1、 永久免費(fèi)組卷搜題網(wǎng) 永久免費(fèi)組卷搜題網(wǎng)第三節(jié) 電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用考情分析考試大綱考綱解讀1.電磁感應(yīng)與電場(chǎng)的綜合應(yīng)用 2.電磁感應(yīng)與電路的綜合應(yīng)用 3.電磁感應(yīng)與動(dòng)力學(xué)的應(yīng)用 1.與電路知識(shí)的綜合，主要討論電能在電路中傳輸、分配，并通過(guò)用電器轉(zhuǎn)化為其他形式的能量的特點(diǎn)及規(guī)律；2.與力學(xué)知識(shí)的綜合，主要討論產(chǎn)生電磁感應(yīng)的導(dǎo)體受力、運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及電磁感應(yīng)過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系.3.滑軌類問(wèn)題是電磁感應(yīng)的綜合類問(wèn)題，涉及力與運(yùn)動(dòng)、靜電場(chǎng)、電路結(jié)構(gòu)、磁場(chǎng)及能量、動(dòng)量知識(shí)，要花大力氣重點(diǎn)復(fù)習(xí)。4.電磁感應(yīng)中的圖象分析，要理解各種圖像的物理意義和應(yīng)用。從近年高考題統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果來(lái)看，題型傾向于一個(gè)選擇題，

2、但綜合程度、能力要求的層次都較高，仍然屬于考察的重難點(diǎn).二、考點(diǎn)知識(shí)梳理 “電磁感應(yīng)”是電磁學(xué)的核心內(nèi)容之一，同時(shí)又是與電學(xué)、力學(xué)知識(shí)緊密聯(lián)系的知識(shí)點(diǎn)，是高考試題考查綜合運(yùn)用知識(shí)能力的很好落腳點(diǎn)，所以它向來(lái)是高考關(guān)注的一個(gè)重點(diǎn)和熱點(diǎn)，考察的方向主要集中在三個(gè)方面：一、電磁感應(yīng)規(guī)律，電磁感應(yīng)是研究其它形式能量轉(zhuǎn)化為電能的特點(diǎn)和規(guī)律，其核心內(nèi)容是法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律；二、與電路知識(shí)的綜合，主要討論電能在電路中傳輸、分配，并通過(guò)用電器轉(zhuǎn)化為其它形式的能量的特點(diǎn)及規(guī)律；三、與力學(xué)知識(shí)的綜合，主要討論產(chǎn)生電磁感應(yīng)的導(dǎo)體受力、運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及電磁感應(yīng)過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系.三、考點(diǎn)知識(shí)解讀考點(diǎn)1. 解決

3、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中力學(xué)問(wèn)題的基本方法與技巧剖析： 電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中將受到安培力的作用，因此，電磁感應(yīng)問(wèn)題往往跟力學(xué)問(wèn)題聯(lián)系在一起，解決這類電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題，不僅要應(yīng)用電磁學(xué)中的有關(guān)規(guī)律，如楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、左右手定則、安培力的計(jì)算公式等，還要應(yīng)用力學(xué)中的有關(guān)規(guī)律，如牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)量定理、動(dòng)能定理、動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律等。要將電磁學(xué)和力學(xué)的知識(shí)綜合起來(lái)應(yīng)用。（1）基本方法用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向；求出回路的電流強(qiáng)度；分析研究導(dǎo)體受力情況（包括安培力，用左手定則確定其方向）；列平衡方程或動(dòng)力學(xué)方程求解（2）解決電磁感應(yīng)現(xiàn)象中力學(xué)

4、問(wèn)題的技巧因電磁感應(yīng)中力和運(yùn)動(dòng)問(wèn)題所給圖形大多為立體空間分布圖，故在受力分析時(shí)，應(yīng)把立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖，使物體（導(dǎo)體）所受的各力盡可能在同一平面圖內(nèi)，以便正確對(duì)力進(jìn)行分解與合成，利用物體的平衡條件和牛頓運(yùn)動(dòng)定律列式求解對(duì)于非勻變速運(yùn)動(dòng)最值問(wèn)題的分析，注意應(yīng)用加速度為零，速度達(dá)到最值的特點(diǎn)F=BIL臨界狀態(tài)態(tài)v與a方向關(guān)系運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析a變化情況F=ma合外力運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體所受的安培力感應(yīng)電流確定電源（E，r）例題1如圖10-3-1所示，兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)0、M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂

5、直。整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直斜面向下，導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計(jì)它們之間的摩擦。（1）由b向a方向看到的裝置如圖所示，請(qǐng)?jiān)诖藞D中畫(huà)出ab桿下滑過(guò)程中某時(shí)刻的受力示意圖；10-3-1（2）在加速下滑過(guò)程中，當(dāng)ab桿的速度大小為v時(shí)，求此時(shí)ab桿中的電流及其加速度的大??； （3）求在下滑過(guò)程中，ab桿可以達(dá)到的速度最大值。圖10-3-2解析：（1）如圖10-3-2重力mg，豎直向下；支持力N，垂直斜面向上；安培力F，沿斜面向上 （2）當(dāng)ab桿速度為v時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv,此時(shí)電路電流 ab桿受到安培力根據(jù)牛頓運(yùn)

6、動(dòng)定律，有 （3）當(dāng)時(shí)，ab桿達(dá)到最大速度vm【變式訓(xùn)練1】.如圖10-3-3甲所示的輪軸,它可以繞垂直于紙面的光滑固定水平軸O轉(zhuǎn)動(dòng).輪上繞有輕質(zhì)柔軟細(xì)線,線的一端系一重物,另一端系一質(zhì)量為的金屬桿. 在豎直平面內(nèi)有間距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌PO、EF,在QF之間連接有阻值為R的電阻,其余電阻不計(jì).磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直.開(kāi)始時(shí)金屬桿置于導(dǎo)軌下端,將重物由靜止釋放,重物最終能勻速下降.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,忽略所有摩擦.(1)若重物的質(zhì)量為M,則重物勻速下降的速度為多大? 10-3-3(2)對(duì)一定的磁感應(yīng)強(qiáng)度B,重物的質(zhì)量M取不同的值,測(cè)出相應(yīng)的重物做勻

7、速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度,可得出實(shí)驗(yàn)圖線.圖乙中畫(huà)出了磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為和時(shí)的兩條實(shí)驗(yàn)圖線,試根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算與的比值.解析：1)勻速下降時(shí),金屬桿勻速上升,回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:則 對(duì)、整體有：由以上式子解得：(2)由(1)得: 由圖象可知:所以解得:考點(diǎn)2. 解決電磁感應(yīng)現(xiàn)象中電路問(wèn)題的基本方法與分析誤區(qū)剖析： 在電磁感應(yīng)中，切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，該導(dǎo)體或回路就相當(dāng)于電源，將它們接上電容器，便可使電容器充電；將它們接上用電器，便可對(duì)用電器供電，在回路中形成電流. 因此，電磁感應(yīng)問(wèn)題往往跟電路問(wèn)題聯(lián)系在一起.解決電磁感應(yīng)電路問(wèn)題的關(guān)鍵是把電磁感應(yīng)的問(wèn)題等效轉(zhuǎn)換成穩(wěn)恒

8、直流電路（1）基本方法確定電源：先判斷產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的那一部分導(dǎo)體，該部分導(dǎo)體可視為等效電源 分析電路結(jié)構(gòu)，畫(huà)等效電路圖利用電路規(guī)律求解，主要有歐姆定律，串并聯(lián)規(guī)律等（2）常見(jiàn)的一些分析誤區(qū)不能正確分析感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及感應(yīng)電流的方向因產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)那部分電路為電源部分，故該部分電路中的電流應(yīng)為電源內(nèi)部的電流，而外電路中的電流方向仍是從高電勢(shì)到低電勢(shì)應(yīng)用歐姆定律分析求解電路時(shí)，不注意等效電源的內(nèi)阻對(duì)電路的影響對(duì)聯(lián)接在電路中電表的讀數(shù)不能正確進(jìn)行分析，特別是并聯(lián)在等效電源兩端的電壓表，其示數(shù)應(yīng)該是外電壓，而不是等效電源的電動(dòng)勢(shì)10-3-4例題2（07上海物理卷）如圖10-3-4所示，光滑的平行長(zhǎng)直金

