计算题法拉第电磁感应定律及其应用专题训练

1、法拉第电磁感应定律及其应用专题训练计算题部分.如图所示，MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距L为1m,电阻不计.导轨所 在的平面与磁感应强度B为1T的匀强磁场垂直.质量m=0.2kg、电阻r=1Q的金属杆ab始 终垂直于导轨并与其保持光滑接触，导轨的上端有阻值为R=3 Q的灯泡.金属杆从静止下落，当下落高度为h=4m后灯泡保持正常发光.重力加速度为g=10m/s2.求：财(1)灯泡的额定功率;(2)金属杆从静止下落4m的过程中通过灯泡的电荷量;金属杆从静止下落4m的过程中所消耗的电能.如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行固定在倾角。=37的绝缘斜面上， 两导轨间距L=1

2、m,导轨的电阻可忽略.M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量m=1kg、 电阻r=0.2Q的均匀直金属杆ab放在两导轨上，与导轨垂直且接触良好.整套装置处于磁 感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下.自图示位置起，杆ab受到大小为F=0.5v+2(式中v为杆ab运动的速度，力F的单位为N)、方向平行导轨沿斜面向下的拉力 作用，由静止开始运动，测得通过电阻R的电流随时间均匀增大.g取10m/s2, sin370 =0.6.(1)试判断金属杆ab在匀强磁场中做何种运动，并请写出 推理过程;(2)求电阻R的阻值;(3)求金属杆&匕自静止开始下滑通过位移x=1m所需的时 间t.如图，

3、两根相距l = 0.4m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置，一端与阻值R=0.15Q的电阻相连。导轨x0一侧存在沿x方向均匀增大的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直， 变化率卜=0.51加，x = 0处磁场的磁感应强度Bo=05T。一根质量m=0.1kg、电阻= 0.05 Q的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直。棒在外力作用下肥=0处以初速度v = 2m/s沿导 轨向右运动，运动过程中电阻上消耗的功率不变。求: (1)电路中的电流;(2)金属棒在x = 2m处的速度;(3)金属棒从x = 0运动到x = 2m过程中安培力做功的大小;(4)金属棒从x = 0运动到x = 2m过程中外力的平均功率4.如

4、图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=1000，面积S=200cm2,电阻r=1Q,在线圈外接一个 阻值R=4Q的电阻，电阻的一端b与地相接，把线圈放入一个方向垂直线圈平面向里的匀强 磁场中，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示.试问(1)04s内，回路中的感应电动势；(2)从计时起，t=3s时刻穿过线圈的磁通量为多少?a点的最高电势和最低电势各为多少？.如图所示，竖直平面内有无限长、不计电阻的两组平行光滑金属导轨，宽度均为L=0.5m, 上方连接一个阻值R=1Q的定值电阻，虚线下方的区域内存在磁感应强度B=2T的匀强磁 场.完全相同的两根金属杆1和2靠在导轨上，金属杆与导轨等宽且与导轨接触良好，电

5、阻 均为r=0.5Q.将金属杆1固定在磁场的上边缘(仍在此磁场内)，金属杆2从磁场边界上 方h=0.8m处由静止释放，进入磁场后恰作匀速运动.(g取10m/s2)求: (1)金属杆的质量m为多大?(2)若金属杆2从磁场边界上方h1=0.2m处由静止释放，进入 磁场经过一段时间后开始匀速运动.在此过程中整个回路产生 了1.4的电热，则此过程中流过电阻R的电量q为多少？(3)金属杆2仍然从离开磁场边界h1=0.2m处由静止释放，在 金属杆2进入磁场的同时由静止释放金属杆1,两金属杆运动了 一段时间后均达到稳定状态，试求两根金属杆各自的最大速度.如图所示，两根等高光滑的四分之一圆弧轨道，半径为r,间

6、距为L,轨道电阻不计，在 轨道顶端连有一阻值为R的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B, 现有一根长度稍大于L,电阻为3R，质量为m的金属棒从轨道最低位置cd开始，在拉力 作用下以速度向右沿轨道做匀速圆周运动至ab处，求:(1)初始时刻cd两端的电压；(2)在该过程中R上产生的热量；(3)拉力做的功。.一个200匝、面积20 cm2的圆线圈，放在匀强磁场中，磁场的方向与线圈平面成30角，磁感强度在0.05 s内由0.1 T增加到0.5 T，在此过程中，穿过线圈的磁通量变化量是磁通量的平均变化率是，线圈中感应电动势的大小是.如图所示P、Q为光滑的平行金属导轨（其电阻可忽略不计

