2015高考物理二輪復(fù)習(xí)精品資料專題09電磁感應(yīng)【2015考綱解讀】電磁感應(yīng)是電磁學(xué)中最為重要的內(nèi)容,也是高考命題頻率最高的內(nèi)容之一。題型多為選擇題、計(jì)算題。主要考查電磁感應(yīng)、楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、自感等知識(shí)。本部分知識(shí)多結(jié)合電學(xué)、力學(xué)部分出壓軸題，其命題形式主要是電磁感應(yīng)與電路規(guī)律的綜合應(yīng)用、電磁感應(yīng)與力學(xué)規(guī)律的綜合應(yīng)用、電磁感應(yīng)與能量守恒的綜合應(yīng)用。復(fù)習(xí)中要熟練掌握感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件、感應(yīng)電流方向的判斷、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算，還要掌握本部分內(nèi)容與力學(xué)、能量的綜合部下的分析求解方法。預(yù)測(cè)2015年的高考基礎(chǔ)試題重點(diǎn)考查法拉第電磁感應(yīng)定律及楞次定律和電路等效問(wèn)題。主要類型有滑軌類問(wèn)題、線圈穿越有界磁場(chǎng)的問(wèn)題、電磁感應(yīng)圖像的問(wèn)題等。此除日光燈原理、磁懸浮原理、電磁阻尼、超導(dǎo)技術(shù)這些在實(shí)際中有廣泛的應(yīng)用問(wèn)題也要引起重視?！局攸c(diǎn)知識(shí)整合】一、法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與穿過(guò)回路的磁通量的變化率成正比．在具體問(wèn)題的分析中，針對(duì)不同形式的電磁感應(yīng)過(guò)程，法拉第電磁感應(yīng)定律也相應(yīng)有不同的表達(dá)式或計(jì)算式．磁通量變化的形式表達(dá)式備注通過(guò)n匝線圈內(nèi)的磁通量發(fā)生變化E＝n·eq\f(ΔΦ,Δt)(1)當(dāng)S不變時(shí)，E＝nS·eq\f(ΔB,Δt)(2)當(dāng)B不變時(shí)，E＝nB·eq\f(ΔS,Δt)導(dǎo)體垂直切割磁感線運(yùn)動(dòng)E＝BLv當(dāng)v∥B時(shí)，E＝0導(dǎo)體繞過(guò)一端且垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)E＝eq\f(1,2)BL2ω線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)E＝nBSω·sinωt當(dāng)線圈平行于磁感線時(shí)，E最大為E＝nBSω，當(dāng)線圈平行于中性面時(shí)，E＝0二、楞次定律與左手定則、右手定則1．左手定則與右手定則的區(qū)別：判斷感應(yīng)電流用右手定則，判斷受力用左手定則．2．應(yīng)用楞次定律的關(guān)鍵是區(qū)分兩個(gè)磁場(chǎng)：引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)和感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)．感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的磁通量的變化，“阻礙”的結(jié)果是延緩了磁通量的變化，同時(shí)伴隨著能量的轉(zhuǎn)化．3．楞次定律中“阻礙”的表現(xiàn)形式：阻礙磁通量的變化(增反減同)，阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)(來(lái)拒去留)，阻礙線圈面積變化(增縮減擴(kuò))，阻礙本身電流的變化(自感現(xiàn)象)．三、電磁感應(yīng)與電路的綜合電磁感應(yīng)與電路的綜合是高考的一個(gè)熱點(diǎn)內(nèi)容，兩者的核心內(nèi)容與聯(lián)系主線如圖4－12－1所示：1．產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的電路通常是一個(gè)閉合電路，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的那一部分電路相當(dāng)于電源，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就是電源的電動(dòng)勢(shì)，在“電源”內(nèi)部電流的流向是從“電源”的負(fù)極流向正極，該部分電路兩端的電壓即路端電壓，U＝eq\f(R,R＋r)E.2．在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，電路產(chǎn)生的電功率等于內(nèi)外電路消耗的功率之和．若為純電阻電路，則產(chǎn)生的電能將全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；若為非純電阻電路，則產(chǎn)生的電能除了一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，還有一部分能量轉(zhuǎn)化為其他能，但整個(gè)過(guò)程能量守恒．能量轉(zhuǎn)化與守恒往往是電磁感應(yīng)與電路問(wèn)題的命題主線，抓住這條主線也就是抓住了解題的關(guān)鍵．在閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的問(wèn)題中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，導(dǎo)體棒克服安培力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能．說(shuō)明：求解部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí)，要區(qū)別平均電動(dòng)勢(shì)和瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)，切割磁感線的等效長(zhǎng)度等于導(dǎo)線兩端點(diǎn)的連線在運(yùn)動(dòng)方向上的投影．【高頻考點(diǎn)突破】考點(diǎn)一電磁感應(yīng)中的圖象問(wèn)題電磁感應(yīng)中常涉及磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁通量Φ、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E、感應(yīng)電流I、安培力F安或外力F外隨時(shí)間t變化的圖象,即B－t圖、Φ－t圖、E－t圖、I－t圖、F－t圖.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隨位移s變化的圖象,即E－s圖、I－s圖等.圖象問(wèn)題大體上可分為兩類：1.由給定的電磁感應(yīng)過(guò)程選出或畫出正確圖象,此類問(wèn)題要注意以下幾點(diǎn)：(1)定性或定量地表示出所研究問(wèn)題的函數(shù)關(guān)系;(2)在圖象中E、I、B等物理量的方向通過(guò)正負(fù)值來(lái)反映;(3)畫圖象時(shí)要注意橫、縱坐標(biāo)的單位長(zhǎng)度定義或表達(dá).2.由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應(yīng)過(guò)程,求解相應(yīng)的物理量．不管是何種類型,電磁感應(yīng)中的圖象問(wèn)題常需利用右手定則、左手定則、楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律等規(guī)律進(jìn)行分析解決.例1.如圖所示,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(chǎng),磁場(chǎng)寬度均為L(zhǎng).邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框abcd的bc邊緊靠磁場(chǎng)邊緣置于桌面上.使線框從靜止開(kāi)始沿x軸正方向勻加速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,若以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较?能反映線框中感應(yīng)電流變化規(guī)律的是()【解析】線框做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則有v＝at,v＝eq\r(2as);由歐姆定律可得電流I＝eq\f(BLv,R)＝eq\f(BLat,R)＝eq\f(BL\r(2as),R),即感應(yīng)電流大小與時(shí)間成正比,與位移的平方根成正比,故A、C兩項(xiàng)正確,B、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤.【答案】AC【變式探究】如圖所示,水平面內(nèi)有一平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌光滑且電阻不計(jì),勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直.阻值為R的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌靜止放置,且與導(dǎo)軌接觸良好.t＝0時(shí),將開(kāi)關(guān)S由1擲到2.q、i、v和a分別表示電容器所帶的電荷量、棒中的電流、棒的速度和加速度.下列圖象正確的是()考點(diǎn)二電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題1．動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的研究對(duì)象2．