9、屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，間距為L(zhǎng)、導(dǎo)軌左端接有阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒垂直跨接在導(dǎo)軌上。導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì)，且接觸良好。在導(dǎo)軌平面上有一矩形區(qū)域內(nèi)存在著豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。開(kāi)始時(shí)，導(dǎo)體棒靜止于磁場(chǎng)區(qū)域的右端，當(dāng)磁場(chǎng)以速度v1勻速向右移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒隨之開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，同時(shí)受到水平向左、大小為f的恒定阻力，并很快達(dá)到恒定速度，此時(shí)導(dǎo)體棒仍處于磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)。（1）求導(dǎo)體棒所達(dá)到的恒定速度v2；（2）為使導(dǎo)體棒能隨磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，阻力最大不能超過(guò)多少？（3）導(dǎo)體棒以恒定速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)克服阻力所做的功和電路中消耗的電功率各為多大？（4）若t0時(shí)磁場(chǎng)由靜止開(kāi)始水平向右做勻加速直線運(yùn)

10、動(dòng)，經(jīng)過(guò)較短時(shí)間后，導(dǎo)體棒也做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其v-t關(guān)系如圖（b）所示，已知在時(shí)刻t導(dǎo)體棒瞬時(shí)速度大小為vt，求導(dǎo)體棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小?？键c(diǎn)分析 本題考查了物體的平衡、安培力、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、電功率。解題思路 （1）導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)時(shí)，切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)， EBL（v1v2），根據(jù)閉合電路歐姆定律有IE/R，導(dǎo)體棒受到的安培力FBIL EQ F(B2L2（v1v2）,R) ，速度恒定時(shí)有： EQ F(B2L2（v1v2）,R) f，可得：。（2）假設(shè)導(dǎo)體棒不隨磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，此時(shí)阻力與安培力平衡，所以有。（3）P導(dǎo)體棒Fv2f EQ B(v1 EQ F(fR,B2L

11、2) ) ，P電路E2/R EQ F(B2L2（v1v2）2,R) EQ F(f2R,B2L2) ，（4）因?yàn)?EQ F(B2L2（v1v2）,R) fma，導(dǎo)體棒要做勻加速運(yùn)動(dòng)，必有v1v2為常數(shù)，設(shè)為v，a EQ F(vtv,t) ，則 EQ F(B2L2（atvt）,R) fma，可解得：a EQ F(B2L2 vtfR,B2L2tmR) 。1035【變式訓(xùn)練2】半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)有均勻磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B=0.2T，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，半徑為b的金屬圓環(huán)與磁場(chǎng)同心地放置，磁場(chǎng)與環(huán)面垂直，其中a=0.4m，b=0.6m，金屬環(huán)上分別接有燈L1、L2，兩燈的電阻均為R =2，一金屬棒MN

12、與金屬環(huán)接觸良好，棒上單位長(zhǎng)度的電阻為1，環(huán)的電阻忽略不計(jì)（1）若棒以v0=5m/s的速率在環(huán)上向右勻速滑動(dòng)，求棒滑過(guò)圓環(huán)直徑OO 的瞬時(shí)（如圖1035所示）MN中的電動(dòng)勢(shì)和流過(guò)燈L1的電流.（2）撤去中間的金屬棒MN，將右面的半圓環(huán)OL2O 以O(shè)O 為軸向上翻轉(zhuǎn)90，若此時(shí)磁場(chǎng)隨時(shí)間均勻變化，其變化率為B/t=4T/s，求L1的功率.圖（1）圖（2）解析：（1）棒滑過(guò)圓環(huán)直徑OO 的瞬時(shí)，MN中的電動(dòng)勢(shì)E1=B2a v=0.20.85=0.8V 等效電路如圖（1）所示，流過(guò)燈L1的電流I1=E1/R=0.8/2=0.4A （2）撤去中間的金屬棒MN，將右面的半圓環(huán)OL2O 以O(shè)O 為軸向上翻