7、），导轨间距为.5口。已知垂直 纸面向里的匀强磁场的磁感应强度B=1T, R1 = 2.5Q, R2=R3=8Q,通过电路的电流方向如 图所示，导体棒ab的电阻为0.5Q。当导体棒沿导轨P、Q以某一速度运动时，R2消耗的功率 为0.5肌求：（1）流过R2的电流强度；（2）导体棒的运动方向；（3）导体棒的速度大小。.如图所示，光滑的金属导轨间距为L，导轨平面与水平面成角，轨道下端接有阻值为R 的电阻，质量为m的金属细杆ab与绝缘轻质弹簧相连静止在导轨上，弹簧劲度系数为k, 上端固定，弹簧与导轨平面平行，整个装置处在垂直于导轨平面 斜向上的匀强磁场中，磁感应强度为，现给杆一沿导轨向下的初速度v，杆

8、向下运动至速度为零后，再沿导轨平面向上运动达 0最大速度v ,然后减速为零，再沿导轨平面向下运动，一直往复 1运动到静止（金属细杆的电阻为r,导轨电阻忽略不计），试求:（1）细杆获得初速度的瞬间，通过R的电流大小； （2）当杆速度为v1时，离最初静止位置的距离L1；（3）杆由v开始运动直到最后静止，电阻R上产生的焦耳热Q。.如图所示，两根光滑的金属导轨平行放置在倾角为0=30的固定斜面上，导轨下端接 有定值电阻R=10Q,导轨自身电阻忽略不计。导轨置于垂直于斜面向上的匀强磁场中，磁 感应强度B=0.5T。将一根质量为m=0. 1kg、电阻可不计的金属棒ab在导轨上方某处由静 止释放，金属棒沿导

9、轨下滑(金属棒ab与导轨间的摩擦不计)。设导轨足够长，导轨宽度L= 2m,金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好，当金属棒沿导轨下滑的高度h=3m时，速度恰好达到最大值。此过程中(g=10m/s2),求:(1)金属棒ab达到的最大速度v ； m(2)该过程通过电阻R的电量q；(3)该过程中电阻产生的热量Q.轻质细线吊着一质量为m=0.32kg、边长为L=0.8m、匝数n=10的正方形线圈，总电阻为r=1 Q.。边长为2的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图甲所示，磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化如图乙所示，从t = 0开始经t时间细线开始松弛，取g= 10 m/s2.求:(1)在前

10、t时间内线圈中产生的感应电动势;(2)在前t时间内线圈的电功率;(3)t的值.BfT42 4 6i/s乙.如图所示，固定的水平光滑金属导轨，间距为L=0.5 m,左端接有阻值为R=0.8 Q的电 阻，处在方向竖直向下，磁感应强度为B=1T的匀强磁场中，质量为m=0.1kg的导体棒与固 定弹簧相连，导体棒的电阻为r=0.2Q,导轨的电阻可忽略不计.初时刻，弹簧恰好处于自 然长度，导体棒具有水平向右的初速度v=4m/s.导体棒第一次速度为零时，弹簧的弹性势 能Ep=0.5 J.导体棒在运动过程中始终与导轨垂直并保持良好接触求:(2)导体棒从初始时刻到速度第一次为零的过程中，X X:X k：X(1)

11、初始时刻导体棒受到的安培力的大小和方向;电阻R上产生的焦耳热Q .如图所示，两根足够长、电阻不计且相距L=0.2m的平行金属导轨固定在倾角0=37 的绝缘斜面上，顶端接有一个额定电压U=4 V的小灯泡，两导轨间有一磁感应强度大小B = 5T、方向垂直斜面向上的匀强磁场。今将一根长为2L、质量m=0.2kg、电阻r=1.0Q 的金属棒垂直于导轨放置在顶端附近无初速度释放，金属棒与导轨接触良好，金属棒与导轨 间的动摩擦因数口=0.25,已知金属棒下滑到速度稳定时，小灯泡恰能正常发光，重力加速度 g 取 10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8.求:(1)金属棒刚开始运动时的加速度

12、大小。(2)金属棒稳定下滑时的速度大小。.如图甲所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd,线圈平面与磁场方向垂直。已知线圈 的匝数N=100, ab边长L1 = 1.0m、bc边长L2 = 0.5m,线圈的电阻r=2Q.磁感应强度B 随时间变化的规律如图乙所示，取垂直纸面向里为磁场的正方向。求:3 s时线圈内感应电动势的大小和感应电流的方向。(2)在15 s内通过线圈的电荷量q. TOC o 1-5 h z (3)在05 s内线圈产生的焦耳热Q.：:广:rSjJi.Ar*.XX：XXXXd。XKXXXX15.如图所示，电阻不计的平行金属导轨MN和OP水平放置，MO间接有阻值为R=0.5(的电

