高二第一学期末磁场_电磁感应复习

1、会计学1高二第一学期末磁场高二第一学期末磁场_电磁感应复习电磁感应复习第1页/共141页内容要求说明电流的磁场 1安培力的计算限于直导线跟B平行或垂直的两种情况 2能运用所学知识，综合分析带电粒子在匀强磁场中的运动。涉及洛仑兹力的计算限于v与B平行或垂直两种情况。磁感线，地磁场磁性材料，分子电流假说磁感应强度，磁场对通电直导线的作用，安培力，左手定则磁电式电表原理磁场对运动电荷的作用力，洛仑兹力质谱仪，回旋加速器第2页/共141页年份题号考点分值200419带电粒子在匀强磁场中的运动6分200525电流的磁场，安培力（电磁炮）.（牛顿运动定律，电路，能量和动量）20分20062024带电粒子在

2、匀强磁场中的运动（动量）安培力（磁流体推进器）.（感应电动势，欧姆定律，功率）620分200721（1）磁场对运动电荷的作用力（电子射线管，静电场）6分200819磁场对运动电荷的作用力（静电场，速度选择器）6分20091923磁场对运动电荷的作用力（静电场，电势能）磁场对运动电荷的作用力（电磁流量计）6分18分201023磁场对运动电荷的作用力（霍尔效应）18分201123（2,3） 带电粒子在匀强磁场中的运动（质谱仪）18分第3页/共141页1.磁感应强度,磁场对电流的作用力.(2课时)2.磁场对运动电荷的作用力.(2课时)3.带电粒子在电场、磁场中的运动.(3课时)4.单元练习.(1课时

3、) 共计8课时第4页/共141页运动电荷运动电荷磁场甲乙丙第5页/共141页磁感线是闭合的.在磁铁外部,从N极到S极.在磁铁内部,从S极到N极.注意在北半球磁感强度有竖直向下的分量第6页/共141页1.安培定则2.画平面图)(LrrIkB第7页/共141页足够长的通电螺线管的内部磁场第8页/共141页1. LB (检验电流元).2. B= F /IL(矢量)3. 单位:特斯拉(T). 1T = 1 N /(A m)4. 意义:大小表示磁场的强弱;方向表示磁场的方向.5. B是由磁场本身的性质决定的，与F 、IL 无关.IL第9页/共141页1.安培力的大小:F=BIL=BILsin LBF=B

4、IL LBF=02.左手定则FL ,FB (F垂直于B、I所决定的平面)第10页/共141页关于电场和磁场，下列说法正确的是A电荷处在电场强度为零的地方,受到的电场力一定为零B电荷在某处不受电场力作用,则该处电场强度一定为零C.一小段通电导线在某处不受磁场力作用,则该处磁感应强度一定为零D. 磁感应强度B反比于检验电流元IL【AB】比较电场强度与磁感应强度第11页/共141页物理实验都需要有一定的控制条件.奥斯特做电流磁效应实验时就应排除地磁场对实验的影响.下列关于奥斯特实验的说法中正确的是A.该实验必须在地球赤道上进行B.通电直导线必须竖直放置C.通电直导线应该水平东西方向放置D.通电直导线

5、可以水平南北方向放置奥斯特实验:电流的磁效应.地磁场的特点.【D】第12页/共141页(2011新课标)为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是安培定则:环形电流的磁场地磁场的特点.【B】第13页/共141页如图所示，如果在小磁针的附近放一个条形磁铁，条形磁铁的轴线和小磁针的中垂线重合.设地磁场的磁感应强度的水平分量为Bx.测出小磁针偏转的角度为.则条形磁铁的磁场在小磁针处的磁感应强度的大小为A. Bxsin B. Bxtan C. Bxcos D. Bx/cos 磁感应强度的叠加:四边形定则【D】第

6、14页/共141页(2009重庆)在如图所示电路中，电池均相同,当电键S分别置于a、b两处时，导线MM与NN之间的安培力的大小为fa、fb，判断这两段导线A.相互吸引，fafb B.相互排斥，fafbC.相互吸引，fafb D.相互排斥，far2.T=2m/qB t=T/2 要使t最长, 最大3. sin=r/R=3/5 tm=2T/2=6.410-8 s第39页/共141页电子束经过电压为U的加速电场后,进入一半径为r的圆形匀强磁场区,荧光屏到磁场区域圆心O的距离为L,磁感应强度B.当不加磁场时,电子束将通过O点而打到屏幕的中点M点. 已知电子质量为m,电荷量为e.(1)求电子打在屏上发光点