13、轉(zhuǎn)90，半圓環(huán)OL1O中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于電源，燈L2為外電路，等效電路如圖（2）所示，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2=/t=0.5a2B/t=0.32V L1的功率P1=(E2/2)2/R=1.2810-2W考點(diǎn)3. 解決電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題的基本方法與要點(diǎn)剖析： 在物理學(xué)研究的問(wèn)題中,能量是一個(gè)非常重要的課題,能量守恒是自然界的一個(gè)普遍的、重要的規(guī)律。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，由磁生電并不是創(chuàng)造了電能，而只是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能而已。在力學(xué)中就已經(jīng)知道：功是能量轉(zhuǎn)化的量度。那么在機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，是什么力在做功呢？是安培力在做功，在電學(xué)中，安培力做正功，是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能（電動(dòng)機(jī)），安培力

14、做負(fù)功，是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能（發(fā)電機(jī)），必須明確發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，是安培力做功導(dǎo)致能量的轉(zhuǎn)化。（1）基本方法用法拉第電磁感應(yīng)和楞次定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向畫(huà)出等效電路，求出回路中電阻消耗電功率表達(dá)式分析導(dǎo)體機(jī)械能的變化，用能量守恒關(guān)系得到機(jī)械功率的改變與回路中電功率的改變所滿足的方程，即能量守恒方程（2）分析要點(diǎn)分析過(guò)程中應(yīng)當(dāng)牢牢抓住能量守恒這一基本規(guī)律，即分析清楚有哪些力做功，就可知道有哪些形式的能量參與了相互轉(zhuǎn)化，如有摩擦力做功，必然有內(nèi)能出現(xiàn)；重力做功，就可能有機(jī)械能參與轉(zhuǎn)化；安培力做負(fù)功就將其它形式能轉(zhuǎn)化為電能，做正功將電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能；然后利用能量守恒列出方程求解10-

15、3-6例題3（07江蘇物理卷18題）如圖10-3-6所示，空間等間距分布著水平方向的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，豎直方向磁場(chǎng)區(qū)域足夠長(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，每一條形磁場(chǎng)區(qū)域的寬度及相鄰條形磁場(chǎng)區(qū)域的間距均為d=0.5m，現(xiàn)有一邊長(zhǎng)l=0.2m、質(zhì)量m=0.1kg、電阻R=0.1的正方形線框MNOP以v0=7m/s的初速?gòu)淖髠?cè)磁場(chǎng)邊緣水平進(jìn)入磁場(chǎng)，求（1）線框MN邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到安培力的大小F（2）線框從開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)到豎直下落的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q（3）線框能穿過(guò)的完整條形磁場(chǎng)區(qū)域的個(gè)數(shù)n解析：（1）線框MN邊剛開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電流 ，安培力 ，聯(lián)立解得 N（2）設(shè)線框豎直下落時(shí)，線框下

16、落了H，速度為，根據(jù)能量守恒定律有： ，根據(jù)自由落體規(guī)律有：，解得J（3）只有在線框進(jìn)入和穿出條形磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，才產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)線框部分進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電流，安培力，解得在時(shí)間內(nèi)由動(dòng)量定理得，求和，解得 ，穿過(guò)條形磁場(chǎng)區(qū)域的個(gè)數(shù)為，解得可穿過(guò)4個(gè)完整條形磁場(chǎng)區(qū)域答案：（1）N （2）2.45J （3）4個(gè)點(diǎn)拔：在電磁感應(yīng)中應(yīng)用動(dòng)量定理時(shí)，若安培力為變力作用，則可以利用平均值的方法分析求解，也可以應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)中的求和進(jìn)行求解對(duì)于電磁感應(yīng)中能量的轉(zhuǎn)化問(wèn)題，則通常采用能量10-3-7【變式訓(xùn)練3】如圖10-3-7所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成角，導(dǎo)軌與固定電阻R1和R2相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直