解決電磁感應(yīng)中動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的具體思路電源―→電路―→受力情況―→功、能問(wèn)題具體步驟為：(1)明確哪一部分電路產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則這部分電路就是等效電源；(2)正確分析電路的結(jié)構(gòu)，畫出等效電路圖；(3)分析所研究的導(dǎo)體受力情況；(4)列出動(dòng)力學(xué)方程或平衡方程并求解．例2、如圖所示,兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌固定在傾角為θ的絕緣斜面上,導(dǎo)軌上端連接一個(gè)定值電阻R.導(dǎo)體棒a和b放在導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直并良好接觸.斜面上水平虛線PQ以下區(qū)域內(nèi),存在著垂直穿過(guò)斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng).現(xiàn)對(duì)a棒施以平行導(dǎo)軌斜向上的拉力F,使它沿導(dǎo)軌勻速向上運(yùn)動(dòng),此時(shí)放在導(dǎo)軌下端的b棒恰好靜止.當(dāng)a棒運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)的上邊界PQ處時(shí),撤去拉力,a棒將繼續(xù)沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)一小段距離后再向下滑動(dòng),此時(shí)b棒已滑離導(dǎo)軌.當(dāng)a棒再次滑回到磁場(chǎng)上邊界PQ處時(shí),又恰能沿導(dǎo)軌勻速向下運(yùn)動(dòng).已知a棒、b棒和定值電阻的阻值均為R,b棒的質(zhì)量為m,重力加速度為g,導(dǎo)軌電阻不計(jì).求:(1)a棒在磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,a棒中的電流強(qiáng)度Ia與定值電阻R中的電流強(qiáng)度IR之比;(2)a棒質(zhì)量ma；(3)a棒在磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的拉力F.【變式探究】如圖所示,兩足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置,相距為L(zhǎng),一理想電流表與兩導(dǎo)軌相連,勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直.一質(zhì)量為m、有效電阻為R的導(dǎo)體棒在距磁場(chǎng)上邊界h處?kù)o止釋放.導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后,流經(jīng)電流表的電流逐漸減小,最終穩(wěn)定為I.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好,且始終保持水平,不計(jì)導(dǎo)軌的電阻.求:(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?2)電流穩(wěn)定后，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度v的大小；(3)流經(jīng)電流表電流的最大值Im.解析：(1)電流穩(wěn)定后，導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)，則有BIL＝mg①解得B＝eq\f(mg,IL).②(2)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv③感應(yīng)電流I＝eq\f(E,R)④由②③④式解得v＝eq\f(I2R,mg).(3)由題意知，導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度最大，設(shè)為vm由機(jī)械能守恒定律得eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)＝mgh感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em＝BLvm，感應(yīng)電流的最大值Im＝eq\f(Em,R)聯(lián)立以上各式解得Im＝eq\f(mg\r(2gh),IR).答案：(1)eq\f(mg,IL)(2)eq\f(I2R,mg)(3)eq\f(mg\r(2gh),IR)考點(diǎn)三電磁感應(yīng)中的電路、能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題1．電路問(wèn)題(1)將切割磁感線導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路作為電源，確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．(2)畫出等效電路．(3)運(yùn)用閉合電路歐姆定律，串、并聯(lián)電路特點(diǎn)，電功率公式，焦耳定律公式等求解．2．能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題(1)安培力的功是電能和其他形式的能之間相互轉(zhuǎn)化的“橋梁”，用框圖表示如下：(2)明確功能關(guān)系,確定有哪些形式的能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化.如有摩擦力做功,必有內(nèi)能產(chǎn)生;有重力做功,重力勢(shì)能必然發(fā)生變化;安培力做負(fù)功,必然有其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能.(3)根據(jù)不同物理情景選擇動(dòng)能定理,能量守恒定律,功能關(guān)系,列方程求解問(wèn)題.例3、如圖所示,寬度L＝0.5m的光滑金屬框架MNPQ固定于水平面內(nèi),并處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.4T,方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,框架的電阻非均勻分布.將質(zhì)量m＝0.1kg,電阻可忽略的金屬棒ab放置在框架上,并與框架接觸良好.以P為坐標(biāo)原點(diǎn),PQ方向?yàn)閤軸正方向建立坐標(biāo)系.金屬棒從x0＝1m處以v0＝2m/s的初速度,沿x軸負(fù)方向做a＝2m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中金屬棒僅受安培力作用.求:(1)金屬棒ab運(yùn)動(dòng)0.5m，框架產(chǎn)生的焦耳熱Q；(2)框架中aNPb部分的電阻R隨金屬棒ab的位置x變化的函數(shù)關(guān)系；(3)為求金屬棒ab沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)0.4s過(guò)程中通過(guò)ab的電量q，某同學(xué)解法為：先算出經(jīng)過(guò)0.4s金屬棒的運(yùn)動(dòng)距離eq\a\vs4\al(s)，以及0.4s時(shí)回路內(nèi)的電阻R，然后代入q＝eq\f(ΔΦ,R)＝eq\f(BLs,R)求解．指出該同學(xué)解法的錯(cuò)誤之處，并用正確的方法解出結(jié)果．【答案】(1)0.1J(2)R＝0.4eq\r(x)(3)見(jiàn)規(guī)范解答【變式探究】電阻可忽略的光滑平行金屬導(dǎo)軌長(zhǎng)S＝1.15m,兩導(dǎo)軌間距L＝0.75m,導(dǎo)軌傾角為30°,導(dǎo)軌上端ab接一阻值R＝1.5Ω的電阻,磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直軌道平面向上.阻值r＝0.5Ω,質(zhì)量m＝0.2kg的金屬棒與軌道垂直且接觸良好,從軌道上端ab處由靜止開(kāi)始下滑至底端,在此過(guò)程中金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱Q1＝0.1J.(取g＝10m/s2)求:(1)金屬棒在此過(guò)程中克服安培力的功W安；(2)金屬棒下滑速度v＝2m/s時(shí)的加速度a；(3)為求金屬棒下滑的最大速度vm,有同學(xué)解答如下:由動(dòng)能定理,W重－W安＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m),…….由此所得結(jié)果是否正確？若正確，說(shuō)明理由并完成本小題；若不正確，給出正確的解答．解析：(1)下滑過(guò)程中安培力的功即為在電阻上產(chǎn)生的焦耳熱，由于R＝3r，因此QR＝3Qr＝0.3J∴W安＝Q＝QR＋Qr＝0.4J(2)金屬棒下滑時(shí)受重力和安培力F安＝BIL＝eq\f(B2L2,R＋r)v由牛頓第二定律mgsin30°－eq\f(B2L2,R＋r)v＝ma∴a＝gsin30°－eq\f(B2L2,mR＋r)v＝10×eq\f(1,2)－eq\f(0.82×0.752×2,0.2×1.5＋0.5)m/s2＝3.2m/s2(3)此解法正確．金屬棒下滑時(shí)受重力和安培力作用，其運(yùn)動(dòng)滿足mgsin30°－eq\f(B2L2,R＋r)v＝ma上式表明，加速度隨速度增加而減小，棒做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)．無(wú)論最終是否達(dá)到勻速，當(dāng)棒到達(dá)斜面底端時(shí)速度一定為最大．由動(dòng)能定理可以得到棒的末速度，因此上述解法正確．mgSsin30°－Q＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)∴vm＝eq\r(2gSsin30°－\f(2Q,m))＝eq\r(2×10×1.15×\f(1,2)－\f(2×0.4,0.2))m/s＝2.74m/s.