7、的侧向偏移量;(2)证明满足角很小的 条件下,y跟B成正比.22222reBmUmeUBrLy UMKoLoPy第40页/共141页匀磁场的方向垂直于xy平面,在xy平面上,磁场分布在以O为中心的一个圆形区域内.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子,由原点O开始运动,初速为v,方向沿x正方向,后来, 粒子经过y轴上的P点,此时速度方向与y轴的夹角为30,P到O的距离为L. 不计重力. 求磁场的磁感强度B的大小和磁场区域的半径R.第41页/共141页rrRAcQoxyLPv求磁场区域的最小半径？LRqLmvBrLrvmqvB3333. 2. 12第42页/共141页受控核聚变装置中有极高的温度,因

8、而带电粒子将没有通常意义上的“容器”可装,而是由磁场约束带电粒子运动使之束缚在某个区域内.现按下面的简化条件来讨论这个问题:如图所示是一个截面为内径a0.6 m、外径b=1.2 m的环状区域，区域内有垂直于截面向里的匀强磁场. 氦核的比荷q/m=4.8107 C/kg,磁场的磁感应强度B=0.4 T,不计氦核重力.(1)氦核沿垂直于磁场方向运动的轨道半径;(2)若氦核沿半径方向射入磁场,不能穿越磁场的最大速度;(3)所有氦核不能穿越磁场的最大速度.第43页/共141页(06全国)如图所示，在x0与x0的区域中，存在磁感应强度大小分别为B1与B2的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，且B1B2.一

9、个带负电的粒子从坐标原点O以速度v沿x轴负方向射出，要使该粒子经过一段时间后又经过O点，B1与B2的比值应满足什么条件？211BnBn(n1,2,3, )圆运动的周期性第44页/共141页(08西城一模) 如图所示,在y0的区域内有沿y轴正方向的匀强电场，在y0的区域内有垂直坐标平面向里的匀强磁场.一电子（质量为m、电量为e）从y轴上A点以沿x轴正方向的初速度v0开始运动.当电子第一次穿越x轴时，恰好到达C点；当电子第二次穿越x轴时，恰好到达坐标原点；当电子第三次穿越x轴时，恰好到达D点.C、D两点均未在图中标出.已知A、C点到坐标原点的距离分别为d、2d.不计电子的重力.求(1)电场强度E的

10、大小；(2)磁感应强度B的大小；(3)电子从A运动到D经历的时间t常见模型第45页/共141页08天津07全国08宁夏08全国第46页/共141页2011全国卷第47页/共141页数据不合理第48页/共141页BqmvrsBqmvBqmvr002cos2cos第49页/共141页有两个宽度均为d的匀强磁场区域,磁感应强度大小均为B,两金属板间电压为U, 电子经小孔S1进入两板间,电子质量为m,电荷量为e,初速不计.1.U在什么范围内,电子不能穿过磁场区域而打到荧光屏上?2.若电子能打到屏上, 定性画出电子的轨迹.3.求电子打到荧光屏上的位置坐标x和U的函数关系.第50页/共141页o1o2o第

11、51页/共141页如果使电荷在xoy平面内做匀速圆周运动,电场与磁场的方向怎样?电荷量为多大?第52页/共141页1.速度选择器.2.质谱仪.3.磁流体发电机.4.电磁流量计.5.霍尔效应.6. 回旋加速器.第53页/共141页空间有竖直向上的匀强电场E和水平向外的匀强磁场B,带电粒子m、+q,从两平行极板正中央垂直场的方向射入,恰好做直线运动. (1)求沿直线通过场区粒子的速度v.1.若为负电荷?2.若vE/B?3.若vE/B?4.若从右侧射入场区?v=E/B第54页/共141页(2)若使粒子的离开场区时的动能增大,可采取的措施是:A.使粒子带等量负电荷B.使粒子电荷量增加C.使磁场磁感强度

