《選修3-2》電磁反應(yīng)+交流電3目錄 4 4(二)感生感應(yīng)電動勢 (三)線框穿磁場圖像 26(四)三步六類 (五)線框穿磁場計算 65(六)磁懸浮列車 73(七)旋轉(zhuǎn)感應(yīng)電動勢 (八)雙棒 (四)、自感互感 4(一)楞次定律甲5例3.(2018云南省西雙版納州民族中學(xué)高二下學(xué)期6月份考試)如圖所示，線圈兩端與電6例5.(2019吉林省長春外國語學(xué)校高二下學(xué)期第一次月考)如圖所示，光滑固定導(dǎo)軌M、例6.(2019甘肅蘭州第一中學(xué)高二下學(xué)期3月月考)如圖，兩同心圓環(huán)A、B置于同一水C.A具有收縮的趨勢D.7所示(規(guī)定向下為B的正方向),則下列說法正確的是()甲有8例11.(2018新課標(biāo)3)如圖(a),在同一平面內(nèi)固定有一長直導(dǎo)線PQ和一導(dǎo)線框R,RD.在t=T例12.(04上海)兩圓環(huán)A、B置于同一水9例16.(2017·新課標(biāo)I卷)掃描隧道顯微鏡(STM)可用來探ABCD例18.(2017·新課標(biāo)Ⅲ卷)如圖，在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中有一U形金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與磁場垂直。金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS,一圓環(huán)形金屬框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi)，線框與導(dǎo)軌共面?，F(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運動，在運動開始例19.(16江蘇)電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，磁體附近的金屬弦被磁化，因此的有A.選用銅質(zhì)弦，電吉他仍能正常工作B.取走磁體，電吉他將不能正常工作C.增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動勢D.磁振動過程中，線圈中的電流方向不斷變化例1.B例2.C例3.A例16.A(二)感生感應(yīng)電動勢例1.(04全國Ⅲ)一矩形線圈位于一隨時間t變化的勻強(qiáng)磁場內(nèi)，磁場方向垂直線圈所在的平面(紙面)向里，如圖1所示。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨t的變化規(guī)律如圖2所示。以I表示線圈中的感應(yīng)電流，以圖1中線圈上箭頭所示方向的電流為正，則以下的I—t圖中正確的例2.(08全國I)矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場中，磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂時針方向為感應(yīng)電流I的正方向，下列各圖中正確的是D.D.例3.(09廣東)如圖18(a)所示，一個電阻值為R,匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R?連接成閉合回路，線圈的半徑為rj,在線圈中半徑為r?的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖18(b)所示，圖線與橫、縱軸的截距分別為to和Bo導(dǎo)線的電阻不計，求0至tt時間內(nèi)(1)通過電阻R?上的電流大小和方向；(2)通過電阻R?上的電量q及電阻R?上產(chǎn)生的熱量.圖18例4.(2011海淀期末)在水平桌面上，一個面積為S的圓形金屬框置于勻強(qiáng)磁場中，線框平面與磁場垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化關(guān)系如圖(甲)所示，0—1s內(nèi)磁場方向垂直線框平面向下。圓形金屬框與兩根水平的平行金屬導(dǎo)軌相連接，導(dǎo)軌上放置一根導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒的長為L、電阻為R,且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒處于另一勻強(qiáng)磁場中，如圖(乙)所示。若導(dǎo)體棒始終保持靜止，則其所受的安培力隨時間變化的圖象是圖中的(設(shè)向左的方向為安培力的正方向)D圖乙例6.(2018新課標(biāo)1)17.如圖，導(dǎo)體軌道OPQS固定，其中PQS是半圓弧，Q為半圓例7.(06天津)在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，水平放置一個不變形的單匝金屬圓線圈，規(guī)定例8.(09全國Ⅱ)如圖，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里，大小隨時間的變化(1)導(dǎo)線中感應(yīng)電流的大??；例9.(10浙江)半徑為r帶缺口的剛性金屬圓環(huán)在紙面上固定放置，在圓環(huán)的缺口兩端引A.第2秒內(nèi)上極板為正極B.第3秒內(nèi)上極板為負(fù)極C.第2秒末微?；氐搅嗽瓉砦恢肈.第3秒末兩極板之間的電場強(qiáng)度大小為0.2m2/d變式訓(xùn)陳2陽正方向，環(huán)中感應(yīng)電流沿順時針方向為正方向，則環(huán)中電流隨時間變化的圖象是()ABCD例12.