答案：(1)0.4J(2)3.2m/s2(3)見(jiàn)解析【難點(diǎn)探究】難點(diǎn)一電磁感應(yīng)的圖象問(wèn)題在電磁感應(yīng)問(wèn)題中出現(xiàn)的圖象主要有B－t圖象、Φ－t圖象、E－t圖象和I－t圖象，有時(shí)還可能出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E或感應(yīng)電流I隨線圈位移x變化的圖象，即E－x圖象或I－x圖象．(1)對(duì)切割類電磁感應(yīng)圖象問(wèn)題，關(guān)鍵是根據(jù)E＝BLv來(lái)判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流的方向并按規(guī)定的正方向?qū)⑵渎鋵?shí)到圖象中．(2)電磁感應(yīng)圖象問(wèn)題的特點(diǎn)是考查方式靈活：根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生的過(guò)程，確定給定的圖象是否正確，或畫出正確的圖象；由題目給定的圖象分析電磁感應(yīng)過(guò)程，綜合求解相應(yīng)的物理量．(3)電磁感應(yīng)圖象問(wèn)題可綜合法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律和安培定則、右手定則及左手定則，結(jié)合電路知識(shí)和力學(xué)知識(shí)求解．(4)電磁感應(yīng)圖象問(wèn)題的解題方法技巧：根據(jù)初始條件，確定給定的物理量的正負(fù)或方向的對(duì)應(yīng)關(guān)系和變化范圍，確定所研究的物理量的函數(shù)表達(dá)式以及進(jìn)出磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)等，這是解題的關(guān)鍵．例1如圖4－12－2所示，平行導(dǎo)軌間有一矩形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，細(xì)金屬棒PQ沿導(dǎo)軌從MN處勻速運(yùn)動(dòng)到M′N′的過(guò)程中，棒上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E隨時(shí)間t變化的圖示，可能正確的是()【點(diǎn)評(píng)】電磁感應(yīng)的圖象問(wèn)題在廣東高考中出現(xiàn)的形式一般是選擇正確的感應(yīng)電流的圖線或感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的圖線．要求理解圖線的意義，能夠根據(jù)導(dǎo)線或線圈的運(yùn)動(dòng)情況找出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電流的變化規(guī)律，根據(jù)變化規(guī)律畫出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象．【變式探究】在圖4－12－5所示的四個(gè)情景中，虛線上方空間都存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．A、B中的導(dǎo)線框?yàn)檎叫危珻、D中的導(dǎo)線框?yàn)橹苯巧刃危鲗?dǎo)線框均繞軸O在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向如箭頭所示，轉(zhuǎn)動(dòng)周期均為T.從線框處于圖示位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，以在OP邊上從P點(diǎn)指向O點(diǎn)的方向?yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向，則在圖4－12－15所示的四個(gè)情景中，產(chǎn)生的感應(yīng)電流i隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖4－12－4所示的是()【答案】C【解析】由電流的圖象可知，導(dǎo)體切割磁感線有電流時(shí)，電流是恒定的，這就排除了A、B兩種情況，因A、B兩種情況中電流是變化的；再根據(jù)右手定則，在eq\f(T,4)到eq\f(T,2)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向由P指向O的只有C這種情況．難點(diǎn)二電磁感應(yīng)與電路的綜合問(wèn)題1．解答電磁感應(yīng)與電路的綜合問(wèn)題時(shí)，關(guān)鍵在于準(zhǔn)確分析電路的結(jié)構(gòu)，能正確畫出等效電路圖，并綜合運(yùn)用電學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析、求解．2．求解過(guò)程中首先要注意電源的確定，通常將切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路作為等效電源；其次是要能正確區(qū)分內(nèi)、外電路，應(yīng)把產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分電路視為內(nèi)電路，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為電源電動(dòng)勢(shì)，其余部分相當(dāng)于外電路；最后應(yīng)用閉合電路歐姆定律及串并聯(lián)電路的基本規(guī)律求解，處理問(wèn)題的方法與閉合電路問(wèn)題的求解基本一致．例2、法拉第曾提出一種利用河流發(fā)電的設(shè)想，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究．實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖可用圖4－12－6表示，兩塊面積均為S的矩形金屬板平行、正對(duì)、豎直地全部浸在河水中，間距為d.水流速度處處相同，大小為v，方向水平．金屬板與水流方向平行．地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量為B，水的電阻率為ρ，水面上方有一阻值為R的電阻通過(guò)絕緣導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)K連接到兩金屬板上．忽略邊緣效應(yīng)，求：(1)該發(fā)電裝置產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)；(2)通過(guò)電阻R的電流；(3)電阻R消耗的電功率．【答案】(1)Bdv(2)eq\f(Bdv,ρd＋RS)(3)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(BdvS,ρd＋RS)))2R【解析】(1)由法拉第電磁感應(yīng)定律，有E＝Bdv(2)兩板間河水的電阻r＝ρeq\f(d,S)由閉合電路歐姆定律，有I＝eq\f(E,r＋R)＝eq\f(BdvS,ρd＋RS)(3)由電功率公式，P＝I2R得P＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(BdvS,ρd＋RS)))2R難點(diǎn)三涉及電磁感應(yīng)的力電綜合題以電磁感應(yīng)現(xiàn)象為核心，綜合應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理、能量守恒定律及電路等知識(shí)形成的力電綜合問(wèn)題，經(jīng)常以導(dǎo)體棒切割磁感線運(yùn)動(dòng)或穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化等物理情景為載體命題．(1)受力與運(yùn)動(dòng)分析導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中受安培力的作用，安培力將阻礙導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)．導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程受到的安培力一般是變力，引起導(dǎo)體棒切割磁感線運(yùn)動(dòng)的加速度發(fā)生變化．當(dāng)加速度變?yōu)榱銜r(shí)，運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，最終導(dǎo)體棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，利用平衡條件可求導(dǎo)體棒穩(wěn)定狀態(tài)的速度．(2)解題思路①利用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律或右手定則確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向；②應(yīng)用閉合電路歐姆定律求電路中的感應(yīng)電流的大?。虎鄯治鏊芯康膶?dǎo)體的受力情況，關(guān)注安培力的方向；④應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律、牛頓第二定律、動(dòng)能定理、平衡條件等列方程求解．例3、如圖4－12－7所示，間距l(xiāng)＝0.3m的平行金屬導(dǎo)軌a1b1c1和a2b2c2分別固定在兩個(gè)豎直面內(nèi)．在水平面a1b1b2a2區(qū)域內(nèi)和傾角θ＝37°的斜面c1b1b2c2區(qū)域內(nèi)分別有磁感應(yīng)強(qiáng)度B1＝0.4T、方向豎直向上和B2＝1T、方向垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．電阻R＝0.3Ω、質(zhì)量m1＝0.1kg、長(zhǎng)為l的相同導(dǎo)體桿K、S、Q分別放置在導(dǎo)軌上，S桿的兩端固定在b1、b2點(diǎn)，K、Q桿可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑動(dòng)且始終接觸良好．