17、穿過(guò)導(dǎo)軌平面有一導(dǎo)體棒ab，質(zhì)量為m，導(dǎo)體棒的電阻與固定電阻R1和R2的阻值均相等，與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，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)，受到安培力的大小為F。此時(shí)A電阻R1消耗的熱功率為Fv3B電阻 R。消耗的熱功率為 Fv6C整個(gè)裝置因摩擦而消耗的熱功率為mgvcosD整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為（Fmgcos）v解析：由法拉第電磁感應(yīng)定律得 E=BLv，回路總電流 I=E/1.5R，安培力 F=BIL，所以電阻 R1 的功率 P1=（0.5I）2 R=Fv/6， B 選項(xiàng)正確。由于摩擦力 f=mgcos，故因摩擦而消耗的熱功率為 mgvcos。整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為（F+

18、mgcos）v。答案：BCD考點(diǎn)4. 解決電磁感應(yīng)現(xiàn)象中圖像問(wèn)題的基本方法與要點(diǎn)剖析： 電磁感應(yīng)中常涉及磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁通量、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖像，即B-t圖像、-t圖像、E-t 圖像和I-t圖像等。對(duì)于切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的情況還常涉及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流I隨線圈位移x變化的圖像，即E-x圖像和I-x圖像。（1）基本方法看清橫、縱坐標(biāo)表示的物理量理解圖像的物理意義畫(huà)出對(duì)應(yīng)的物理圖像（常常采用分段法，數(shù)學(xué)法來(lái)處理）（2）分析要點(diǎn)定性或定量地表示出所研究問(wèn)題的函數(shù)關(guān)系注意橫、縱坐標(biāo)表達(dá)的物理理，以及各物理量的單位注意在圖象中E、I、B等物理量的方向是通過(guò)正負(fù)

19、值來(lái)反映，故確定大小變化的同時(shí)，還應(yīng)確定方向的變化情況例題4（2008年全國(guó)I）矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定磁場(chǎng)的正方向垂直低面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示。若規(guī)定順時(shí)針?lè)较驗(yàn)楦袘?yīng)電流I的正方向，下列各圖中正確的是( )解析：0-1s內(nèi)B垂直紙面向里均勻增大，則由楞次定律及法拉第電磁感應(yīng)定律可得線圈中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流，方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，排除A、C選項(xiàng)；2s-3s內(nèi)，B垂直紙面向外均勻增大，同理可得線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，排除B選項(xiàng)，D正確。點(diǎn)撥：電磁感應(yīng)圖象問(wèn)題是近幾年高考的熱點(diǎn)，特別是電流隨時(shí)間變化和電壓隨時(shí)間變化的

20、最多，復(fù)習(xí)時(shí)要加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練?！咀兪接?xùn)練4】（08上海10）如圖10-3-8所示，平行于y軸的導(dǎo)體棒以速度v向右勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)半徑為R、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，導(dǎo)體棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與導(dǎo)體棒位置x關(guān)系的圖像是(A)10-3-8解析：在x=R左側(cè)，設(shè)導(dǎo)體棒與圓的交點(diǎn)和圓心的連線與x軸正方向成角，則導(dǎo)體棒切割有效長(zhǎng)度L=2Rsin，電動(dòng)勢(shì)與有效長(zhǎng)度成正比，故在x=R左側(cè)，電動(dòng)勢(shì)與x的關(guān)系為正弦圖像關(guān)系，由對(duì)稱性可知在x=R右側(cè)與左側(cè)的圖像對(duì)稱。四、考能訓(xùn)練A 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1、邊長(zhǎng)為h的正方形金屬導(dǎo)線框,從10-3-9圖中所示的位置由靜止開(kāi)始下落,通過(guò)一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向水平,且垂直于

