机以恒定功率沿导轨方向水平牵引导体棒机以恒定功率沿导轨方向水平牵引导体棒ef向左运动,从导体向左运动,从导体棒开始运动计时,悬挂线框的细线拉力棒开始运动计时,悬挂线框的细线拉力FT随时间的变化如图随时间的变化如图乙所示,求:乙所示,求:(1)t0时间以后通过时间以后通过ab边的电流;边的电流;(2)t0时间以后导体棒时间以后导体棒ef运动的速度;运动的速度;(3)电动机的牵引力功率电动机的牵引力功率P. 练、练、(2011浙江浙江)如图甲所示,在水平面上固定有长如图甲所示,在水平面上固

23、定有长为为L2 m、宽为、宽为d1 m的金属的金属“U”型导轨,在型导轨,在“U”型型导轨右侧导轨右侧l0.5 m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场,范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示在且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示在t0时刻,时刻,质量为质量为m0.1 kg的导体棒以的导体棒以v01 m/s的初速度从导轨的的初速度从导轨的左端开始向右运动,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为左端开始向右运动,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为0.1,导轨与导体棒,导轨与导体棒单位长度的电阻均为单位长度的电阻均为0.1 /m,不计导体棒,不计导体棒与导轨之间的接触电阻及与导轨之间

24、的接触电阻及地球磁场的影响地球磁场的影响(取取g10 m/s2)(1)通过计算分析通过计算分析4 s内导体棒的运动情况内导体棒的运动情况(2)计算计算4 s内回路中电流的大小,并判断电流方向内回路中电流的大小,并判断电流方向(3)计算计算4 s内回路产生的焦耳热内回路产生的焦耳热(1)临界问题的常见情况临界问题的常见情况导体棒在受力作用下做切割磁感线运动产生临界问题时,导体棒在受力作用下做切割磁感线运动产生临界问题时,一般是导体棒最终有恒定的速度一般是导体棒最终有恒定的速度导体棒初速度等于临界速度时,导体棒匀速切割磁感导体棒初速度等于临界速度时,导体棒匀速切割磁感线运动线运动初速度大于临界速度

25、时,导体棒先减速后匀速运动初速度大于临界速度时,导体棒先减速后匀速运动初速度小于临界速度时,导体棒先加速后匀速运动初速度小于临界速度时,导体棒先加速后匀速运动题型五、电磁感应中的动力学与临界问题题型五、电磁感应中的动力学与临界问题练、竖直放置的平行金属导轨上端连接一电阻练、竖直放置的平行金属导轨上端连接一电阻R,质量为质量为m的金属棒与导轨接触良好,并能无摩擦下的金属棒与导轨接触良好,并能无摩擦下滑在金属棒的下方有一垂直于纸面向里的磁感应强度滑在金属棒的下方有一垂直于纸面向里的磁感应强度为为B的匀强磁场,磁场上边界距金属棒的高度为的匀强磁场,磁场上边界距金属棒的高度为H,如图,如图所示把金属棒

26、由静止释放,金属棒在磁场里的运动情所示把金属棒由静止释放,金属棒在磁场里的运动情况如何?况如何?(金属棒与导轨的电阻不计,两平行导轨的间距金属棒与导轨的电阻不计,两平行导轨的间距为为L)(2)解决临界问题的基本思路解决临界问题的基本思路这类问题覆盖面广,题型也多种多样解决这类问题的这类问题覆盖面广,题型也多种多样解决这类问题的关键在于通过运动状态的分析来寻找过程中的临界状态,关键在于通过运动状态的分析来寻找过程中的临界状态,如速度、加速度取最大值或最小值的条件等如速度、加速度取最大值或最小值的条件等例例5、(15分分)(2010江苏高考江苏高考)如图所示,两个足够长的如图所示,两个足够长的光滑