12、增大D.使磁场磁感强度减小(3)今将磁感应强度增大到某一值,粒子将落到极板上.求粒子落到极板上的动能.【D】)(2122qEdBmEEk第55页/共141页第56页/共141页v = U/dB1 q/m =2U/dxB1B2q/m = 8U/B2x2第57页/共141页第58页/共141页板电势高，BBdvUEdUqqvB如果板间气体等效内电阻为r,两板电压为多大？E等于开路电压.第59页/共141页BhvUEhUqqvB第60页/共141页如图所示为电磁流量计的示意图，其截面是边长为L的正方形的非磁性管，管内有导电液体流动.在垂直液体流动的方向加一指向纸内的匀强磁场，磁感强度为B.测得两电极

13、a、b间的电势差为U,求管内液体的流量.(每秒钟通过管道液体的体积)f = qvBF = qU / hqvB = qU / hv=U/Bh(UaUb)Q=vhd=dU/B第61页/共141页宽为d、厚为h的金属导体放在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与金属导体前后表面垂直. 金属导体中通有方向自左向右的电流I, 已知金属导体单位体积内的自由电子数为n,电子的电量为e.(1)上下表面电势差.(2)哪一面电势高?(3)设金属导体上下表面电势差U、电流I和B的关系为U=kIB/d，式中的比例系数k称为霍尔系数，求霍尔系数k。I = nqvS = nqv dhf = qvB = IB / ndhF

14、 = qU / h F=fU = IB / nqd,上表面带负电第62页/共141页I=0U = IB / nqd下表面电势高Q=vhd=dU/B上表面电势高电势的高低与载流子有关第63页/共141页第64页/共141页第65页/共141页回旋加速器是用来加速一群带电粒子使它获得很大动能的仪器，其核心部分是两个D形金属扁盒.两盒分别和一高频交流电源两极相接，以便在盒间的窄缝中形成一匀强电场,高频交流电源的周期与带电粒子在D形盒中的运动周期相同,使粒子每穿过窄缝都得到加速.两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,磁场的磁感强度为B，离子源置于D形盒的中心附近，若离子源放射出粒子的电量为q，质量

15、为m，最大回转半径为R，其运动轨迹如图所示，不计粒子的重力和初速以及相对论效应的影响，试求：(1)两盒所加交流电的周期为多大?(2)粒子离开回旋加速器时的最大动能为多少?(3)设两D形盒间电场的电势差为U，计算粒子在整个回旋加速器中运动所用的总时间t为多少?(忽略粒子在盒间窄缝电场中加速所用的时间)(4)带电粒子在电场中加速的总时间t,并与带电粒子磁场中运动的总时间t相比较，说明t为什么可以忽略不计； 1. T交=T=2m/qB2.Ek=mv2/2=q2B2R2/2m3.t=nT/2=BR2/2U0第66页/共141页内容要求说明 电磁感应现象，磁通量，法拉第电磁感应定律，楞次定律 1导体切割

16、磁感线时感应电动势的计算，只限于L垂直于B、v的情况。2在电磁感应现象里，不要求判断内电路中各点电势的高低。3根据“能量转化和守恒定律”会处理不同形式能量之间的转化问题。 导体切割磁感线时的感应电动势，右手定则 反电动势 自感现象，日光灯，涡流第67页/共141页年份题号考点分值200423导体切割磁感线时的感应电动势（综合应用）18分200521楞次定律（演示实验）6分200624导体切割磁感线时的感应电动势，反电动势（磁流体推进船）20分200724导体切割磁感线时的感应电动势（综合应用）20分200822导体切割磁感线时的感应电动势（综合应用）16分200923导体切割磁感线时的感应电动

17、势（电磁流量计） 18分20101920（D）自感现象法拉第电磁感应定律6分201119自感现象6分第68页/共141页1. 电磁感应现象及感应电流的方向.(2课时)2. 感应电动势的大小.(1课时)3. 电磁感应中的图象专题.(1课时)4. 电磁感应规律的运用.(3课时)5. 复习检测.(1课时)第69页/共141页1.通过面积S的磁通量: 磁感线条数2.对于匀强磁场: =BSn =BScos S B, =BS S B, =03.磁通量的变化 =2- 1(B、S、变化)=BSn , Sn 为投影面积;有效面积.第70页/共141页通过三个实验的图片复习电磁感应的条件:1.产生感应电流的条件:

18、穿过闭合电路的磁通量发生变化.2.如果电路不闭合, 无感应电流,但有感应电动势.第71页/共141页1.右手定则.2.楞次定律:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化. (1)判定原磁场的方向;(2)判定磁通量的变化;(3)根据 “阻碍”,判定感应电流磁场方向;(4)用安培定则判定感应电流的方向.3. 用能量守恒的观点判定.第72页/共141页U型光滑导轨水平放置,金属杆cd放在导轨上,在该区域内有竖直方向的匀强磁场,当磁场增强时,判定感应电流的方向;cd棒受力方向;线框面积的变化趋势.(1)磁场方向竖直向上;(2)磁场方向竖直向下. S阻碍的变化感应电流的方向不同,但环的受力方向相

19、同.第73页/共141页如图所示,在条形磁铁分别靠近闭合导体环A和不闭合导体环B的过程中(1) 导体环B中是否有感应电流? 怎样运动?(2) 判定导体环A中感应电流方向以及导体环a的运动方向.阻碍相对运动阻碍的变化课本P14习题感应电流的方向不同,但环的受力方向相同.第74页/共141页感应电流总是反抗引起感应电流的原因.1.阻碍原磁通量的变化(线圈面积Sn或磁感应强度B发生变化).2.阻碍物体间的相对运动(因相对运动而引起的感应电流).3.阻碍原电流的变化(自感现象).4.从能量观点来看:其它形式的能转化为电能.第75页/共141页用如图所示装置研究感应电流的方向与引起感应电流的磁场的关系，

20、螺线管与电流表连接，已知电流从电流表正接线柱流入时，电流表指针向右偏. 实验时，条形磁铁的N极朝下，当磁铁向下运动（但未插入螺线管内部）时A.电流表的指针向左偏转，磁铁与螺线管相互吸引B.电流表的指针向左偏转，磁铁与螺线管相互排斥C.电流表的指针向右偏转， 磁铁与螺线管相互吸引D.电流表的指针向右偏转， 磁铁与螺线管相互排斥【B】课本实验1第76页/共141页如图，线圈M和线圈N绕在同一铁芯上。M与电源、开关、滑动变阻器相连，P为滑动变阻器的滑动端，开关S处于闭合状态。N与电阻R相连。下列说法正确的是（ ）A当P向右移动，通过R的电流为b到aB当P向右移动，通过R的电流为a到bC断开S的瞬间，

21、通过R的电流为b到aD断开S的瞬间，通过R的电流为a到b【AD】教材P11例题教材P13习题第77页/共141页如图所示，矩形线框abdc可以在两根平行的金属导轨MN、PQ上滑动，MN、PQ左端连接电阻R，把它们放在垂直导轨平面向外的匀强磁场中，当线框向右滑动时，下列说法哪个正确？ A. ac、bd切割磁感线, 有电流从MRP 流过R.B. ac、bd切割磁感线, 有电流从PRM流过R.C.因为ac、bd切割磁感线产生的感应电流相互抵消,所以没有电流流过R.D.因为通过abcd闭合回路的磁通量不变，所以没有电流流过R.【B】研究的是哪个回路?第78页/共141页矩形线圈abcd位于足够长的通电

22、直导线附近，且线圈平面与导线在同一平面内，如图所示，线圈的两条边ad和bc与导线平行，要使线圈中产生abcda方向的电流，可以A线圈不动，增大导线中的电流B线圈不动，减小导线中的电流C导线中的电流不变，线圈向右平动D导线中的电流不变，线圈向上平动【BC】课本p12例题第79页/共141页水平放置的矩形线圈abcd,在细长水平磁铁的S极附近竖直下落,由位置经位置到位置.位置与磁铁同一平面,位置和都很靠近.则在下落过程中,线圈中的感应电流的方向为 A.abcdaB.adcbaC.从abcda到adcbaD.从adcba到abcda磁感线的分布特点.楞次定律.安培定则.抓住关键位置【B】课本P13习