(2012福建卷)如圖甲，在圓柱形區(qū)域內(nèi)存在一方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B段時間內(nèi)甲乙例14.(14新課標(biāo)I)如圖(A)所示，線圈AB、CD繞在同一軟鐵芯上.在AB線圈中通ACBD例15.(16上海)如圖(a),螺線管內(nèi)有平行于軸線的外加勻強(qiáng)磁場，以圖中箭頭所示方向例16.在豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，水平放置一圓形導(dǎo)體環(huán).規(guī)定導(dǎo)體環(huán)中電流的正方向如甲應(yīng)強(qiáng)度B?隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示.=0.2B.磁感應(yīng)強(qiáng)度B?的方向豎直向下例19.如圖甲所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌連接一個平行板電容器C和電阻R,導(dǎo)體棒甲乙例20.(2019河北省衡水中學(xué)高三統(tǒng)一聯(lián)合考試)如圖(a),在同一平面內(nèi)固定一長直導(dǎo)線PQ和一導(dǎo)線框abcd,abcd在PQ的下方。導(dǎo)線PQ中通有從Q到P的電流，電流i的變化例21.(2018湖北省天門、仙桃、潛江三市聯(lián)考高二(下)期末)如圖所示，矩形金屬線框例22.(2019河南省駐馬店市2018-2019高二(上)期末)如圖所示，圓形金屬線圈半徑r的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t按如圖乙所示規(guī)律周期性變化(圖中只畫出兩個周期)求從t=0時例10.B例11.D方向是從b到a例12.(1)(2)例15.AD例17.BC例18.AC例19.CD例21.AC例22.(1)9V;(2)6W;(3)19Ω例23.324J為單位)例3.(2018新課標(biāo)2)18.如圖，在同一平面內(nèi)有兩根平行長導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間存在依次相鄰的矩形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，區(qū)域?qū)挾染鶠镮,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向交替向上向下。一邊長為的正方形金屬線框在導(dǎo)軌上向左勻速運動，線框中感應(yīng)電流i隨時間t變化的正確圖線可能是例4.(07全國Ⅱ)如圖所示，在PO、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、磁場方向均垂直于紙面。一導(dǎo)線框abcdefa位于紙面內(nèi)，框的鄰邊都相互垂直，bc邊與磁場的邊界P重合，導(dǎo)線框與磁場區(qū)域的尺寸如圖所示。從t=0時刻開始，線框勻速橫穿兩個磁場區(qū)域。以a→b→c→d→e→f為線框中的電動勢ε的正方向，以下四個ε-t關(guān)系示意圖中正確的是()例5.(10宣武二模)如圖所示，只有在兩平行虛線間的區(qū)域內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場B,閉合直角三角形圈abc的ab邊與磁場的邊界虛線平行，而且bc邊的長度恰好和兩平行直線之間的寬度相等。當(dāng)線圈以速度v勻速地向右穿過該區(qū)域時，下列四個圖像中的哪一個可以定性地表示線圈中感應(yīng)電流隨時間變化的規(guī)律()例6.(08全國Ⅱ)21.如圖，一個邊長為l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場；一個邊長也為I的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場方向垂直；虛線框?qū)蔷€ab與導(dǎo)線框的一條邊垂直，ba的延長線平分導(dǎo)線框。在t=0時，使導(dǎo)線框從圖示位置開始以恒定速度沿ab方向移動，直到整個導(dǎo)線框離開磁場區(qū)域。以i表示導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的強(qiáng)度，取逆時針方向為正。下列表示i—t關(guān)系的圖示中，可能正確的是例7.(10上海)如右圖，一有界區(qū)域內(nèi)，存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向分別垂直于光滑水平桌面向下和向上的勻強(qiáng)磁場，磁場寬度均為例8.如圖甲所示，有兩個相鄰的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B,磁場方向相反，且與紙面垂直，磁場區(qū)域在x軸方向?qū)挾染鶠閍,在y軸方向足夠?qū)挕，F(xiàn)有一高為a流的正方向，在圖乙中，線框中感應(yīng)電流i與線框移動的位移x的關(guān)系圖象正確的是()CBC作用下，一正方形閉合剛性導(dǎo)線框沿QN方向勻速運P'、Q'恰好在磁場邊界中點。下列圖象中能反映線框所受安培力f的大小隨時間t變化規(guī)題21圖ABCD例10.(2017·新課標(biāo)Ⅱ卷)兩條平行虛線間存在一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與紙面垂直。邊長為0.1m、總電阻為0.005Ω的正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi)，cd邊與磁場邊界平行，如圖(a)所示。