一端系于K桿中點(diǎn)的輕繩平行于導(dǎo)軌繞過(guò)輕質(zhì)定滑輪自然下垂，繩上穿有質(zhì)量m已知小環(huán)以a＝6m/s2的加速度沿繩下滑，K桿保持靜止，Q桿在垂直于桿且沿斜面向下的拉力F作用下勻速運(yùn)動(dòng)．不計(jì)導(dǎo)軌電阻和滑輪摩擦，繩不可伸長(zhǎng)．取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：(1)小環(huán)所受摩擦力的大小；(2)Q桿所受拉力的瞬時(shí)功率．【點(diǎn)評(píng)】電磁感應(yīng)過(guò)程實(shí)質(zhì)是電能與其他形式的能之間相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程，安培力做功的過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過(guò)程，“外力”克服安培力做功，則是其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程．一般解題思路是：(1)若安培力為恒力，由于電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功，可先求克服安培力做的功；(2)若安培力為變力，應(yīng)從能量守恒角度解題，即系統(tǒng)初態(tài)總機(jī)械能等于系統(tǒng)末態(tài)總機(jī)械能與產(chǎn)生的電能之和；(3)利用電路中所產(chǎn)生的電能計(jì)算．【變式探究】如圖4－12－8甲所示，在水平面上固定有長(zhǎng)為L(zhǎng)＝2m、寬為d＝1m的金屬“U”形導(dǎo)軌，在“U”形導(dǎo)軌右側(cè)l＝0.5m范圍內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示．在t＝0時(shí)刻，質(zhì)量為m＝0.1kg的導(dǎo)體棒以v0＝1m/s的初速度從導(dǎo)軌的左端開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.1，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長(zhǎng)度的電阻均為λ＝0.1Ω/m，不計(jì)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的接觸電阻及地球磁場(chǎng)的影響(取g＝10m/s2)．(1)通過(guò)計(jì)算分析4s內(nèi)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)情況；(2)計(jì)算4s內(nèi)回路中電流的大小，并判斷電流方向；(3)計(jì)算4s內(nèi)回路產(chǎn)生的焦耳熱．【答案】(1)略(2)0.2A順時(shí)針(3)0.04J【解析】(1)導(dǎo)體棒先在無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域做勻減速運(yùn)動(dòng)，有－μmg＝mavt＝v0＋atx＝v0t＋eq\f(1,2)at2導(dǎo)體棒速度減為零時(shí)，vt＝0代入數(shù)據(jù)解得：t＝1s，x＝0.5m，因x<L－l，故導(dǎo)體棒沒(méi)有進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域．導(dǎo)體棒在1s末已停止運(yùn)動(dòng)，以后一直保持靜止，離左端位置仍為x＝0.5m(2)前2s磁通量不變，回路電動(dòng)勢(shì)和電流分別為E＝0，I＝0后2s回路產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝ldeq\f(ΔB,Δt)＝0.1V回路的總長(zhǎng)度為5m，因此回路的總電阻為R＝5λ＝0.5Ω電流為I＝eq\f(E,R)＝0.2A根據(jù)楞次定律，在回路中的電流方向是順時(shí)針?lè)较颍?3)前2s電流為零，后2s有恒定電流，回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q＝I2Rt＝0.04J.【歷屆高考真題】【2012高考】1.（2012·海南）如圖，一質(zhì)量為m的條形磁鐵用細(xì)線懸掛在天花板上，細(xì)線從一水平金屬環(huán)中穿過(guò)?，F(xiàn)將環(huán)從位置I釋放，環(huán)經(jīng)過(guò)磁鐵到達(dá)位置II。設(shè)環(huán)經(jīng)過(guò)磁鐵上端和下端附近時(shí)細(xì)線的張力分別為T1和T2，重力加速度大小為g，則A．T1>mg，T2>mgB．T1<mg，T2<mgC．T1>mg，T2<mgD．T1<mg，T2>mg【答案】A【解析】環(huán)從位置I釋放下落，環(huán)經(jīng)過(guò)磁鐵上端和下端附近時(shí)，環(huán)中磁通量都變化，都產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律可知，磁鐵阻礙環(huán)下落，磁鐵對(duì)圓環(huán)有向上的作用力。根據(jù)牛頓第三定律，圓環(huán)對(duì)磁鐵有向下的作用力，所以T1>mg，T2>mg，選項(xiàng)A正確?！究键c(diǎn)定位】此題考查電磁感應(yīng)、楞次定律及其相關(guān)知識(shí)。2.（2012·福建）如圖甲，一圓形閉合銅環(huán)由高處從靜止開(kāi)始下落，穿過(guò)一根豎直懸掛的條形磁鐵，銅環(huán)的中心軸線與條形磁鐵的中軸始終保持重合。若取磁鐵中心O為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立豎直向下正方向的x軸，則圖乙中最能正確反映環(huán)中感應(yīng)電流i隨環(huán)心位置坐標(biāo)x變化的關(guān)系圖像是【答案】B【解析】由楞次定律可知，感應(yīng)線圈中電流方向變化，綜合分析兩個(gè)峰值不可能相等，由排除法可知正確答案選D.【考點(diǎn)定位】楞次定律，電磁感應(yīng)圖像問(wèn)題。A.電容器的電容減小B.電容器的電容增大C.LC回路的振蕩頻率減小D.LC回路的振蕩頻率增大【答案】BC所以A錯(cuò)誤，B正確，所以振蕩周期變大，振蕩頻率在減小。C正確【考點(diǎn)定位】電磁波、電容器4.（2012·四川）16．如圖所示，在鐵芯P上繞著兩個(gè)線圈a和b，則A．繞圈a輸入正弦交變電流，線圈b可輸出恒定電流B．繞圈a輸入恒定電流，穿過(guò)線圈b的磁通量一定為零C．繞圈b輸出的交變電流不對(duì)線圈a的磁場(chǎng)造成影響D．繞圈a的磁場(chǎng)變化時(shí)，線圈b中一定有電場(chǎng)5.（2012·北京）19．物理課上，老師做了一個(gè)奇妙的“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”。如圖，她把一個(gè)帶鐵芯的線圈L、開(kāi)關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來(lái)后。將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過(guò)套環(huán)。閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻跳起。某同學(xué)另找來(lái)器材再探究此實(shí)驗(yàn)。他連接好電路，經(jīng)重復(fù)試驗(yàn)，線圈上的套環(huán)均未動(dòng)。對(duì)比老師演示的實(shí)驗(yàn)，下列四個(gè)選項(xiàng)中，導(dǎo)致套環(huán)未動(dòng)的原因可能是A．線圈接在了直流電源上 B．電源電壓過(guò)高C．所選線圈的匝數(shù)過(guò)多 D．所用套環(huán)的材料與老師的不同【答案】D【解析】根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，只要穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化，回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，套環(huán)就會(huì)受到磁場(chǎng)的安培力，就會(huì)跳起來(lái)。即使接到直流電源上，在閉合開(kāi)關(guān)的瞬間，線圈中的磁通量也會(huì)變化，電源電壓越高，線圈匝數(shù)越多，現(xiàn)象會(huì)越明顯，套環(huán)未動(dòng)，一定是套環(huán)中沒(méi)有產(chǎn)生感應(yīng)電流，可能套環(huán)不是金屬材料的，所以選D?！究键c(diǎn)定位】本題考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象，屬簡(jiǎn)單題。6.（2012·北京）15．一個(gè)小型電熱器若接在輸出電壓為10v的直流電源上，消耗電功率為P；若把它接在某個(gè)正弦交流電源上，其消耗的電功率為P2A．5V B．52V C．5V D．102V（2012·全國(guó)新課標(biāo)卷）17.自耦變壓器鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，原、副線圈都只取該線圈的某部分，一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如圖所示，其副線圈匝數(shù)可調(diào)。已知變壓器線圈總匝數(shù)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)至最大時(shí)，負(fù)載R上的功率為2.0kW。設(shè)此時(shí)原線圈中電流有效值為I1，負(fù)載兩端電壓的有效值為U2，且變壓器是理想的，則U2和I1分別約為A.380V和5.3AB.380V和9.1AC.240V和5.3AD.240V和9.1A【答案】B【解析】根據(jù)電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系：U1/U2=n1/n2可知：U2=380V，排除選項(xiàng)C、D；根據(jù)I1/I2=n2/n1可知I1=9.1A，排除選項(xiàng)A，綜上所述，選項(xiàng)B正確?！