27、金属导轨竖直放置,相距为光滑金属导轨竖直放置,相距为L,一理想电流表与两导,一理想电流表与两导轨相连,匀强磁场与导轨平面垂直一质量为轨相连,匀强磁场与导轨平面垂直一质量为m、有效电、有效电阻为阻为R的导体棒在距磁场上边界的导体棒在距磁场上边界h处由静止释放导体棒处由静止释放导体棒进入磁场后,流经电流表的电流逐渐减小,最终稳定为进入磁场后,流经电流表的电流逐渐减小,最终稳定为I.整个运动过程中,导体棒与金属导轨接触良好,且始终保整个运动过程中,导体棒与金属导轨接触良好,且始终保持水平,不计导轨的电阻求:持水平,不计导轨的电阻求:(1)磁感应强度的大小磁感应强度的大小B;(2)电流稳定后,导体棒运

28、动速度的大小电流稳定后,导体棒运动速度的大小v;(3)流经电流表电流的最大值流经电流表电流的最大值Im.练、练、(2011抚顺联考抚顺联考)如图所示,磁感应强度为如图所示,磁感应强度为B的的匀强磁场垂直于竖直平面内的匀强磁场垂直于竖直平面内的形框,水平导体棒形框,水平导体棒MN可沿两侧足够长的光滑导轨下滑而不分离,除可沿两侧足够长的光滑导轨下滑而不分离,除R外,装外,装置的其余部分电阻都可忽略不计,将置的其余部分电阻都可忽略不计,将MN无初速度释放,无初速度释放,要使电流稳定后要使电流稳定后R的热功率变为原来的两倍,在其他条的热功率变为原来的两倍,在其他条件不变的情况下,可以采用的办法有件不变

29、的情况下,可以采用的办法有()A 练、练、 (2011四川四川)如图所示,间距如图所示,间距l0.3 m的平行金属导轨的平行金属导轨a1b1c1和和a2b2c2分别固定在两个竖直面内,在水平面分别固定在两个竖直面内,在水平面a1b1b2a2区区域内和倾角域内和倾角37的斜面的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度区域内分别有磁感应强度B10.4 T、方向竖直向上和、方向竖直向上和B21 T、方向垂直于斜面向上的匀、方向垂直于斜面向上的匀强磁场电阻强磁场电阻R0.3 、质量、质量m10.1 kg、长为、长为l的相同导体杆的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上,分别放置在导轨上,S杆的两端固定

30、在杆的两端固定在b1、b2点,点,K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好一端系于杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好一端系于K杆中点杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂,绳上穿有质量的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂,绳上穿有质量m20.05 kg的小环已知小环以的小环已知小环以a6 m/s2的加速度沿绳下滑,的加速度沿绳下滑,K杆保持静止,杆保持静止,Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下作用下匀速运动不计导轨电阻和滑轮摩擦,绳不可伸长取匀速运动不计导轨电阻和滑轮摩擦,绳不可伸长取g10 m/s2,sin370.6,cos370.8.求:求:(1)

31、小环所受摩擦力的大小小环所受摩擦力的大小(2)Q杆所受拉力的瞬时功率杆所受拉力的瞬时功率电磁感应中的力学问题常见类型电磁感应中的力学问题常见类型(1)单金属棒运动类:产生的感应电动势单金属棒运动类:产生的感应电动势EBlv(注意注意公式成立的条件公式成立的条件),运动的金属棒相当于电源,金属棒在,运动的金属棒相当于电源,金属棒在一闭合电路中时其两端的电压为路端电压,把握金属棒的一闭合电路中时其两端的电压为路端电压,把握金属棒的受力情况和运动情况是解题的关键;受力情况和运动情况是解题的关键;(2)双金属棒运动类:双金属棒在导轨上滑行时,要双金属棒运动类:双金属棒在导轨上滑行时,要特别注意两棒的运

32、动方向,从而确定特别注意两棒的运动方向,从而确定“电源电源”的电动势方的电动势方向,弄清向,弄清“电源电源”的连接方式,据闭合电路欧姆定律计算的连接方式,据闭合电路欧姆定律计算电路中的电流,从而求出要求的其他问题,和单金属棒在电路中的电流,从而求出要求的其他问题,和单金属棒在导轨上滑动一样,要认真进行受力情况和运动情况的动态导轨上滑动一样,要认真进行受力情况和运动情况的动态分析,以及动能、能量的综合分析分析,以及动能、能量的综合分析(对应学生用书对应学生用书P175)易错点易错点1:在分析导体棒动态问题中盲目套用公式在分析导体棒动态问题中盲目套用公式(2011抚顺联考抚顺联考)如图所示,磁感应