已知導(dǎo)線框一直向右做勻速直線運動，感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖線如圖(b)所示(感應(yīng)電流的方向為順時針時，感應(yīng)電動勢取正)。下列說法正確的是()A.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.5TC.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向外D.在t=0.4s至t=0.6s這段時間內(nèi)，導(dǎo)線所受的安培力大小為0.1N例11.(13新課標(biāo)I)如圖.在水平面(紙面)內(nèi)有三根相同的均勻金屬棒AB、AC和MN,MN向右勻速運動，從圖示位置開始計時，運動中MN始終與∠BAC的平分線垂直且和導(dǎo)軌保持良好接觸。下列關(guān)于回路中電流I與時間t的關(guān)系圖線.可能正確的是()例12.(13新課標(biāo)Ⅱ)如圖，在光滑水平桌面上有一邊長為L、電阻為R的正方形導(dǎo)線框；在導(dǎo)線框右側(cè)有一寬度為D(D>L)的條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場的邊界與導(dǎo)線框的一邊平左邊界重合，隨后導(dǎo)線框進(jìn)入并通過磁場區(qū)域。下列v-t圖像中，可能正確描述上述過程的d例13.(16四川)如圖所示，電阻不計、間距為1的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置于磁感應(yīng)強(qiáng)NN例14.如圖所示，有一等腰直角三角形的區(qū)域，其斜邊長為2L,高為L。在該區(qū)域內(nèi)分布XXXXLXXLX是甲乙例1.B例2.D例3.D例4.C例5.C例6.C例7.AC例8.C例9.B例10.BC例11.A例12.D例13.BC例17.D例18.AD例1.(07北京)用密度為d、電阻率為p、橫截面積為A的(1)當(dāng)達(dá)到最大速度時，下落的高度為h,求電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q。(2)求這個過程中安培力的沖量Q例5.(2018天津)如圖所示，豎直放置的□形光滑導(dǎo)軌寬為L,矩形勻強(qiáng)磁場I、Ⅱ的高和屬桿 (1)末速度的大小v;(2)通過的電流大小I;(3)通過的電荷量Q.例7.(2018屆安徽安慶二模)如圖所示，有水平方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,在B.金屬棒的初速度V?=2m/sC.金屬棒從BC開始向上運動到0.2m時，金屬棒的速度v=4m/sD.Q?≠Q(mào)?=Q?≠Q(mào)?Ca例10.(10天津)如圖所示，質(zhì)量m=0.1kg,電阻R?=0.32,長度1=0.4m的導(dǎo)體棒ab橫放(1)求框架開始運動時ab速度v的大??；與導(dǎo)軌垂直，且接觸良好，通過R的感應(yīng)電流隨時間t變化的圖象如圖2所示。下面分別B→BA圖1縮區(qū)圖級1925體智例12.(11西城二模)一個足夠長的豎直放置的磁鐵結(jié)構(gòu)如圖所示。在圖1中磁鐵的兩個磁A.線圈中沒有感應(yīng)電流，線圈做自由落體運動B.在圖1俯視圖中，線圈中感應(yīng)電流沿逆時針方向C.線圈有最大速度，線圈半徑越大，最大速度越小D.線圈有最大速度，線圈半徑越大，最大速度越大例13.(11山東)如圖甲所示，兩固定的豎直光滑金屬導(dǎo)軌足夠長且電阻不計。兩質(zhì)量、長度均相同的導(dǎo)體棒c、d,置于邊界水平的勻強(qiáng)磁場上方同一高度h處。磁場寬為3h,方向與導(dǎo)軌平面垂直。先由靜止釋放c,c剛進(jìn)入磁場即勻速運動，此時再由靜止釋放d,兩例14.(04上海)水平面上兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間(1)金屬桿在勻速運動之前做什么運動?例15.(06上海)12.如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)軌與固定電阻R?和R?A.電阻R?消耗的熱功率為Fv/3.例17.(11海淀一模)如圖6所示，平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ與水平面成θ角，導(dǎo)軌兩端各讀書改變命運，知識就是力量例18.(2012山東)如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ,上端接有定值電阻，勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒由靜止釋放，當(dāng)速度達(dá)到y(tǒng)時開始勻速運動，此時對導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力，并保持拉力的功率為P,導(dǎo)體棒最終以2v的速度勻速運動。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻，重力加速度為g,下列選項正確的是()B.p=3mgvsinθD.在速度達(dá)到2v以后勻速運動的過程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功例19.(2012四川)半徑為a右端開小口的導(dǎo)體圓環(huán)和長為2a的導(dǎo)體直桿，單位長度電阻均為R?。圓環(huán)水平固定放置，整個內(nèi)部區(qū)域分布著豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。桿在圓環(huán)上以速度v平行于直徑CD向右做勻速直線運動，桿始終有兩點與圓環(huán)良好接觸，從圓環(huán)中心O開始，桿的位置由θ確定，如圖所示。