究键c(diǎn)定位】本考點(diǎn)主要考查變壓器的基本原理。（2012·全國(guó)新課標(biāo)卷）19.如圖，均勻磁場(chǎng)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(chǎng)邊緣重合；磁場(chǎng)方向垂直于半圓面（紙面）向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0.使該線框從靜止開(kāi)始繞過(guò)圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)半周，在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流?，F(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間線性變化。為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動(dòng)半周過(guò)程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率的大小應(yīng)為【答案】C【解析】為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動(dòng)半周過(guò)程中同樣大小的電流，只要產(chǎn)生相同的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)即可。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：【考點(diǎn)定位】本考點(diǎn)主要考查法拉第電磁感應(yīng)定律（2012·全國(guó)新課標(biāo)卷）20.如圖，一載流長(zhǎng)直導(dǎo)線和一矩形導(dǎo)線框固定在同一平面內(nèi)，線框在長(zhǎng)直導(dǎo)線右側(cè)，且其長(zhǎng)邊與長(zhǎng)直導(dǎo)線平行。已知在t=0到t=t1的時(shí)間間隔內(nèi)，直導(dǎo)線中電流i發(fā)生某種變化，而線框中感應(yīng)電流總是沿順時(shí)針?lè)较颍痪€框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。設(shè)電流i正方向與圖中箭頭方向相同，則i隨時(shí)間t變化的圖線可能是【答案】A【解析】對(duì)于A選項(xiàng)，電流先正向減小，這一過(guò)程，電流在矩形線框內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，且逐漸減小，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同也是向里，再根據(jù)安培定則可知，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，合力方向與線框左邊所受力方向都向左；然后電流反向增大，在此過(guò)程，電流在矩形線框內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，且逐漸增大，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反，再根據(jù)安培定則可知，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，合力方向與線框左邊所受力方向都向右，綜上所述，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤。【考點(diǎn)定位】本考點(diǎn)主要考查對(duì)楞次定律的理解和應(yīng)用（2012·浙江）25、（22分）為了提高自行車夜間行駛的安全性，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一種“閃爍”裝置，如圖所示，自行車后輪由半徑r1=5.0╳10-2m的金屬內(nèi)圈、半徑r2=0.40m的金屬內(nèi)圈和絕緣輻條構(gòu)成。后輪的內(nèi)、外圈之間等間隔地接有4根金屬條，每根金屬條的中間均串聯(lián)有一電阻值為R的小燈泡。在支架上裝有磁鐵，形成了磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.10T、方向垂直紙面向外的“扇形”勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其內(nèi)半徑為r1、外半徑為r2、張角θ=π/6。后輪以角速度ω=2πrad/s（1）當(dāng)金屬條ab進(jìn)入“扇形”磁場(chǎng)時(shí)，求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E，并指出ab上的電流方向；（2）當(dāng)金屬條ab進(jìn)入“扇形”磁場(chǎng)時(shí)，畫出“閃爍”裝置的電路圖；（3）從金屬條ab進(jìn)入“扇形”磁場(chǎng)開(kāi)始，經(jīng)計(jì)算畫出輪子轉(zhuǎn)一圈過(guò)程中，內(nèi)圈與外圈之間電勢(shì)差Uabt圖象；（4）若選擇的是“1.5V、0.3A”的小燈泡，該“閃爍”裝置能否正常工作？有同學(xué)提出，通過(guò)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B、后輪外圈半徑r2、角速度ω和張角θ等物理量的大小，優(yōu)化前同學(xué)的設(shè)計(jì)方案，請(qǐng)給出你的評(píng)價(jià)。aRRRRaRRRREb設(shè)ab離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域的時(shí)刻為，下一條金屬條進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域的時(shí)刻為設(shè)輪子轉(zhuǎn)一圈的周期為T，則T=1s⑨在T=1s內(nèi)，金屬條四次進(jìn)出磁場(chǎng)，后三次與第一次一樣。0.250.0.250.500.751.2t/s（2012·江蘇）13.(15分)某興趣小組設(shè)計(jì)了一種發(fā)電裝置,如圖所示.在磁極和圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場(chǎng)區(qū)域的圓心角琢均為49仔,磁場(chǎng)均沿半徑方向.匝數(shù)為N的矩形線圈abcd的邊長(zhǎng)ab=cd=、bc=ad=2.線圈以角速度棕繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),bc和ad邊同時(shí)進(jìn)入磁場(chǎng).在磁場(chǎng)中,兩條邊所經(jīng)過(guò)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向始終與兩邊的運(yùn)動(dòng)方向垂直.線圈的總電阻為r,外接電阻為R.求:(1)線圈切割磁感線時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小Em;(2)線圈切割磁感線時(shí),bc邊所受安培力的大小F;(3)外接電阻上電流的有效值I.【解析】【考點(diǎn)定位】法拉第電磁感應(yīng)定律電功磁場(chǎng)對(duì)電流的作用（1）線圈平面處于中性面位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，試推導(dǎo)t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式；（2）線圈平面處于與中性面成夾角位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，如圖3所示，試寫出t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式；（3）若線圈電阻為r，求線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。（其它電阻均不計(jì)）（2012·上海）33．（14分）如圖，質(zhì)量為M的足夠長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌abcd放在光滑的絕緣水平面上。一電阻不計(jì)，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒PQ放置在導(dǎo)軌上，始終與導(dǎo)軌接觸良好，PQbc構(gòu)成矩形。棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，棒左側(cè)有兩個(gè)固定于水平面的立柱。導(dǎo)軌bc段長(zhǎng)為L(zhǎng)，開(kāi)始時(shí)PQ左側(cè)導(dǎo)軌的總電阻為R，右側(cè)導(dǎo)軌單位長(zhǎng)度的電阻為R0。以ef為界，其左側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上，右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)水平向左，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。在t=0時(shí)，一水平向左的拉力F垂直作用在導(dǎo)軌的bc邊上，使導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為a。（1）求回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的表達(dá)式；（2）經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間拉力F達(dá)到最大值，拉力F的最大值為多少？（3）某過(guò)程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q，導(dǎo)軌克服摩擦力做功為W，求導(dǎo)軌動(dòng)能的增加量?！