13、阻，导轨相距为l=0.20m,其间有竖直向下的匀强磁场，磁感强度为B=0.50T,质量为m=0.1kg, 电阻为r=0.5(的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好。用平行于MN的恒力F=0.6N向 右拉动CD. CD受恒定的摩擦阻力f =0.5N.求：. C N(1) CD运动的最大速度是多少？(2)当CD达到最大速度后，电阻R消耗的电功率是多少？&FP(3)当CD的速度是最大速度的1/4时，CD的加速度是多少？.单匝正方形线框abed,在外力作用下以恒定的速率v向右运动进入磁感应强度为B的有 界匀强磁场区域；线框被全部拉入磁场的过程中线框平面保持与磁场方向垂直，线框的ab 边始终平行于磁场的

14、边界.已知线框的四个边的电阻值相等，均为R.求：(1)在ab边刚进入磁场区域时，线框内的电流大小；Jx v A x(2)在ab边刚进入磁场区域时，ab边两端的电压；I工二*X X X X(3)在线框被拉入磁场的整个过程中，线框中电流产生的热量。一L 丁 7.如图所示，两根足够长的光滑平行直导轨AB、CD与水平面成0角放置，两导轨间距为 L, A、C两点间接有阻值为R的定值电阻。一根质量为m、长也为L的均匀直金属杆ef放在 两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导 轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，金属杆ef的电阻为r,其余部分电阻不计。现让ef 杆由静止

15、开始沿导轨下滑。(1)求ef杆下滑的最大速度vm。一三斤(2)已知0杆由静止释放至达到最大速度的过程中，,一ef杆沿导轨下滑的距离为x,求此过程中定值电阻R产 R ./ /力一I)生的焦耳热Q和在该过程中通过定值电阻R的电荷量q。.截面积为0.2m2的100匝圆形线圈A处在匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里，如图所示，磁感应强度正按 =0.02T/s的规律均匀减小，开始时S未闭合。R =4Q,R =6Q, A t12C=30呼，线圈内阻不计。求：(1) S闭合后，通过R2的电流大小；(2)S闭合后一段时间又断开，则S切断后通过R2的电量是多少?19.图所示，ef、gh为水平放置的足够长的平行

16、光滑导轨，导轨间距为L=1m,导轨左端连接 一个R=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，解 答以下问题。(1)若施加的水平外力恒为F=8N,则金属棒达到的稳定速度v1是多少？ (2)若施加的水平外力的功率恒为P=18W,则金属棒达到的稳定速度v2是多少？(3)若施加的水平外力的功率恒为P=18W,则从金属棒开始运动到速度v3 = 2m/s的过程中电阻R产生的热量为8.6J,则该过程中所需的

17、时间是多少？参考答案1、【答案】（1） 12W（2） 1C （3） 0.4J【解析】 TOC o 1-5 h z 试题分析：（1）灯泡保持正常发光时，金属杆做匀速运动则有：mg - BIL = 0（1分）解得灯泡正常发光时的电流：I = m 代入数据解得：I = 2A （1分） BL那么灯泡的额定功率为：P = 12R = 22义3W = 12W（1分）（2）金属杆产生的平均电动势为：E =黑（1分）A te E那么平均感应电流为：I =-一（1分）R + r则通过灯泡的电荷量为：q = IA t = 半h = 1C（1分）R + r（3）金属杆匀速运动时产生的电动势为： = I（R + r）

18、 = BLV口分）代人数据解得金属杆匀速时的速度为：=碗（1分）由能量守恒有：超的二+“（1分）解得回路中消耗的总的电能3=1 6J则灯泡所消耗的电能:%= = -xl-6J = 0.4J（1分）考点：动生电动势、电功、电功率【名师点睛】本题主要考查了动生电动势、电功、电功率。灯泡保持正常发光时，金属杆做 匀速运动，重力与安培力二力平衡，列出平衡方程，可得到灯泡的额定电流，即可求得其额 定功率.根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电量的公式结合求解电量.根据能量守恒定 律求解灯泡所消耗的电能。2、【答案】（1）金属杆做匀加速运动（或金属杆做初速为零的匀加速运动）.（2）0.3 Q （3） 0.5