則A.θ=0時，桿產(chǎn)生的電動勢為2BavC.θ=0時，桿受的安培力大小為)例20.(10新課標(biāo))如圖所示，兩個端面半徑同為R的圓柱鐵芯同軸水平放置，相對的端AB水平置于縫隙中，且與圓柱軸線等高、垂直。讓銅棒從靜止開始自由下落，銅棒下落距離為0.2R時銅棒中電動勢大小為E,下落距離為0.8R時電動勢大小為E?。忽略渦流損耗和邊緣效應(yīng)。關(guān)于E?、E?的大小和銅棒離開磁場前兩端的極性，下列判斷正確的是()例21.(13新課標(biāo)I)如圖，兩條平行導(dǎo)軌所在平面與水平地面的夾角為θ,間距為L。導(dǎo)軌上端接有一平行板電容器，電容為C。導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于導(dǎo)軌平面。在導(dǎo)軌上放置一質(zhì)量為m的金屬棒，棒可沿導(dǎo)軌下滑，且在下滑過程中保持與導(dǎo)軌垂直并良好接觸。已知金屬棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度大小為(1)電容器極板上積累的電荷量與金屬棒速度大小的關(guān)系；(2)金屬棒的速度大小隨時間變化的關(guān)系。例22.(16新課標(biāo)Ⅲ)如圖，兩條相距I的光滑平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面(紙面)內(nèi)，先開關(guān)S接1,使電容器完全充電。然后將S接至2,導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出),MN開始向右加速運動。當(dāng)MN上的感應(yīng)電動勢(1)磁場的方向；例24.(2017·江蘇卷)如圖所示，兩條相距d的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，其右端接一阻值為R的電阻.質(zhì)量為m的金屬桿靜置在導(dǎo)軌上，其左側(cè)的矩形勻強(qiáng)磁場區(qū)域MNPQ(3)PQ剛要離開金屬桿時，感應(yīng)電流的功率P.例25.(16上海)如圖，一關(guān)于y軸對稱的導(dǎo)體軌道位于水平面內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻用下從原點由靜止開始沿y軸正方向做加速度為a的勻速加速直線運動，運動時棒與x軸始終平行。棒單位長度的電阻p,與電阻不計的軌道接觸良好，運動中產(chǎn)生的熱功率隨棒位置(1)導(dǎo)體軌道的軌道方程y=f(x);(2)棒在運動過程中受到的安培力Fm隨y的變化關(guān)系；(3)棒從y=0運動到y(tǒng)=L過程中外力F的功。C.外力F的功率大小為1W=22的小燈泡L,一質(zhì)量為m=0.2kg、電阻為r=1例34.(2019福建省羅源第一中學(xué)高二3月月考)如圖甲所示，兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為LM、P兩點間接有阻值為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)軌垂直.整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直斜面向下.導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略.讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計它們之間的摩擦.(1)由b向a方向看到的裝置如圖乙所示，請在此圖中畫出ab桿下滑過程中某時刻的受力示(3)已知金屬桿ab從靜止到具有最大速度發(fā)生的位移為S。求在此過程中，克服安培力所做的功.例35.(2019福建省南平市高二上學(xué)期期末)如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場中的兩根足夠長且電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌相距L,導(dǎo)軌平面與水平面夾角為θ,上端連接阻值為R的電阻。勻強(qiáng)磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下(圖中未畫出)。質(zhì)量為m,電阻也為R的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上由靜止開始釋放，金屬棒下滑過程中的最大速度為vm,棒與導(dǎo)軌始終垂直并保持良好接觸，(3)當(dāng)金屬棒沿導(dǎo)軌下滑距離為s時，金屬棒速度已達(dá)到最大值，則此過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Qr為多少?例1.(1)金屬桿受到的阻力，2N例1.(1)金屬桿受到的阻力，2N例4.例5.BC例6.(1)例11.B例12.D例14.(1)加速度減小的加速運動；(2)1T;(3)例15.ACD例17.B例22.(1)(2)①=KS+6C-6)例23.(1)磁場的方向垂直于導(dǎo)軌平面向下(2)例27.B例29.A例30.C例31.BCD例32.ABD,方向豎直向例34.(1)(四)三步六類例1.(2019湖北宜昌市部分示范高中教學(xué)協(xié)作體高二第二學(xué)期期中聯(lián)考)如圖，足夠長的一個阻值均為2Q的電阻R?、R?,導(dǎo)軌上放一根金屬棒，其質(zhì)量m=1kg,電置處在磁感強(qiáng)度B=1T,方向垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中，今給金屬棒一方向平行于導(dǎo)軌平量是10J,(g=10m/s2,sin37°=0.6).