窘馕觥浚?）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為＝BLv，導(dǎo)軌做初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，v＝at，＝BLat，s＝at2回路中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的表達(dá)式為：（2）導(dǎo)軌受外力F，安培力FA摩擦力f。其中由牛頓定律F－FA－Ff＝Ma，上式中當(dāng)＝R0at即t＝EQ\R(EQ\F(a,RR0))時(shí)外力F取最大值，F(xiàn)max＝Ma＋mg＋EQ\F(1,2)（1＋）B2L2EQ\R(EQ\F(a,RR0))，（3）設(shè)此過(guò)程中導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離為s，由動(dòng)能定理W合＝Ek，W合＝Mas由于摩擦力Ff＝（mg＋FA），所以摩擦力做功：W＝mgs＋WA＝mgs＋Q，s＝EQ\F(W－Q,mg)，Ek＝Mas＝EQ\F(Ma,mg)（W－Q），【考點(diǎn)定位】電磁感應(yīng)、功和能、電路（2012·上海）26．（4分）為判斷線圈繞向，可將靈敏電流計(jì)G與線圈L連接，如圖所示。己知線圈由a端開(kāi)始繞至b端：當(dāng)電流從電流計(jì)G左端流入時(shí)，指針向左偏轉(zhuǎn)。（1）將磁鐵N極向下從線圈上方豎直插入L時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)。俯視線圈，其繞向?yàn)開(kāi)___________（填：“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”）。（2）當(dāng)條形磁鐵從圖中的虛線位置向右遠(yuǎn)離L時(shí)，指針向右偏轉(zhuǎn)。俯視線圈，其繞向?yàn)開(kāi)___________（填：“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”）。【答案】（1）順時(shí)針，（2）逆時(shí)針，【解析】（1）由題可知在螺線管內(nèi)電流從b流向a，而根據(jù)楞次定律（增反減同）螺線管中產(chǎn)生的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反（向上）再根據(jù)右手螺旋定則可知電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍ǜ┮暰€圈），因此從a向b看導(dǎo)線繞向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍?）由題可知在螺線管內(nèi)電流從a流向b，而根據(jù)楞次定律（增反減同）螺線管中產(chǎn)生的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同（向上）再根據(jù)右手螺旋定則可知感應(yīng)電流方向與（1）相同，而電流的流向與（1）相反，因此繞向一定與此（1）相反為逆時(shí)針?lè)较颍ǜ┮暰€圈）?！究键c(diǎn)定位】電磁感應(yīng)【2011高考】1.（2011廣東第15題）.將閉合多匝線圈置于僅隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)中，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，下列表述正確的是 A.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān) B.穿過(guò)線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大 C.穿過(guò)線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大 D.感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向始終相同答案:C2.（201山東第22題）.如圖甲所示，兩固定的豎直光滑金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)。兩質(zhì)量、長(zhǎng)度均相同的導(dǎo)體棒、，置于邊界水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方同一高度處。磁場(chǎng)寬為3，方向與導(dǎo)軌平面垂直。先由靜止釋放，剛進(jìn)入磁場(chǎng)即勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)再由靜止釋放，兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸。用表示的加速度，表示的動(dòng)能，、分別表示、相對(duì)釋放點(diǎn)的位移。圖乙中正確的是()13（2011全國(guó)卷1第24題）．(15分)如圖，兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直放置，導(dǎo)軌間距離為L(zhǎng)1電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌上端并接兩個(gè)額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡。整個(gè)系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開(kāi)始釋放。金屬棒下落過(guò)程中保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好。已知某時(shí)刻后兩燈泡保持正常發(fā)光。重力加速度為g。求：(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?2)燈泡正常發(fā)光時(shí)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)速率。（1）細(xì)線少斷后，任意時(shí)刻兩桿運(yùn)動(dòng)的速度之比；（2）兩桿分別達(dá)到的最大速度。15（2011天津第11題）．（18分）如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為l=0.5m，其電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30°角。完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸，已知兩棒的質(zhì)量均為0.02kg，電阻均為R=0.1Ω，整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T，棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動(dòng)，而棒cd恰好能保持靜止。取g=10m/s2，問(wèn)：（1）通過(guò)cd棒的電流I是多少，方向如何？（2）棒ab受到的力F多大？（3）棒cd每產(chǎn)生Q=0.1J的熱量，力F做的功W是多少？由①②式代入數(shù)據(jù)解得I=1A，方向由右手定則可知由d到c。（2）棒ab與棒cd受到的安培力大小相等Fab=Fcd代入數(shù)據(jù)解得F=0.2N ④設(shè)ab棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為v，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blv ⑥由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知，在時(shí)間t內(nèi)，棒ab沿導(dǎo)軌的位移x=vt ⑧力F做的功W=Fx ⑨綜合上述各式，代入數(shù)據(jù)解得W=0.4J17（2011上海第32題）．(14分)(1)金屬棒在此過(guò)程中克服安培力的功；（2）金屬棒下滑時(shí)受重力和安培力(3)此解法正確。(1分)金屬棒下滑時(shí)舞重力和安培力作用，其運(yùn)動(dòng)滿足上式表明，加速度隨速度增加而減小，棒作加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)。無(wú)論最終是否達(dá)到勻速，當(dāng)棒到達(dá)斜面底端時(shí)速度一定為最大。由動(dòng)能定理可以得到棒的末速度，因此上述解法正確。(2分)18(四川第24題).（19分）如圖所示，間距l(xiāng)=0.3m的平行金屬導(dǎo)軌a1b1c1和a2b2c2分別固定在兩個(gè)豎直面內(nèi)，在水平面a1b1b2a2區(qū)域內(nèi)和傾角=的斜面c1b1b2c2區(qū)域內(nèi)分別有磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=0.4T、方向豎直向上和B2=1T、方向垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。電阻R=0.3、質(zhì)量m1=0.1kg、長(zhǎng)為l的相同導(dǎo)體桿K、S、Q分別放置在導(dǎo)軌上，S桿的兩端固定在b1、b2點(diǎn)，K、Q桿可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑動(dòng)且始終接觸良好。一端系于K桿中點(diǎn)的輕繩平行于導(dǎo)軌繞過(guò)輕質(zhì)滑輪自然下垂，繩上穿有質(zhì)量m2=0.05kg的小環(huán)。已知小環(huán)以a=6m/s2的加速度沿繩下滑，K桿保持靜止，Q桿在垂直于桿且沿斜面向下的拉力F作用下勻速運(yùn)動(dòng)。不計(jì)導(dǎo)軌電阻和滑輪摩擦，繩不可伸長(zhǎng)。取g=10m/s2，sin=0.6，cos=0.8。求（1）小環(huán)所受摩擦力的大小；（2）Q桿所受拉力的瞬時(shí)功率。解析：