23、题第80页/共141页（2011上海）如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置。当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环aA顺时针加速旋转 B顺时针减速旋转C逆时针加速旋转 D逆时针减速旋转【B】收缩表明原磁通减小.合磁通的概念.第81页/共141页金属棒ab、cd放在水平光滑导轨上, 条形磁铁向下加速运动，在接近导轨时，下列说法正确的有A.ab 、cd相互靠近B.ab 、cd相互远离C.磁铁加速度大于gD.磁铁加速度小于g【AD】NSacbd第82页/共141页在一蹄形磁铁两极之间放一个矩形线框.磁铁和线框都可以绕竖直轴自由转动

24、.若使蹄形磁铁以某角速度转动时,线框的情况将是 A.静止B.随磁铁同方向转动C.与磁铁反方向转动D.由磁铁的极性来决定【B】课本P27电磁驱动线框转动的角速度能与磁铁相同吗？“阻碍”不是“阻止”第83页/共141页如图所示，挂在弹簧下端的条形磁铁在闭合线圈内振动，如果空气阻力不计，则（ ）A.磁铁的振幅不变B.磁铁的振幅逐渐减小C.线圈中有逐渐变弱的直流电D.线圈中有逐渐变弱的交流电【BD】课本P28电磁阻尼第84页/共141页如图所示,有一固定的超导体圆环,在其右侧放着一条形磁铁,此时圆环中没有电流.当把磁铁向右方移走时,由于电磁感应,在超导体圆环中产生了一定的电流A. 电流方向如图中箭头所

25、示,磁铁移走后电流很快消失B. 电流方向如图中箭头所示,磁铁移走后电流继续维持C. 电流方向与图中箭头方向相反,磁铁移走后电流很快消失D. 电流方向与图中箭头方向相反,磁铁移走后电流继续维持【D】课本P13习题第85页/共141页1.要准确理解式中各量:是磁通量；是磁通量的变化； /t是磁通量的变化率.2.电动势E 是t时间内的平均电动势.第86页/共141页导体在磁场中做切割磁感线运动, vL，LB ，v、B夹角，感应电动势的大小为:E =nBLv sin(1) vB, E =nBlv (2) vB, E =01.从法拉第电磁感应定律推导.2.从洛仑兹力与电场力平衡推导.3. v为瞬时速度，

26、E为瞬时电动势；v为平均速度，E为平均电动势.4.L为有效长度： 垂直于v垂直于B方向上的长度.Bvv1v2第87页/共141页导体棒ab长为L,以a为轴,角速度垂直磁场匀速转动,磁感强度为B,求感应电动势的大小.221BLE 课本P14习题第88页/共141页在B=0.5T匀强磁场中,有垂直磁场两导轨MN和PQ,相距L=0.1m,导轨电阻不计, R=0.3, 金属棒ab电阻r=0.2, 以v=4.0m/s向左匀速运动,求(1)电动势E的大小;(2)通过电阻R1上的电流大小和方向;(3) ab两点的电势差Uab.;(4)电阻R消耗的电功率.电源的内电路和外电路.第89页/共141页（2009广

27、东物理）如图甲所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路，线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示，图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0,导线的电阻不计，求0至t1时间内(1)感应电动势的大小.(2)通过电阻R1上的电流大小和方向；(3) ab两点电势差Uab.(4)通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量. 课本P21习题电磁感应定律;B-t图的斜率;=BS,S为磁场区域的有效面积;内电压和外电压.第90页/共141页矩形线圈ab=l1, bc=l2,电阻为R,垂直

28、处于有界的磁感强度为B的匀强磁场中.在将线圈以速率v匀速拉出磁场区域的过程中, 求(1)感应电流大小和方向.(2)通过导体横截面电量.1. E=Bl1v I=Bl1v/R (adcb)2.t=l2/v q=It=Bl1l2/R = BS/R=/R通过导体横截面的电量 q=I平均t = / R第91页/共141页边长分别为l1 和l2的单匝矩形线圈以角速度在匀强磁场中绕oo轴转动,线圈电阻为R,磁感应强度为B,图示位置线圈平面与磁感线平行. (1)求图示位置线圈中的感应电动势和感应电流.(2)从图示位置开始转过90.线圈中的平均感应电动势和平均感应电流. 通过线圈导线横截面的电荷量.1.Em =