19、s【解析】试题分析：（1）金属杆做匀加速运动（或金属杆做初速为零的匀加速运动）.通过R的电流：I = = Bv （1分） 因通过R的电流I随时间均匀增大， R + r R + r即杆的速度v随时间均匀增大，杆的加速度为恒量，故金属杆做匀加速运动.（2分）（2）对回路，根据闭合电路欧姆定律有:T BLvI 二R + r对杆，根据牛顿第二定律有：F + mg sin。一 BIL = ma将 F=0.5v+2 代入得：2 + mg sin9 + 0.5 Iv = ma因 a 与 v 无关，所以a = 2 + mg Sin9 = 8m/s2 m即：0.5 BL = 0，得 R = 0.3Q（1 分）R

20、 + r（3）由 x at 2 得，所需时间 t =、； = 0.5 s2a（1分）（1分）（1分）（2分）（1分）考点：感应电动势、牛顿第二定律、闭合电路欧姆定律 【名师点睛】本题主要考查了感应电动势、牛顿第二定律、闭合电路欧姆定律。根据闭合电 路欧姆定律得到通过电阻R的电流与速度的关系，根据通过电阻R的电流随时间均匀增大， 分析速度如何变化，判断金属杆做何种运动.根据牛顿第二定律得到加速度与速度的表达式， 由于匀加速运动，加速度与速度无关，求出加速度的大小，再求解R.由位移公式求出金属 杆ab自静止开始下滑通过位移x=1m所需的时间to一2 ,3、【答案】（1）2A （3 分）（2） 3m

21、/s （3 分）（3）1.6J （4 分）（4）0.7W（4 分） 【解析】试题分析：C1）因为运动过程中电阻上消耗的功率不娈，所以回路中电流不变，感应电动势不娈口分） x=0处导体棒切割磁感线产生电动势E = 飙=MV分）尸电流工=2/ 11分）JE十rx=2in处e二线+乙=137分）.岳=飒3分）解得/二（加, （ 1分）（3） F BIl = 0.8（0.5 + 0.5x） （1 分）F-X图像为一条倾斜的直线，图像围成的面积就是二者的乘积即x = 0 时，F=0.4Nx = 2m 时，F=1.2N心Fx = 1（0.4 +1.2）*2 1.6J （3 分）安 2（4）从x = 0运动

22、到x = 2m,根据动能定理W -W = mv2 - mv2 （1分）外 安 2 i 20解得W外广1.4J（1分）W安 = Pt = 12（R + r）t解得t = 2s （1 分）W所以P = f = 0.7W （1 分） 外 t考点：导体切割磁感线时的感应电动势、电磁感应中的能量转化。【名师点睛】（1）由法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律相结合，来计算感应电流的 大小；（2）由因棒切割产生感应电动势，及电阻的功率不变，即可求解；（3）分别求出x=0 与x=2m处的安培力的大小，然后由安培力做功表达式，即可求解；（4）依据功能关系，及 动能定理可求出外力在过程中的平均功率.4、【答案】（

23、1）错误!未找到引用源。（2）错误!未找到引用源。（3）最低电势-0.8V最高电势3.2V【解析】试题分析： 根据法拉第电磁感咫定律得，0 拈内，回路中的感应电动势E = 口丝=1000 X 3士金= iyAt（2）时出=0至T磁通量：力=E5 或曲=0.35 X 200 X 107郎8 = 7x 10-EWb（3）在04s内，a点电势最低，且为负值，错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。在46s内，a点电势最高，且为正值，错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。考点：法拉第电磁感应定律。【名师点睛】解决本题的关键熟练掌握楞次定律、闭合电路欧姆定律和法拉第电磁感应定律， 以及磁通量表达式的应

24、用，注意成立条件：B与S垂直。5、【答案】（1）错误!未找到引用源。（2）错误!未找到引用源。（3）错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。【解析】试题分析.金属杆2进入磁场前做自由落体运动,= J2自%=-2 X 10 X 0.8m/s =金属杆2进入磁场后受两个力平衡:mg = EIL&E = BLf e L =zr+R解得:（2）金属杆2从下落到再次匀速运动的过程中，能量守恒（设金属杆2在磁场内下降h2）： 2错误!未找到引用源。解得错误!未找到引用源。金属杆2进入磁场到匀速运动的过程中，错误!未找到引用源。，错误!未找到引用源。，错 误!未找到引用源。解得:错误!未找到引用源。（2）金