33、强度为如图所示,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于竖的匀强磁场垂直于竖直平面内的直平面内的形框,水平导体棒形框,水平导体棒MN可沿两侧足够长的光滑导轨下滑而可沿两侧足够长的光滑导轨下滑而不分离,除不分离,除R外,装置的其余部分电阻都可忽略不计,将外,装置的其余部分电阻都可忽略不计,将MN无初速度无初速度释放,要使电流稳定后释放,要使电流稳定后R的热功率变为原来的两倍,在其他条件不变的的热功率变为原来的两倍,在其他条件不变的情况下,可以采用的办法有情况下,可以采用的办法有()(对应学生用书对应学生用书P172)1穿过闭合回路的磁通量穿过闭合回路的磁通量随时间随时间t变化的图象分别如下图中变化的图象分

34、别如下图中所示,下列关于回路中产生的感应电动势的论述,正确的是所示,下列关于回路中产生的感应电动势的论述,正确的是()A图中,回路产生的感应电动势恒定不变图中,回路产生的感应电动势恒定不变B图中,回路产生的感应电动势一直在变大图中,回路产生的感应电动势一直在变大C图中,回路在图中,回路在0t1时间内产生的感应电动势大于在时间内产生的感应电动势大于在t1t2时时间内产生的感应电动势间内产生的感应电动势D图中,回路产生的感应电动势先变小后变大图中,回路产生的感应电动势先变小后变大答案答案CD解析解析通电瞬间,通电瞬间,L中有自感电动势产生,与中有自感电动势产生,与L在同一支路的灯在同一支路的灯A1

35、要逐渐变亮,而要逐渐变亮,而A2和电源构成回路则立即亮;稳定后,和电源构成回路则立即亮;稳定后,A1与与A2并联,并联,两灯一样亮断开开关瞬间,两灯一样亮断开开关瞬间,L中有自感电动势;相当于电源,与中有自感电动势;相当于电源,与A1、A2构成回路,所以两灯都过一会儿熄灭综上所述,选项构成回路,所以两灯都过一会儿熄灭综上所述,选项A、D正确正确答案答案AD3如图所示,三个相同的金属圆环内存在着不同的有界匀强磁场,如图所示,三个相同的金属圆环内存在着不同的有界匀强磁场,虚线表示环的某条直径,已知所有磁场的磁感应强度随时间变化关系都虚线表示环的某条直径,已知所有磁场的磁感应强度随时间变化关系都满足

36、满足Bkt,磁场方向如图所示测得,磁场方向如图所示测得A环内感应电流强度为环内感应电流强度为I,则,则B环和环和C环内感应电流强度分别为环内感应电流强度分别为()AIBI、IC0BIBI、IC2ICIB2I、IC2I DIB2I、IC0答案答案D4如图所示,两光滑平行导轨如图所示,两光滑平行导轨MN、PQ水平放置在匀强磁场中,水平放置在匀强磁场中,间距为间距为L,磁感应强度为,磁感应强度为B的磁场与导轨所在平面垂直的磁场与导轨所在平面垂直质量为质量为m的金属棒的金属棒ab垂直导轨且可沿导轨自由移动,导轨左端垂直导轨且可沿导轨自由移动,导轨左端M、P接一定值电阻,其阻值为接一定值电阻,其阻值为R,金属棒,金属棒ab和导轨电阻均不计现将金属和导轨电阻均不计现将金属棒棒ab沿导轨由静止向右拉使之平动,保持拉力的功率恒定,金属棒沿导轨由静止向右拉使之平动,保持拉力的功率恒定,金属棒ab最最终以速度终以速度3v做匀速运动求:做匀速运动求:(1)金属棒匀速运动时,拉力的大小;金属棒匀速运动时,拉力的大小;(2)在此过程中,当在此过程中,当ab的速度为的速度为v时的加速度的大小时的加速度的大小练练.如图,足够长的光滑平行金属导轨如图,足够长的光滑平行金属导轨MN、

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