29、 Bl2l1=BS Im=BS/R2. E平均=/t= 2Bl1l2 / I平均=2Bl1l2 / R3.Q=I平均t=Bl1l2/R= /Rabcd课本P18习题第92页/共141页如图,磁感强度为B=0.2T的匀强磁场中,有一折成30角的金属导轨aOb,导轨平面垂直于磁场方向,一条直导线MN垂直Ob放置在导轨上并与导轨良好接触.当MN以v=4m/s的速度从导轨的O点向右平动,若所有导线单位长度的电阻为r=0.1/m,经过时间t,求：(1) 闭合回路感应电动势的瞬时值和这段时间内的平均值;(1.84t,0.92t)(2)闭合回路中的电流大小 和方向.(1.69A) (3)通过线圈导线横截面的

30、电荷量.Q=It /R(R变化)第93页/共141页如图所示为研究自感现象的实验电路，L1、L2是两个完全相同的灯泡，L为电感线圈，R为可变电阻.实验时先闭合开关S，稳定时调节电阻R，使灯泡L1和L2一样亮，然后断开开关S.(1)关于以后的操作观察到的现象是（ ）A.当接通电路时, L2先亮, L1后亮,最后一样亮B.当接通电路时, L1和L2始终一样亮C.当断开电路时, L2立即熄灭， L1过一会儿熄灭D.当断开电路时, L1和L2都过一会儿熄灭【AD】通电自感第94页/共141页(2)(2011北京)若t时刻再闭合S，则在t前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2

31、随时间t变化的图象是（ ） 【B】第95页/共141页图中L是一带铁芯的线圈, A是一灯泡, RLRA,电键K处于闭合状态,A灯正常发光.现将电键S打开,则在电路切断的瞬间.1.通过灯泡A的电流是从 端到 端.2.观察到的现象是 .3. 通过A灯电流跟时间的关系图象是abA灯闪亮后逐渐熄灭【D】RLIA, I感由IL逐渐减小断电自感第96页/共141页(4)(2011北京)某同学虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因.你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是 A.电源的内阻较大B.小灯泡电阻偏大C.线圈电阻偏大D.线圈的自感系数较大 【C】RLIA, I感由IL

32、逐渐减小第97页/共141页如图所示L为自感系数很大的线圈,自身电阻几乎为零.A、B是两个完全相同的灯泡. 实验时观察的现象应该是A.闭合开关S时, A先亮, B后亮,最后一样亮B.闭合开关S时, A、B同时亮, B亮后再熄灭C.断开开关S时, A立即熄灭,B过一会儿熄灭D.断开开关S时, A、B都过一会儿熄灭【BC】课本P25习题第98页/共141页【A】课本P18习题第99页/共141页直升飞机位于磁场的方向竖直向上,磁感应强度为B处,飞机螺旋桨叶片的长度为l, 转动的频率为f,顺着地磁场方向看,螺旋桨按顺时针方向转动.螺旋桨叶片的近轴端为a,远轴端为b. 用E表示每个叶片中的感应电动势,

33、则A. E = fl2B, 且a bB. E =2 fl2B,且a bD. E =2fl2B,且a bB【A】第100页/共141页1.感应电流的方向(楞次定律和右手定则);2.感应电动势的大小(感生电动势和动生电动势);3. 路的基本规律;4.安培力的大小和方向.第101页/共141页一正方形闭合单匝导线框abcd，边长L0.1m，各边的电阻均为R0=0.1，bc边位于x轴上且b点与坐标原点O重合.在x轴原点O的右侧有宽度D=0.2m、方向垂直纸面向里的匀强磁场区域，磁场的磁感应强度B=1.0 T.当线框以v=2.0 m/s的速度沿x轴正方向匀速运动穿过磁场区域. 以ab边刚进入磁场时为t=

34、0时刻，在线框通过磁场区域的过程中(1) 作出电流I-t的关系图象（以逆时针电流为正）；(2)作出安培力FA-t关系图象（以向右为正）；(3)作出a、b两点的电势差Uab-t的关系图象.第102页/共141页变式第103页/共141页如图所示，在x0的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xy平面（纸面）向里.具有一定电阻的矩形线框abcd位于xy平面内，线框的ab边与y轴重合.令线框从t=0的时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流I（取逆时针方向的电流为正）随时间t的变化图线I-t图可能是下图中的哪一个？【C】E= Blv=Blat=kt第104页/共141页(2005全