求：(1)R?及金屬棒上產(chǎn)生的熱量。例3.(2019安徽省蚌埠第二中學(xué)高二下學(xué)期第一次月考)如圖所示，固定于水平桌面上的金電流大小和方向.例4.(2019山西省臨汾第一中學(xué)、忻州第一中學(xué)高二3月聯(lián)考)如圖所示，相距為L的足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌上垂直放一質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒MN,導(dǎo)軌平面與水平面夾角為0,并處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中。導(dǎo)軌的上端接一滑動變阻器Rx和一個理想電壓表，其余電阻不計，已知重力加速度為g。求：(1)調(diào)節(jié)Rx=R,釋放導(dǎo)體棒，當(dāng)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時，求通過導(dǎo)體棒的電流及速度；(2)改變Rx,待導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌再次勻速下滑時讀出電壓表的示數(shù)為U,求滑動變阻器此時例5.(2019江蘇省南通市啟東市高二(上)期末)如圖所示，豎直平面內(nèi)兩豎直放置的金屬導(dǎo)軌間距為L?,導(dǎo)軌上端接有一電動勢為E、內(nèi)阻不計的電源，電源旁接有一特殊開關(guān)S,當(dāng)金屬棒切割磁感線時會自動斷開，不切割時自動閉合；軌道內(nèi)存在三個高度均為L?的矩形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向如圖。一質(zhì)量為m的金屬棒從a止開始下落，到達(dá)cd位置前已經(jīng)開始做勻速運動，棒通過cdfe區(qū)域的過程中始終做勻速運動。已知定值電阻和金屬棒的阻值均為R,其余電阻不計，整個過程中金屬棒與導(dǎo)好，重力加速度為g,求：(1)金屬棒勻速運動的速度大??；(2)金屬棒與金屬導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ;(3)金屬棒經(jīng)過efgh區(qū)域時定值電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。例6.(2019山東省泰安市高二上學(xué)期期末)如圖所示，半徑為1的金屬圓環(huán)水平固定，處(1)桿AB下滑速度為2m/s時的加速度大??；(2)桿AB下滑的最大速度vm;答案例1.(1)40J(2)2m(3)0.1C例2.(1)a=7.5m/s2(2)13m=2.0m/s(3)t=1.1s,例7.(1)1.5m/s2;(2)8m/s;(3)0.64J例1.(07山東)用相同導(dǎo)線繞繞制的邊長為L或2L的四個閉合導(dǎo)體線框、以相同的速度c例2.如圖所示，abcd是位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線框，金屬線框的質(zhì)量為m,電并與線框的bc邊平行，磁場方向與線框平面垂直.現(xiàn)金屬線框由距MN的某一高度從靜止像中坐標(biāo)軸上所標(biāo)出的字母均為已知量.求：(1)金屬框的邊長；(2)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度；(3)金屬線框在整個下落過程中所產(chǎn)生的熱量.冊例3.(10西城一模)如圖所示，空間存在一有邊界的條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向與豎直平面(紙面)垂直，磁場邊界的間距為L。一個質(zhì)量為m、邊長也為L的正方形導(dǎo)線框沿豎t=0時刻導(dǎo)線框的上邊恰好與磁場的下邊界重合(圖中位置I),導(dǎo)線框的速度為%經(jīng)歷一例5.(10山東)如圖所示，空間存在兩個磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B例6.(06上海)如圖所示，將邊長為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形導(dǎo)線框豎直向上拋例9.(11東城二模)如圖-8所示，相距為d的兩水平虛線p1、p2表示方向垂直紙面向里CMDVN例8.(10海淀期末)如圖所示，勻強(qiáng)磁場區(qū)域高為H,水平界面AA'、CC'分別是磁場區(qū)域個閉合的矩形導(dǎo)線框abcd,ab長為li,bc長為l?,l?<H,線框的質(zhì)量為m,電阻為R.使線A.可以求出金屬框的邊長B.線框穿出磁場時間(tr—t)等于進(jìn)入磁場時間(t—t)M------M--------………v-圖乙圖乙例12.(2011濟(jì)南三模)兩磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域I、Ⅲ,方向如圖所示，兩區(qū)例13.(2009濟(jì)南一模)如圖所示，兩個有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向分別垂直紙面向里和向外，磁場寬度均為L,距磁場區(qū)域的左側(cè)L處，有一邊長為L的正導(dǎo)體線框，總電阻為R,且線框平面與磁場方向垂直，現(xiàn)用外力F使線框以速度v勻速穿過垂直紙面向里時磁通量φ的方向為正，外力F向右為正。則以下關(guān)于線框中的磁通量φ、讀書改變命運，知識就是力量例10.D例12.BC例13.AD例1.