以小環(huán)為研究對(duì)象，由牛頓第二定律

①

代入數(shù)據(jù)得②

設(shè)流過(guò)桿K的電流為，由平衡條件得

③

對(duì)桿Q，根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)以及平衡條件得

④

由法拉第電磁感應(yīng)定律的推論得

⑤

根據(jù)歐姆定律有

⑥

且⑦

瞬時(shí)功率表達(dá)式為

⑧

聯(lián)立以上各式得

⑨

【答案】（1）；（2）。19(重慶第23題).（16分）有人設(shè)計(jì)了一種可測(cè)速的跑步機(jī)，測(cè)速原理如題23圖所示，該機(jī)底面固定有間距為、長(zhǎng)度為的平行金屬電極。電極間充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且接有電壓表和電阻,絕緣橡膠帶上鍍有間距為的平行細(xì)金屬條，磁場(chǎng)中始終僅有一根金屬條，且與電極接觸良好，不計(jì)金屬電阻，若橡膠帶勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電壓表讀數(shù)為,求：（1）橡膠帶勻速運(yùn)動(dòng)的速率；（2）電阻R消耗的電功率；（3）一根金屬條每次經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域克服安培力做的功。 【2010高考】【解析】在0，電流均勻增大，排除CD.在，兩邊感應(yīng)電流方向相同，大小相加，故電流大?！敬鸢浮緼2．2010·海南物理·2一金屬圓環(huán)水平固定放置?，F(xiàn)將一豎直的條形磁鐵，在圓環(huán)上方沿圓環(huán)軸線從靜止開(kāi)始釋放，在條形磁鐵穿過(guò)圓環(huán)的過(guò)程中，條形磁鐵與圓環(huán)A．始終相互吸引B．始終相互排斥C．先相互吸引，后相互排斥D．先相互排斥，后相互吸引【答案】D【解析】由楞次定律可知，當(dāng)條形磁鐵靠近圓環(huán)時(shí)，感應(yīng)電流阻礙其靠近，是排斥力；當(dāng)磁鐵穿過(guò)圓環(huán)遠(yuǎn)離圓環(huán)時(shí)，感應(yīng)電流阻礙其遠(yuǎn)離，是吸引力，D正確。3．2010·海南物理·7下列說(shuō)法正確的是A．當(dāng)線圈中電流不變時(shí)，線圈中沒(méi)有自感電動(dòng)勢(shì)B．當(dāng)線圈中電流反向時(shí)．線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與線圈中原電流的方向相反C．當(dāng)線圈中電流增大時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與線圈中電流的方向相反D．當(dāng)線圈中電流減小時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與線圈中電流的方向相反4．2010·天津·11如圖所示，質(zhì)量m1=0.1kg，電阻R1=0.3Ω，長(zhǎng)度l=0.4m的導(dǎo)體棒ab橫放在U型金屬框架上?？蚣苜|(zhì)量m2=0.2kg，放在絕緣水平面上，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，相距0.4m的MM’、NN’相互平行，電阻不計(jì)且足夠長(zhǎng)。電阻R2=0.1Ω的MN垂直于MM’。整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。垂直于ab施加F=2N的水平恒力，ab從靜止開(kāi)始無(wú)摩擦地運(yùn)動(dòng)，始終與MM’、NN’保持良好接觸，當(dāng)ab運(yùn)動(dòng)到某處時(shí)，框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2.(1)求框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)ab速度v的大小；（2）從ab開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，MN上產(chǎn)生的熱量Q=0.1J，求該過(guò)程ab位移x的大小。解析：（1）對(duì)框架的壓力框架受水平面的支持力依題意，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則框架受到最大靜摩擦力中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)中電流受到的安培力框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)由上述各式代入數(shù)據(jù)解得（2）閉合回路中產(chǎn)生的總熱量由能量守恒定律，得代入數(shù)據(jù)解得（1）金屬棒ab運(yùn)動(dòng)0.5m，框架產(chǎn)生的焦耳熱Q；（2）框架中aNPb部分的電阻R隨金屬棒ab的位置x變化的函數(shù)關(guān)系；【2009高考】1.（09·上海物理·13）如圖，金屬棒ab置于水平放置的U形光滑導(dǎo)軌上，在ef右側(cè)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下，在ef左側(cè)的無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)。當(dāng)金屬棒ab在水平恒力F作用下從磁場(chǎng)左邊界ef處由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)后，圓環(huán)L有__________（填收縮、擴(kuò)張）趨勢(shì)，圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流_______________（填變大、變小、不變）。答案：收縮，變小解析：由于金屬棒ab在恒力F的作用下向右運(yùn)動(dòng)，則abcd回路中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，則在圓環(huán)處產(chǎn)生垂直于只面向外的磁場(chǎng)，隨著金屬棒向右加速運(yùn)動(dòng)，圓環(huán)的磁通量將增大，依據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)將有收縮的趨勢(shì)以阻礙圓環(huán)的磁通量將增大；又由于金屬棒向右運(yùn)動(dòng)的加速度減小，單位時(shí)間內(nèi)磁通量的變化率減小，所以在圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不斷減小。2.（09·山東·21）如圖所示，一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路。虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。方向垂直于回路所在的平面?；芈芬运俣葀向右勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，直徑CD始絡(luò)與MN垂直。從D點(diǎn)到達(dá)邊界開(kāi)始到C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)為止，下列結(jié)論正確的是（）A．感應(yīng)電流方向不變B．CD段直線始終不受安培力C．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值E＝Bav5.（09·福建·18）如圖所示，固定位置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一質(zhì)量為m（質(zhì)量分布均勻）的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為u?，F(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離L時(shí)，速度恰好達(dá)到最大（運(yùn)動(dòng)過(guò)程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直）。設(shè)桿接入電路的電阻為r，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度大小為g。則此過(guò)程（）.桿的速度最大值為B.流過(guò)電阻R的電量為C.恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動(dòng)能的變化量D.恒力F做的功與安倍力做的功之和大于桿動(dòng)能的變化量答案：D（1）導(dǎo)線中感應(yīng)電流的大??；（2）磁場(chǎng)對(duì)方框作用力的大小隨時(shí)間的變化。解析：本題考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象.(1)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)9.（09·北京·23）（18分）單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)管道橫截面的液體體積叫做液體的體積流量（以下簡(jiǎn)稱流量）。由一種利用電磁原理測(cè)量非磁性導(dǎo)電液體（如自來(lái)水、啤酒等）流量的裝置，稱為電磁流量計(jì)。它主要由將流量轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的傳感器和顯示儀表兩部分組成。傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示，圓筒形測(cè)量管內(nèi)壁絕緣，其上裝有一對(duì)電極和c,a,c間的距離等于測(cè)量管內(nèi)徑D，測(cè)量管的軸線與a、c的連接放像以及通過(guò)電線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向三者相互垂直。當(dāng)導(dǎo)電液體流過(guò)測(cè)量管時(shí)，在電極a、c的間出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E，并通過(guò)與電極連接的儀表顯示出液體流量Q。設(shè)磁場(chǎng)均勻恒定，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。（2）一新建供水站安裝了電磁流量計(jì)，在向外供水時(shí)流量本應(yīng)顯示為正值。但實(shí)際顯示卻為負(fù)值。經(jīng)檢查，原因是誤將測(cè)量管接反了，既液體由測(cè)量管出水口流入，從如水口流出。因?yàn)橐鸭訅撼錆M管道。不便再將測(cè)量管拆下重裝，請(qǐng)你提出使顯示儀表的流量指示變?yōu)檎钡暮?jiǎn)便方法；（3）顯示儀表相當(dāng)于傳感器的負(fù)載電阻，其阻值記為a、c間導(dǎo)電液體的電阻r隨液體電阻率色變化而變化，從而會(huì)影響顯示儀表的示數(shù)。試以E、R。r為參量，給出電極a、c間輸出電壓U的表達(dá)式，并說(shuō)明怎樣可以降低液體電阻率變化對(duì)顯示儀表示數(shù)的影響。解析：（1）導(dǎo)電液體通過(guò)測(cè)量管時(shí)，相當(dāng)于導(dǎo)線做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，在電極a、c間切割感應(yīng)線的液柱長(zhǎng)度為D，設(shè)液體的流速為v，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BDv①（2）能使儀表顯示的流量變?yōu)檎档姆椒ê?jiǎn)便，合理即可，如：改變通電線圈中電流的方向，使磁場(chǎng)B反向，或?qū)鞲衅鬏敵龆藢?duì)調(diào)接入顯示儀表。（3）傳感器的顯示儀表構(gòu)成閉合電路，有閉合電路歐姆定律輸入顯示儀表是a、c間的電壓U，流量示數(shù)和U一一對(duì)應(yīng)，E與液體電阻率無(wú)關(guān)，而r隨電阻率的變化而變化，由③式可看出，r變化相應(yīng)的U也隨之變化。在實(shí)際流量不變的情況下，儀表顯示的流量示數(shù)會(huì)隨a、c間的電壓U的變化而變化，增大R，使R＞＞r，則U≈E,這樣就可以降低液體電阻率的變化對(duì)顯示儀表流量示數(shù)的影響。10.（09·上海物理·24）（14分）如圖，光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間距為l，左側(cè)接一阻值為R的電阻。區(qū)域cdef內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度為s。一質(zhì)量為m，電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，受到F＝0.5v＋0.4（N）（v為金屬棒運(yùn)動(dòng)速度）的水平力作用，從磁場(chǎng)的左邊界由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，測(cè)得電阻兩端電壓隨時(shí)間均勻增大。（已知l＝1m，m＝1kg，R＝0.3，r＝0.2，s＝1m）（1）分析并說(shuō)明該金屬棒在磁場(chǎng)中做何種運(yùn)動(dòng)；（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。唬?）