35、国卷)图中两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里.abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l. t=0时刻，bc边与磁场区域边界重合. 现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域，取沿abcda的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是【B】E=BLv(L:切割磁干线的有效长度)第105页/共141页如图所示,两个相邻的有界匀强磁场区,方向相反,且垂直纸面,磁感应强度的大小均为B.以磁场区左边界为y轴建立坐标系,磁场区在y轴方向足够长,在x轴方向宽度均为a.矩形导线框abcd 的ab边与y轴重合

36、，ad边长为a.线框从图示位置水平向右匀速穿过两磁场区域,且线框平面始终保持与磁场垂直.以逆时针方向为电流的正，线框中感应电流i与线框移动距离x的关系图象正确的是 【C】第106页/共141页单匝矩形导线框abcd固定放置在匀强磁场中,线框ab边长度为l1=0.2m，bc边长度为l2=0.1 m，线框的电阻R=0.1 ，如图甲所示.磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图象如图乙所示.t=0时刻，磁感应强度的方向垂直导线框平面向里.在00.2 s时间内(1) 作出电流I-t的图象(以逆时针电流为正)；(2)作出ab边受到的安培力FA-t图象(以向右为正).1.E=n /t=k

37、S2.F=BIL=kILt第107页/共141页圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同的线圈Q.P和Q共轴,Q中通有变化电流, 电流随时间变化规律如图.P所受的重力为G,桌面对P的支持力为N,则A. t1时刻,NGB. t2时刻,NGC. t3时刻,NGD. t4时刻,N=G【AD】1.E=/t=k第108页/共141页1.与闭合电路的欧姆定律、安培力的综合.2.与牛顿运动定律的综合3.与功能关系和能量守恒定律的综合.1.典型模型，基本方法.2.一题多变,多题归一.第109页/共141页一对平行光滑导轨放置在水平面上，两导轨间距为l，一端连接阻值为R的电阻.有一导体杆静止地放置在导轨上

38、，与两轨道垂直，杆的质量为m，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下.(1)现用一外力F沿轨道方向拉杆，使杆以速度v向右匀速运动时，求：水平拉力F的大小；电阻R消耗的电功率；克服安培力做功的功率；拉力F做功的功率。RvlBRIPRvlBFvPRvlBvFPRvlBBIlFFFAAA222222222222. 4. 3. 2. 1第110页/共141页(2)如果用一水平外力F沿轨道方向拉杆，使之以加速度a从静止开始做匀加速运动。写出F与时间t的函数关系式；求经过时间t，克服安培力做功的功率、外力F的功率以及电阻R消耗的电功率。222222222

39、2222222. 4. 3. 2. 1tRalBRIPtmatRalBFatPtRalBatFPmatRalBFFAA第111页/共141页(01全国)在B=0.5T匀强磁场中,垂直磁场水平放置的平行两导轨相距l= 0.20m,导轨光滑且电阻不计, R=0.8, CD电阻r=0.2, m=0.1kg.测得力F-t的关系如图所示. 求杆的质量m和加速度a.kgmsmamatrRalBF1 . 0/1022I-t图线U-t图线第112页/共141页(3)如果用一水平恒定外力F沿轨道方向拉杆，使之从静止开始运动.定性作出速度时间的关系图象；求杆的最大速度vm；求速度为v时加速度a；设杆从静止开始运动

40、到最大速度的位移为x，求电阻R产生的焦尔热Q；442222222222221. 4). 3. 2. 1lBRmFFxmvFxQmRvlBmFalBRFFvPlBFRvmmFm第113页/共141页*设杆从静止开始运动到最大速度的时间为t，求电阻R产生的焦耳热Q. 在杆运动的过程中，取一小段时间t，设杆的速度从 v 增加到 v+v。由动量定理 Ft-RvlB22t=mv 累积求和 Ft-RlB22x=mvm 解得 x=22)(lBRmvFtm 由能量守恒定律 Q =Fx-221mv=22)(lBFRmvFtm -221mmv 第114页/共141页RvlBFm22RvlBmgm22RvlBmgm