磁懸浮列車動力原理如下圖所示，在水平地面上放有兩根平行直導(dǎo)軌，軌間存在著等金屬框電阻R=2Q,導(dǎo)軌間距L=0.4m,當(dāng)磁場B?、B?同時以v=5m/s的速度向右勻速運動時，求(1)如果導(dǎo)軌和金屬框均很光滑，金屬框?qū)Φ厥欠襁\動?若不運動，請說明理由；如運動，(2)如果金屬框運動中所受到的阻力恒為其對地速度的K倍，K=0.18,求金屬框所能達(dá)到的最大速度vm是多少?(3)如果金屬框要維持(2)中最大速度運動，它每秒鐘要消耗多少磁場能?例3.(08天津)磁懸浮列車是一種高速低耗的新型交通工具，它的驅(qū)動系統(tǒng)簡化為如下模型，固定在列車下端的動力繞組可視為一個矩形純電阻金屬框，電阻為R,金屬框置于xOy平面內(nèi)，長邊MN為1平行于y軸，寬為d的NP邊平行于x軸，如圖1所示。列車軌道沿Ox方向，軌道區(qū)域內(nèi)存在垂直于金屬框平面的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿Ox方向按正弦規(guī)律分布，其空間周期為λ,最大值為Bo,如圖2所示，金屬框同一長邊上各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度行駛，某時刻速度為v(v<vo)(1)簡要敘述列車運行中獲得驅(qū)動力的原理(2)為使列車獲得最大驅(qū)動力，寫出MN、PQ邊應(yīng)處于磁場中的什么位置及λ與d之間應(yīng)(3)計算在滿足第(2)問的條件下列車速度為y時驅(qū)動力的大小。(1)若測得圓環(huán)a點磁場如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B?,方向與水平方向成01角，問此時例5.渦流制動是一種利用電磁感應(yīng)原理工作的內(nèi)感應(yīng)出的渦流會對磁鐵的運動產(chǎn)生阻礙作用.渦流制動是磁懸浮列車在高速運行時進(jìn)行制動的一種方式.某研究所制成如圖乙所示的車和軌道模型來定量模擬磁懸浮列車的渦流制動過程.車廂下端安裝有電磁鐵系統(tǒng)，能在長為L1=0.6m,寬L2=0.2m的矩形區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生豎直方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度可隨車速的減小而自動增大(由車內(nèi)速度傳感器控制),但最大不超過B1=2T,將鋁板簡化為長大于L1,寬也為L2的單匝矩形線圈，間隔鋪設(shè)在軌道正中央，其間隔也為L2,每個線圈的電阻為R1=0.12,導(dǎo)線粗細(xì)忽略不計.在某次實驗中，模型車速度為v=20m/s時，啟動電磁鐵系統(tǒng)開始制動，車立即以加速度al=2m/s2做勻減速直線運動，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增加到B1時就保持不變，直到模型車停止運動.已知模型車的總質(zhì)量為ml=36kg,空氣阻力不計.不考慮磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象以及線圈激發(fā)的磁場對電磁鐵產(chǎn)生磁場的影響.(1)電磁鐵的磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)到最大時，模型車的速度為多大?(2)模型車的制動距離為多大?(3)為了節(jié)約能源，將電磁鐵換成若干個并在一起的永磁鐵組，兩個相鄰的磁鐵磁極的極性相反，且將線圈改為連續(xù)鋪放，如圖丙所示，已知模型車質(zhì)量減為m2=20kg,永磁鐵激發(fā)的磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為B2=0.1T,每個線圈匝數(shù)為N=10,電阻為R2=12,相鄰線圈緊密接觸但彼此絕緣.模型車仍以v=20m/s的初速度開始減速，為保證制動距離不大于80m,至少安例6.(重慶市2018屆高三下學(xué)期學(xué)業(yè)質(zhì)量調(diào)研抽測(第三次))(1)如圖所示，兩條相距L例7.電磁阻尼制動是一種利用電磁感應(yīng)原理工作的新型制動方式，它的基本原理如圖甲所制動過程。車廂下端安裝有電磁鐵系統(tǒng)，能在長為L?=0.6m,寬豎直方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度可隨車速的減小而自動增大(由車內(nèi)速度傳感器控制),但最大不超過B?=2T,將鋁板簡化為長大于L,寬也為L?的單匝矩形線圈，間隔鋪設(shè)在軌模型車速度為vo=20m/s時，啟動電磁鐵系統(tǒng)開始制動，車立即以加速度a?=2m/s2做勻減速直線運動，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增加到B?時就保持不變，直到模型車停止運動。已知模型車的總質(zhì)量為my=36kg,空氣阻力不計。不考慮磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象以及線圈激丙丙乙(1)電磁鐵的磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)到最大時，模型車的速度v?為多大?(2)模型車的制動距離為多大?(3)某同學(xué)受到上述裝置的啟發(fā)，設(shè)計了進(jìn)一步提高制動效果的方案如下，將電磁鐵換成線圈接觸緊密但彼此絕緣，如圖丙所示，若永磁鐵激發(fā)的磁感應(yīng)強(qiáng)度恒定為B?,模型車質(zhì)量m:及開始減速的初速度vo均不變，試通過必要的公式分析這種設(shè)計在提高制動能力上的(2)金屬框運動的方向.例5.(1)v?