21、線框平面,磁場(chǎng)寬度為H,上下邊界如圖中虛線所示,Hh.在線框開(kāi)始下落到完全穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)的全過(guò)程中( )A.線框中總有感應(yīng)電流存在B.線框受到磁場(chǎng)力的合力方向有時(shí)向上,有時(shí)向下10-3-9C.線框運(yùn)動(dòng)方向始終是向下的D.線框速度的大小總是在增加的2、鐵路上使用一種電磁裝置向控制中心傳輸信號(hào)以確定火車(chē)的位置,能產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁鐵被安裝在火車(chē)首節(jié)車(chē)廂下面,如10-3-10甲所示(俯視圖).當(dāng)它經(jīng)過(guò)安放在兩鐵軌間的線圈時(shí),便會(huì)產(chǎn)生一電信號(hào),被控制中心接收.當(dāng)火車(chē)通過(guò)線圈時(shí),若控制中心接收到的線圈兩端的電壓信號(hào)為下圖乙所示,則說(shuō)明火車(chē)在做( )A.勻速直線運(yùn)動(dòng) B.勻加速直線運(yùn)動(dòng)10-3-10C.勻減速直

22、線運(yùn)動(dòng) D.加速度逐漸增大的變加速直線運(yùn)動(dòng)10-3-113、如圖10-3-11所示，矩形線圈長(zhǎng)為L(zhǎng)、寬為h，電阻為R，質(zhì)量為m，在空氣中豎直下落一段距離后（空氣阻力不計(jì)），進(jìn)入一寬度也為h、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為，線圈剛穿出磁場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為，這一過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為Q，線圈克服磁場(chǎng)力做的功為，重力做的功為，線圈重力勢(shì)能的減少量為，則以下關(guān)系中正確的是（ ）A、 B、 C、 D、10-3-124、如圖10-3-12所示，CDEF是固定的、水平放置的、足夠長(zhǎng)的“U”型金屬導(dǎo)軌，整個(gè)導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在導(dǎo)軌上架著一個(gè)金屬棒ab，在極短時(shí)間內(nèi)給ab棒一個(gè)水平向右的沖

23、量，使它獲得一個(gè)速度開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，最后又靜止在導(dǎo)軌上，則ab棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，就導(dǎo)軌是光滑和粗糙兩種情況相比較（ ）A、安培力對(duì)ab棒做的功相等 B、電流通過(guò)整個(gè)回路所做的功相等C、整個(gè)回路產(chǎn)生的總熱量不同 D、ab棒動(dòng)量的改變量相同BPQOL10-3-135、如圖10-3-13所示，接有燈泡L的平行金屬導(dǎo)軌水平放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一導(dǎo)體桿與兩導(dǎo)軌良好接觸并做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)情況與彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的情況相同。圖中O位置對(duì)應(yīng)于彈簧振子的平衡位置，P、Q兩位置對(duì)應(yīng)于彈簧振子的最大位移處。若兩導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，則 （ ） A桿由O到P的過(guò)程中，電路中電流變大 B桿由P到Q的過(guò)程中，電路中電流一直變大 C桿通

24、過(guò)O處時(shí)，電路中電流方向?qū)l(fā)生改變化 D桿通過(guò)O處時(shí)，電路中電流最大6、（07.山東理綜卷）用相同導(dǎo)線繞制的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)或2L的四個(gè)閉合導(dǎo)體線框，以相同的速度勻速進(jìn)入右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖10-3-14所示。在每個(gè)線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，M、N兩點(diǎn)間的電壓分別為Ua、Ub、Uc和Ud。下列判斷正確的是（ ）A B。 C。 10-3-14D。10-3-157、如圖10-3-15所示，閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，將它從圖示位置勻速拉出勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若第一次用0.3s時(shí)間拉出，外力做的功為，通過(guò)導(dǎo)線截面的電量為，第二次用0.9s時(shí)間拉出，外力做的功為，通過(guò)導(dǎo)線截面的電量為，則（ ）A、， B、，C、， D、，8