41、22sin第115页/共141页(07北京24)用密度为d,电阻率为、横截面积为A的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框.如图所示,金属方框水平放在磁极的狭缝间,方框平面与磁场方向平行.设匀强磁场仅存在于相对磁极之间,其他地方的磁场忽略不计.可认为方框的aa边和bb边都处在磁极之间，极间磁感应强度大小为B.方框从静止开始释放,其平面在下落过程中保持水平(不计空气阻力).(1) 求方框下落的最大速度vm(设磁场区域在数值方向足够长); (2)当方框下落的加速度为g/2时,求方框的发热功率P； (3)已知方框下落时间为t时,下落高度为h,其速度为vt(vtl),若 ab离开磁场时恰好以v做匀速运动.

42、求:(1)cd边快进入磁场时的加速度;(2)线圈进入磁场的过程中产生的焦耳热. 2221)()(21 (mvHhmgQgvlHgva第119页/共141页固定于水平桌面上的金属框架cdef处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab搁在框架上,可无摩擦滑动,此时abed构成一个边长为l的正方形,棒的电阻为R,其余部分电阻不计,t=0时磁感应强度为B0.(1)若从t=0时刻起,磁感应强度均匀增加,每秒增量为k, 同时棒保持静止,求棒中感应电流大小和方向.(2)在上述情况中,始终保持棒静止,当t=t1末时需加的垂直于棒的水平拉力为多大?(3)若从t=0时刻起,磁感应强度逐渐减小,当棒以恒定速度v向右做匀速

43、运动时可使棒中不产生感应电流求B随t的变化规律.vtllBBlvtlBlBRklktBFRklI0203102,)()(第120页/共141页平行光滑导轨水平放置,若导轨每根每米长的电阻为r0,导轨的端点P、Q用导线相连,金属杆质量为m,电阻不计,导轨间距为l. 垂直于导轨平面的匀强磁场, 磁感应强度B与时间t的关系为B=kt, (k为常数). 在t=0时刻, 金属杆紧靠在P、Q端,在外力作用下,杆以恒定的加速度a从静止开始向导轨的另一端滑动.求在t时刻(1) 通过金属杆的电流的大小(2)金属杆受到的安培力的大小(3)外力F做功的功率atmatrlkFvPtrlkBIlFrklREIxrRBl

44、vtBSExlSatvatxA)23(23232,21022022002第121页/共141页足够长的平行导轨间距为l,与两根导体棒ab和cd构成矩形回路.两根导体棒质量皆为m,电阻皆为R,其它电阻不计.在整个导轨平面内有竖直向上的匀强磁场,磁感强度为B ,不计摩擦.开始时棒cd静止,棒ab有指向棒cd的初速v0.若两导体棒在运动中始终不接触,求：(1)运动中产生的焦耳热.(2)当ab棒的速度变为3v0/4时,cd棒的加速度.mRvLBamvQ44102220第122页/共141页mcd=mabLcd=2Lab注意Fab和Fcd不是相互作用的内力第123页/共141页(07上海)如图a所示，光

45、滑的平行长直金属导轨置于水平面内，间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻，质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上导轨和导体棒的电阻均不计，且接触良好在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B开始时，导体棒静止于磁场区域的右端，当磁场以速度v1匀速向右移动时，导体棒随之开始运动，并很快达到恒定速度设导体棒受到水平向左、大小为f的恒定阻力，导体棒始终处于磁场区域内(1)求导体棒所达到的恒定速度v2；(2)为使导体棒能随磁场运动,阻力最大不能超过多少?(3)导体棒以恒定速度运动时，单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大？(4)若t0时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动，经过较短时间后，导体棒也做匀加速直线运动，其v-t关系如图b所示，已知在时刻t导体棋睥瞬时速度大小为vt，求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小.第124页/共141页E=BLv中的v是相对速度.E=BLv =BL(v1-v2) 07重庆,08天津E=2BL(v1-v2)I= 2BL(v1-v2) /RFA=2BIL=4B2L2(v1-v2)/R=f这类模型可以成立.第125页/共141页P=fv2+I2R =fv1第126页/共1