=5m/s(2)x=106.25m(4)4個例7.(1)5m/s;(2)106.25m(3)例8.(1)向外(2)水平向左(3)1m=4m/s(4)P=fv?+E2/R=0.4W例1.(12新課標(biāo))如圖，均勻磁場中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框，半圓直徑與磁場邊緣重合；磁場方向垂直于半圓面(紙面D例5.(16新課標(biāo)Ⅱ)法拉第圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示。銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，D.若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉淼?倍線框，圓心為Ov;兩導(dǎo)線框在同一豎直面(紙面)內(nèi)；兩圓弧半徑相等；過直線OaOv的A.1:1B.1:2C.1:4D.4:1B.在導(dǎo)體棒的內(nèi)部電流由O點至A點例9.如圖所示，半徑為r的半圓弧光滑金屬導(dǎo)軌ab垂直放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁A.導(dǎo)體棒在轉(zhuǎn)動過程中c端電勢高de例13.(2018云南省昭通市魯?shù)橐恢懈叨聦W(xué)期期中)在如圖甲所示區(qū)域(圖中直角坐標(biāo)系Oxy的一、三象限)內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里，大小為B,半徑為l,圓心角為60°的扇形導(dǎo)線框OPQ以角速度w繞O點在紙面內(nèi)沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，導(dǎo)線框回路電阻為R.(1)求線框中感應(yīng)電流的最大值o和交變感應(yīng)電流的頻率f;(2)在圖乙中畫出線框在一周的時間內(nèi)感應(yīng)電流I隨時間t變化的圖象(規(guī)定與圖中線框的位置相應(yīng)的時刻為t=0)例14.(2018安徽滁州定遠(yuǎn)民族中學(xué)高二下學(xué)期期中)如圖，ab和cd為質(zhì)量m=0.1kg、長度L=0.5m、電阻R=0.3Ω的兩相同金屬棒，ab放在半徑分別為r=0.5m和rz=1m的水平同心圓環(huán)導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T豎直向上的勻強(qiáng)磁場中；cd跨放在間距也為L=0.5m、傾角為0=30°的光滑平行導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度也為B=0.2T方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中.四條導(dǎo)軌由導(dǎo)線連接并與兩導(dǎo)體棒組成閉合電路，除導(dǎo)體棒電阻外其余電阻均不計.ab在外力作用下沿圓環(huán)導(dǎo)軌勻速轉(zhuǎn)動，使cd在傾斜導(dǎo)軌上保持靜止.重力加速度為g=10m/s2.求：B)(1)從上向下看ab應(yīng)沿順時針還是逆時針方向轉(zhuǎn)動?(3)若使ab加速轉(zhuǎn)動一周，同時用外力保持cd靜止，則該過程中通過cd的電荷量為多少?例1.C根據(jù)右手定則，感應(yīng)電流的方向是從B端流向A端，因此，通過電阻R的感應(yīng)電流方向是從C端流向D端，由歐姆定律可知，通過電阻R的感應(yīng)電流大小I滿足④f=μN⑥1=roAt⑦和1?=2roAt⑧克服摩擦力做的總功為W,=f(l?+l?)⑨在△t時間內(nèi)，消耗在電阻R上的功為W?=I2R△t⑩?例9.CD讀書改變命運，知識就是力量例10.BC例11.BC例14.(1)從上向下看ab應(yīng)沿順時針方向轉(zhuǎn)動(2)w=40rad/s(3)Q=0.785C(八)雙棒例1.(2018天津)真空管道超高速列車的動力系統(tǒng)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成平動動能的裝置。圖1是某種動力系統(tǒng)的簡化模型，圖中粗實線表示固定在水平面上間距為l的兩條平行屬棒，通過絕緣材料固定在列車底部，并與導(dǎo)軌良好接觸，其間距也為I,列車的總質(zhì)量為如圖1所示，為使列車啟動，需在M、N間連接電動勢為E的直流電源，電源內(nèi)阻及導(dǎo)線(1)要使列車向右運行，啟動時圖1中M、N哪個接電源正極，并簡要說明理由；(2)求剛接通電源時列車加速度a的大小；(3)列車減速時，需在前方設(shè)置如圖2所示的一系列磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁N棒總在窄軌上運動。已知兩金屬棒接入電路的總電阻為0.22,軌道電阻不計，例4.(2019安徽省郎溪中學(xué)高二5月月考)如圖所示，兩根平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ例5.(2019山西省太原第五中學(xué)高二(下)段考)如圖所示，足夠長的相距為L=1m的平行例6.(2018湖北省孝感市重點高中協(xié)作體高二下學(xué)期期末聯(lián)考)如圖所示，水平面內(nèi)固定例7.(2019黑龍江省雙鴨山市第一中學(xué)高二4月月考)水平面上平行固定兩長直導(dǎo)體導(dǎo)軌軌方向靜止放置兩根導(dǎo)體棒1和2,其中1的質(zhì)量為M,有效電阻為R,2的質(zhì)量為m,有效(1)初始時刻2的加速度a(2)系統(tǒng)運動狀態(tài)穩(wěn)定時1的速度v(3)系統(tǒng)運動狀態(tài)達(dá)到穩(wěn)定的過程中，流過1棒某截面的電荷量q讀書改變命運，知識就是力量,5例8.