若撤去外力后棒的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足v＝v0－EQ\F(B2l2,m（R＋r）)x，且棒在運(yùn)動(dòng)到ef處時(shí)恰好靜止，則外力F作用的時(shí)間為多少？（4）若在棒未出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)撤去外力，畫出棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度隨位移的變化所對(duì)應(yīng)的各種可能的圖線。解析：（1）金屬棒做勻加速運(yùn)動(dòng)，R兩端電壓UIv，U隨時(shí)間均勻增大，即v隨時(shí)間均勻增大，加速度為恒量；（2）F－EQ\F(B2l2v,R＋r)＝ma，以F＝0.5v＋0.4代入得（0.5－EQ\F(B2l2,R＋r)）v＋0.4＝aa與v無(wú)關(guān)，所以a＝0.4m/s2，（0.5－EQ\F(B2l2,R＋r)）＝0得B＝0.5T（3）x1＝EQ\F(1,2)at2，v0＝EQ\F(B2l2,m（R＋r）)x2＝at，x1＋x2＝s，所以EQ\F(1,2)at2＋EQ\F(m（R＋r）,B2l2)at＝s得：0.2t2＋0.8t－1＝0，t＝1s，（4）可能圖線如下：（1）通過(guò)電阻R1上的電流大小和方向；（2）通過(guò)電阻R1上的電量q及電阻R1上產(chǎn)生的熱量。聯(lián)立以上各式解得由楞次定律可判斷通過(guò)電阻上的電流方向?yàn)閺腷到a【2008高考】1.（全國(guó)卷Ⅰ－20）.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【答案】D 【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)；2s3s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)较颍懦鼴選項(xiàng)，D正確。2．（全國(guó)卷Ⅱ－21）如圖，一個(gè)邊長(zhǎng)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(chǎng)；一個(gè)邊長(zhǎng)也為l的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場(chǎng)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(zhǎng)線平分導(dǎo)線框．在t=0時(shí)，使導(dǎo)線框從圖示位置開(kāi)始以恒定速度沿ab方向移動(dòng)，直到整個(gè)導(dǎo)線框離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域．以i表示導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的強(qiáng)度，取逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎铝斜硎緄t關(guān)系的圖示中，可能正確的是aab3.（四川卷－17）在沿水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一圓形金屬線圈可繞沿其直徑的豎直軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)。開(kāi)始時(shí)線圈靜止，線圈平面與磁場(chǎng)方向既不平行也不垂直，所成的銳角為α。在磁場(chǎng)開(kāi)始增強(qiáng)后的一個(gè)極短時(shí)間內(nèi)，線圈平面A．維持不動(dòng)B．將向使α減小的方向轉(zhuǎn)動(dòng)C．將向使α增大的方向轉(zhuǎn)動(dòng)D．將轉(zhuǎn)動(dòng)，因不知磁場(chǎng)方向，不能確定α?xí)龃筮€是會(huì)減小答案：B解析：由楞次定律可知，當(dāng)磁場(chǎng)開(kāi)始增強(qiáng)時(shí)，線圈平面轉(zhuǎn)動(dòng)的效果是為了減小線圈磁通量的增加，而線圈平面與磁場(chǎng)間的夾角越小時(shí)，通過(guò)的磁通量越小，所以將向使減小的方向轉(zhuǎn)動(dòng)．4.（江蘇卷－8）如圖所示的電路中，三個(gè)相同的燈泡a、b、c和電感L1、L2與直流電源連接，電感的電阻忽略不計(jì)．電鍵K從閉合狀態(tài)突然斷開(kāi)時(shí)，下列判斷正確的有A.a先變亮，然后逐漸變暗B.b先變亮，然后逐漸變暗EKEKabcL1L2D.b、c都逐漸變暗答案：AD 解析：考查自感現(xiàn)象。電鍵K閉合時(shí)，電感L1和L2的電流均等于三個(gè)燈泡的電流，斷開(kāi)電鍵K的瞬間，電感上的電流i突然減小，三個(gè)燈泡均處于回路中，故b、c燈泡由電流i逐漸減小，B、C均錯(cuò)，D對(duì)；原來(lái)每個(gè)電感線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均加載于燈泡a上，故燈泡a先變亮，然后逐漸變暗，A對(duì)。本題涉及到自感現(xiàn)象中的“亮一下”現(xiàn)象，平時(shí)要注意透徹理解。5.（重慶卷－18）如題18圖，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈.當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過(guò)時(shí)，若線圈始終不動(dòng)，則關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的正確判斷是A.FN先小于mg后大于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左B.FN先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左C.FN先大于mg后大于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右D.FN先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右答案：D【解析】：本題考查電磁感應(yīng)有關(guān)的知識(shí)，本題為中等難度題目。條形磁鐵從線圈正上方等高快速經(jīng)過(guò)時(shí)，通過(guò)線圈的磁通量先增加后又減小。當(dāng)通過(guò)線圈磁通量增加時(shí)，為阻礙其增加，在豎直方向上線圈有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以線圈受到的支持力大于其重力，在水平方向上有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，當(dāng)通過(guò)線圈的磁通量減小時(shí)，為阻礙其減小，在豎直方向上線圈有向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以線圈受到的支持力小于其重力，在水平方向上有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。綜上所述，線圈所受到的支持力先大于重力后小于重力，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)總是向右。vabcdPQrR6.（寧夏卷vabcdPQrRA.流過(guò)R的電流為由d到c，流過(guò)r的電流為由b到aB.流過(guò)R的電流為由c到d，流過(guò)r的電流為由b到aC.流過(guò)R的電流為由d到c，流過(guò)r的電流為由a到bD.流過(guò)R的電流為由c到d，流過(guò)r的電流為由a到b答案：B【解析】：本題考查右手定則的應(yīng)用。根據(jù)右手定則，可判斷PQ作為電源，Q端電勢(shì)高，在PQcd回路中，電流為逆時(shí)針?lè)较?，即流過(guò)R的電流為由c到d，在電阻r的回路中，電流為順時(shí)針?lè)较颍戳鬟^(guò)r的電流為由b到a。當(dāng)然也可以用楞次定律，通過(guò)回路的磁通量的變化判斷電流方向。7.（山東卷－22）兩根足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L(zhǎng)，底端接阻值為R的電阻。將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個(gè)固定的輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，如圖所示。除電阻R外其余電阻不計(jì)。現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放．則A．釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度gB．金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過(guò)電阻R的電流方向?yàn)閍→bC．金屬棒的速度為v時(shí)．所受的安培力大小為F=D．電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢(shì)能的減少答案：AC8.（上海卷－10）如圖所示，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)ε與導(dǎo)體棒位置x關(guān)系的圖像是9.（海南卷－1）法拉第通過(guò)靜心設(shè)計(jì)的一系列試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律，將歷史上認(rèn)為各自獨(dú)立的學(xué)科“電學(xué)”與“磁學(xué)”聯(lián)系起來(lái)．在下面幾個(gè)典型的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想中，所作的推論后來(lái)被實(shí)驗(yàn)否定的是A．既然磁鐵可使近旁的鐵塊帶磁，靜電荷可使近旁的導(dǎo)體表面感應(yīng)出電荷，那么靜止導(dǎo)線上的穩(wěn)恒電流也可在近旁靜止的線圈中感應(yīng)出電流B．既然磁鐵可在近旁運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，那么穩(wěn)恒電流也可在近旁運(yùn)動(dòng)的線圈中感應(yīng)出電流C．既然運(yùn)動(dòng)的磁鐵可在近旁靜止的線圈中感應(yīng)出電流，那么靜止的磁鐵也可在近旁運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)D．既然運(yùn)動(dòng)的磁鐵可在近旁的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，那么運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線上的穩(wěn)恒電流也可在近旁的線圈中感應(yīng)出電流10.（海南卷－10）一航天飛機(jī)下有一細(xì)金屬桿，桿指向地心．若僅考慮地磁場(chǎng)的影響，則當(dāng)航天飛機(jī)位于赤道上空A．由東向西水平飛行時(shí)，金屬桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向一定由上向下B．由西向東水平飛行時(shí)，金屬桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向一定由上向下C．沿經(jīng)過(guò)地磁極的那條經(jīng)線由南向北水平飛行時(shí)，金屬桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向一定由下向上D．沿經(jīng)過(guò)地磁極的那條經(jīng)線由北向南水平飛行時(shí)，金屬桿中一定沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)答案：AD 解析：如圖，設(shè)觀察方向?yàn)槊嫦虮狈?，左西右東，則地磁場(chǎng)方向平行赤道表面向北，若飛機(jī)由東向西飛行時(shí)，由右手定則可判斷出電動(dòng)勢(shì)方向?yàn)槲鳀|西東11.（上海卷理科綜合－6）老師做了一個(gè)物理小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生觀察：一輕質(zhì)橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán)，橫桿克繞中心點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，老師拿一條形磁鐵插向其中一個(gè)小環(huán)，后又取出插向另一個(gè)小環(huán)，同學(xué)們看到的現(xiàn)象是（）A.磁鐵插向左環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)B.磁鐵插向右環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)C.無(wú)論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán)，橫桿都不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)D.無(wú)論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán)，橫桿都發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)