25、属杆2刚进入磁场时的速度错误!未找到引用源。释放金属杆1后，两杆受力情况相同，且都向下加速，合力等于零时速度即最大。错误!未找到引用源。，且错误!未找到引用源。，错误!未找到引用源。，错误!未找到 引用源。整理得到：错误!未找到引用源。代入数据得错误!未找到引用源。因为两个金属杆任何时刻受力情况相同，因此任何时刻两者的加速度也都相同，在相同时间内速度的增量也必相同，即：错误!未找到引用源。代入数据得错误!未找到引用源。（画出v-t图，找到两者速度差值错误!未找到引用源。恒为2m/s的，同样给分）联立求得：错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。考点：共点力平衡的条件及其应用、法拉第电磁感应定律

26、、安培力。【名师点睛】本题是电磁感应与力学知识的综合，第3问关键是抓住两杆的加速度相同，任何时刻速度的增量相同这一隐含的条件分析两杆的速度关系。6、【答案】（1）3BLv40-9 冗 B 2 L v（2）Q =or （3）WR64 Rf=mgr +3 兀 B 2 L vo r16 R【睥析】刚/入时，E = BLvq, %二%二3二1,印以,% = %, = |班唏（2）导体停在磁场中仇匀速I周运动：相当于矩形线圈一条边框衽磁场申转动，因电磁感应产生的感应电流为正、金弦交流电，所以.% =包=即外组电流的有效值为二冬R+2q所以R_L产生时热里0t-?宣g 二，解得0t-生理型， 咤64丧，、

27、c 11（3）由动能定理可得W -mgr + Q = mv2 -mv2 f总 2。2。, R、3 兀 B 2 L2 v其中 Q = 12（R + ）t，解得W = mgr + 0r总3F16 R考点：考查了导体切割磁感线运动【名师点睛】解决本题的关键是判断出回路中产生的是正弦式交变电流，相当于线圈在磁场 中转动时单边切割磁感线，要用有效值求解热量，用平均值求解电量.7、【答案】4X10-4 Wb 8X10-3 Wb/s 1.6 V【解析】试题分析二磁通量的变化量是由磁场的变化引起的】应该用公式左0=AE施温g陈计算，所以A3 =（O,S-O.1）X 2（JxlQ-4xO.S（Wb） =磁逋量的

28、变化率：祟=喈根=81/松 根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小为:E =喏=2ODX8X工昨1却 考点：法拉第电磁感应定律。【名师点睛】感应电动势的大小与磁通量的变化率有关，而与磁通量变化及磁通量没有关 系.由此求出则是平均感应电动势，而瞬时感应电动势则由E=BLV,式中L是有效长度，V 是切割磁感线的速度。8、【答案】（1）错误!未找到引用源。（2）导体棒的运动方向向右 （3）错误!未找到引用源。【解析】试题分析：（1）由错误!未找到引用源。得：错误!未找到引用源。F由阿可耳通廿小将方电流万RJ： b-J.由*手亡可可到区三看杼笆运动方向句方，135 R* &,，1=1幻且，J=%+匕

29、=EJ.5J由比晶电筋原料土律；可;导：E%（%+? + -3,必又回勾：F. = B1l所以导体棒的速度大小为=苣=亨=2考点：电磁感应、闭合电路的欧姆定律。【名师点睛】此题考查法拉第电磁感应定律，闭合电路欧姆定律与楞次定律的应用，掌握焦耳定律与功能关系的内容。9、_ BLv【答案】1 o二0（2）B 2 L V1L = (3)Q = mv2i k (R + r)2 o【解析】（1）由E = BLv 0；E T BLv。解得Io二E2）设杆最初静止不幼时弹置申长生】g=侬曲而当杆的速度为E时杆受力平衡，弹箸伸长不，防二次四血。+即必,.n, 丁 _ 5上巧,曰r _月乜%此时4=六国一面向耳

30、二赢而C 1（3）杆最后静止时，杆在初始位置，由能量守恒可得Q = mv 22 oC 1所以：Q = -mv22 o考点：考查了导体切割磁感线运动【名师点睛】本题是导体棒在导轨上滑动的类型，正确分析杆的运动状态，确定其受力情况 是关键，并能结合能量守恒分析.10、【答案】(1) 5m/s (2) 0.6C (3) 1.75JA（2）根据电磁感应定律有E = A t-E根据闭合电路欧姆定律有I =- RA。 BLx感应电量q = IA t = 一R R由以上各式解得q=0.6C （3）金属棒下滑过程中根据能量守恒定律可得：mgh=1mv2+Q2 m解得 Q=1.75J 考点：法拉第电磁感应定律；