(1)6mg(2)5例9.(1)2s(2)v?=5m/s12W(3)225m的勻強(qiáng)磁場中，以10πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，電阻R?和R?的阻值均為502,線圈的內(nèi)A.線圈中的電動勢為e=50sin10πtVD.R?上消耗的電功率為50WR?則例4.電阻為1Ω的矩形線圈，繞垂直于磁場方向的軸在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電動勢隨時間變化的圖象如圖所示?，F(xiàn)把交流電加在電阻為92的電熱絲上，則下列說法中正確的是A.線圈轉(zhuǎn)動的角速度為31.4rad/sB.如果線圈轉(zhuǎn)速提高一倍，則電流不會改變D.電熱絲的發(fā)熱功率P=1800W例5.(11海淀二模)如圖1所示，圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的正弦交流A.線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為1:2C.交流電b的最大值為20/3VD.在圖中t=0時刻穿過線圈的磁通量為零例6.(08寧夏)19.如圖a所示，一矩形線圈abcd放置在勻強(qiáng)磁場中，并繞過ab、cd中點的軸00'以角速度o逆時針勻速轉(zhuǎn)動。若以線圈平面與磁場夾角θ=45°時(如圖b)為計例7.(2019黑龍江省鶴崗市第一中學(xué)高二下學(xué)期期中)如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,邊長L=0.1m的正方形線圈共N=100匝，線圈總電阻r=12,線圈繞垂直于磁感線D.電阻R上的電壓為8VD.此交流電1s內(nèi)電流的方向改變5次B.當(dāng)轉(zhuǎn)過60時，感應(yīng)電流的瞬時值A(chǔ).線圈轉(zhuǎn)動的角速度o=3rad/sB.轉(zhuǎn)動過程中穿過線圈磁通量的最大值例14.(2018山東省棗莊第八中學(xué)東校區(qū)高二4月階段性檢測)某興趣小組設(shè)計了一種發(fā)電A.流過電阻的電流是20A例16.(2012北京)一個小型電熱器若接在輸出電壓為10v的4.5yB,5VZy例17.(2012廣東卷)某小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電動勢為e=50sin100πt(V),對此電動勢，例18.(2018新課標(biāo)3)16.一電阻接到方例1.BSasint例2.B例6.D例7.B例8.B例10.ACD例11.BD例12.BCD例13.ACD例15.D例16.C例17.CD例3.(2012山東)圖甲是某燃?xì)鉅t點火裝置的原理圖。轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換為圖乙所示A.電壓表的示數(shù)等于5VB.電壓表的示數(shù)等于例4.(2012新課標(biāo))自耦變壓器鐵芯上只繞有一個線圈，原、副線圈都只取該線圈的某部為1900匝；原線圈為1100匝，接在有效值為220V的交流電源上。當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至A.380V和5.3A和9.1A和9.1AA.原、副線圈的匝數(shù)比為50:1B.交變電壓的頻率為100HzD.變壓器的輸入功率為880WA.U=110V,I=0.2AB.U=110V,I=0.05AC.U=110√Zv,I=0.2AD.U=110√2v,I=0例7.(15新課標(biāo)I)一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為3:l,在原、副線圈的回路中D端的電壓分別為UA和Ucp,則A.UAB:Ucp=ni:n?例9.(16新課標(biāo)Ⅲ)如圖，理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡A和B。例13.(09海淀一模)如圖7所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為k,輸出端接有一交例14.(08山東)圖1、圖2分別表示兩種電壓的波形.其中圖1所示電壓按正弦規(guī)律變A.圖1表示交流電，圖2表示直流電例15.(09四川)如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1,R?=20Ω,R?資資例16.(09江蘇)如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1:5,原線圈兩端的交變電壓為u=20√2sin100πtV氖泡在兩端電壓達(dá)到100V時開始發(fā)光，下列說法中正確的有D.開關(guān)斷開后，變壓器的輸出功率不變(第6題圖)例17.(10山東)19.一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1,原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示，P為滑動變阻器的觸頭B.副線圈輸出電壓的有效值為31VD.P向右移動時，變壓器的輸出功率增加例18.(10重慶)輸入電壓為220V,輸出電壓為36V的變壓器副線圓燒壞，為獲知此變壓器原、副線圈匝數(shù)，某同學(xué)拆下燒壞的副線圈，用絕緣導(dǎo)線在鐵芯上新繞了5匝線圈，如題17圖所示，然后將原線圈接到220V交流電源上，測得新繞線圈的端電壓為1V,按理想變壓器分析，該變壓器燒壞前的原、副線圈匝數(shù)分別為()