25、、（07。全國(guó)理綜卷II）如圖10-3-16所示，在PQ、QR區(qū)域中存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向均垂直于紙面，一導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，線框的鄰邊都相互垂直，邊與磁場(chǎng)的邊界P重合。導(dǎo)線框與磁場(chǎng)區(qū)域的尺寸如圖所示。從t0時(shí)刻開(kāi)始線框勻速橫穿兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域。以為線框中有電動(dòng)勢(shì)的正方向。以下四個(gè)-t關(guān)系示意圖中正確的是（ ）10-3-16MNPQR1R2F甲I12/A2t/s1 2 3 4 50.10.2O乙10-3-179、如圖10-3-17所示，光滑且足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)1m，定值電阻R14，R22，導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m1kg的金屬桿，

26、導(dǎo)軌和金屬桿的電阻不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向下，現(xiàn)用一拉力F沿水平方向拉桿，使金屬桿由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。圖乙所示為通過(guò)R1中的電流平方隨時(shí)間變化的I12t圖線，求：（1）5s末金屬桿的動(dòng)能；（2）5s末安培力的功率； （3）5s內(nèi)拉力F做的功。B 能力提升10-3-1810、如圖10-3-18所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有半徑為r的光滑半圓形導(dǎo)體框，OC為一能繞O在框架上滑動(dòng)的導(dǎo)體棒，Ob之間連一個(gè)電阻R，導(dǎo)體框架與導(dǎo)體電阻均不計(jì)，若要使OC能以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則外力做功的功率是（ ）A、 B、 C、 D、10-3-1911、如圖10-3

27、-19所示，兩條水平虛線之間有垂直于紙面向里，寬度為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)質(zhì)量為m，電阻為R的正方形線圈邊長(zhǎng)為L(zhǎng)（La）處以速度v沿拋物線下滑。假設(shè)拋物線足夠長(zhǎng)，金屬塊沿拋物線下滑后產(chǎn)生的焦耳熱的總量為AmgbBmv2Cmg（ba）Dmg（ba）+mv213、如圖10-3-21所示，質(zhì)量為m的跨接桿ab可以無(wú)摩擦地沿水平的導(dǎo)軌滑行，兩軌間寬為L(zhǎng)，導(dǎo)軌與電阻R連接，放在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感強(qiáng)度為B。桿從x軸原點(diǎn)O以大小為vo的水平初速度向右滑行，直到靜止。已知桿在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度v和位移x的函數(shù)關(guān)系是：v = v0- B2L2 eq f(x,mR) 。桿及導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)。（1）試

28、求桿所受的安培力F隨其位移x變化的函數(shù)式。（2）分別求出桿開(kāi)始運(yùn)動(dòng)和停止運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的安培力F1和F2。（3）證明桿在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能的變化量EK等于安培力所做的功W。 OxRab10-3-21（4）求出電阻R所增加的內(nèi)能E。14、如圖10-3-22甲所示，空間存在B=0.5T，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN、PQ是處于同一水平面內(nèi)相互平行的粗糙長(zhǎng)直導(dǎo)軌，間距L=0.2m， R是連接在導(dǎo)軌一端的電阻，ab是跨接在導(dǎo)軌上質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒.從零時(shí)刻開(kāi)始，通過(guò)一小型電動(dòng)機(jī)對(duì)ab棒施加一個(gè)牽引力F，方向水平向左，使其從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌做加速運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好.圖乙是棒的v-t圖像，其中OA段是直線，AC是曲線，DE是曲線圖像的漸進(jìn)線，小型電動(dòng)機(jī)在12s末達(dá)到額定功率P=4.5W，此后保持功率不變.除R外，其余部分電阻均不計(jì)，g=10m/s2. （1）求導(dǎo)體棒ab在012s內(nèi)的加速度大小； （2）求導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)及電阻R的值； （3）若t=17s時(shí)，導(dǎo)體棒ab達(dá)最大速度，從017s內(nèi)共發(fā)生位移100m，試求1217s內(nèi)，R上產(chǎn)生的熱量.