31、牛顿第二定律；能量守恒定律 【名师点睛】本题是电磁感应与力学知识的综合应用，关键是安培力的分析和计算，它是联系力学与电磁感应的桥梁.11、【答案】（1）0.4V（2）0.16W（3）2s【解析】1)由法拉第电磁感应定律得 乒冷孚=可!江晨(孚尸At 2 2&n 0= 10 xlx(_)2x0_5V0,4V2E -0.4A , P=Pi=0.1&W.（3）分析线圈受力可知，当细线松弛时有：心=nBIL = mg安 2i = E rB=也=2T nEL由图知：B=1 + 0.5t （T）, 0解得t0=2 s.考点：法拉第电磁感应定律；物体的平衡【名师点睛】解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律=

32、n = nBS.以及知道细线tAt开始松驰时，线圈所受的安培力和重力平衡.12、【答案】（1） 1N,水平向左；（2） 0.24J【解析】（口初始时刻棒中感应电动势为：三=AL/停中感应电流：？=R +r作用于棒上的安培力为，尸二团L联立可得：F =三三%=1N安培力方向：水平向左 JJ + r(2)此过程，对杆用功能关系可得:一 一1C C W = E mv 2 =-0.3J安 尸 2。Q RR-=, 一 EJQ rQ = QrR (1-mv 2R + r 2 o联立可得：Q = 0.24 J .考点：法拉第电磁感应定律；功能关系【名师点睛】本题考查了求安培力、电阻产生的焦耳热，分析清楚导体

33、棒的运动过程，应用E=BLv、欧姆定律、安培力公式、能量守恒定律即可正确解题；要注意总的焦耳热分两部分，R与r产生的焦耳热之和是总焦耳热.13、【答案】（1）4 m/s2（2）4.8 m/s【解析】（1）金属棒刚开始运动时初速度为零，不受安培力作用，由牛顿第二定律得：日冲映15 6ww,代入数据得：a=4 m/s2.（2）谩金属棒稳定下滑时的速度为打感应电动势为E （金属棒的有效长度为G，回路中的电流为3 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark152 o Current Document 由平衡条件得二犯gsiiiE=ZZ.十3?哟osd由闭合电路欧姆定律得F =

34、r由法拉第电磁感应定律得E=RLv联立解得；v=4.8m/s.考点：法拉第电磁感应定律；牛顿第二定律；闭合电路欧姆定律【名师点睛】电磁感应中导体切割引起的感应电动势在考试中涉及较多，应明确受力分析、 功能关系等的灵活应用，注意平衡状态的处理。14、【答案】（1） 5 V,感应电流方向为 a-b-c-d-a.（2） 10 C.（3） 100 J.【解析】(1)35时感应电动势均=端，其中磁通量的变化量也的=A5R解得：垣二N等,代入数据解得：电=57,感应电流方向为Abj. Aij(2)在L鱼内线圈中的感应电动势玛=等，感应电流占=里， Rlr电荷量勺=4位2,解得：4 = N代入额据解得：q

35、10 C.rAB S 一01 s内线圈中的感应电动势：E3 = N二厂=10V ,3A t3E _ ,01 s内线圈中的感应电流I = t = 5A，产生的焦耳热Q=LrAt=50J；3 r13315 s内线圈产生的焦耳热Q2 = I22rAt2 = 50J； 05s内焦耳热Q=Q1+Q2=100 J.考点：法拉第电磁感应定律；电功【名师点睛】本题是法拉第电磁感应定律、欧姆定律、焦耳定律和楞次定律等知识的综合应 用，这些都是电磁感应现象遵守的基本规律，要熟练掌握，并能正确应用.15、【答案】10m/s0.5W0.75m/s2【解析】D设CD运动的最大速度为由E=Blv口J二工, J?+rF必得到安培力4 =巴旦.郭 R + r由平衡条件得F令F.代入解得% =俨一鬻 + ：代人翻据解得；vm=10m/s(2)当CD达到最大速度后，电路中电流为I = F = Ff ,Bl Bl电阻R消耗的电功率是P = 12 R =代入数据解得：P=0.5W（3）当CD的速度是最大速度的1/4时，安培力F/=1 （F f）女 4此时的加速度为a =尸-F安/ = 3（1 - /）= 3（0.6,：5）= 0.75m/s2.m4 m4 x 0.1考点：法拉第电磁感应定律