2016高考物理《电磁感应的规律应用》复习资料整理

1 / 30 2016 高考物理电磁感应的规律应用复习资料整理 本资料为 WoRD文档，请点击下载地址下载全文下载地址莲山课 件 m 2016 高考物理电磁感应的规律应用复习资料整理 第十五讲电磁感应的规律应用 电磁感应是电学的难点，是高中物理中综合性最强的部分。这一章是高考必考内容之一。如感应电流产生的条件、方向的判定、自感现象、电磁感应的图象问题，每年必考，题目多以选择题、填空题的形式出现，难度一般中档左右。而感应电动势的计算、法拉第电磁感应定律，因与力学、电路、磁场、能量、动量等 密切联系，涉及知识面广，综合性强，能力要求高，灵活运用相关知识综合解决实际问题。本章知识应用，和生产、生活、高科技联系紧密，如日光灯原理、磁悬浮列车的确原理、电磁阻尼现象、延时开关、传感器的原理、超导技术的应用、电磁流量计等，要特别关注此类问题。 一、夯实基础知识 1.深刻理解磁通量的概念及产生感应电流条件。 （ 1）磁通量：穿过某一面积的磁感线条数。公式为2 / 30 =BSsin ，其中 是指回路平面与磁感强度方向的夹角。 （ 2）合磁通：若通过一个回路中有方向相反的磁场，则不能直接用公式 =BSsi n 求 ，应考虑相反方向抵消以后所剩余的磁通量，亦即此时的磁通是合磁通。 （ 3）产生感应电流的条件：穿过闭合回路的磁通量发生的变化。若电路不闭合，即使有感应电动势产生，也没有感应电流。 2深刻理解楞次定律和右手定则。 （ 1）感应电流方向的判断有两种方法：楞次定律和右手定则。当闭合电路中磁通量发生变化时，用楞次定律判断感应电流方向，但当闭合电路中一部分导体做切割磁感线运动时，则用右手定则就比较简便。 （ 2）楞次定律的内容：感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的原磁通的变化。可理解为：如原来磁场 在增强，感应电流磁场与原磁场反向；如原来磁场在减弱，感应电流磁场就与原磁场方向一致。 “ 阻碍 ” 不是 “ 阻止 ” ，线圈中的磁通量还是在改变的。 （ 3）应用楞次定律的基本程序是： (1)弄清原磁场是谁产生的 (由磁体还是电流产生 )，画出穿过闭合回路的磁场方向和分析磁通量的变化情况 (增或减 )； (2)判定感应电流磁场的方向；当磁通量增加时感应电流磁场与原磁场方向相反；当磁通量减少时感应电流的磁场与原磁场方向相同； (3)用安3 / 30 培定则 (右手螺旋定则 )确定感应电流的方向。 注意： (1)楞次定律中 “ 阻碍 ” 二字的含义不是阻止，只是减 缓引起感应电流的磁通量变化的快慢，闭合电路中的磁通量还是在改变的； “ 阻碍 ” 的含义也不是相反，其实感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同也可能相反； (2)感应电流的能量并不是 “ 创生 ” ，在电磁感应现象中能量是守恒的，具体过程是：导体中感应电流在磁场中受到安培力的作用，从而阻碍导体与磁场间的相对运动，要维持它们间的相对运动，外力必须克服这个安培力做功，完成机械能向电能的转化，所以在电磁感应现象的一些问题中，有时用能量守恒的观点解答十分简便。 (4)楞次定律的含义是：感应电流的方向总要使自己的磁场阻碍 引起感应电流的磁通量的变化。我们可以将楞次定律的含义推广为下列三种表述方式： 1 阻碍引起感应电流的磁通量的变化； 2 阻碍 (导体的 )相对运动 (由磁体相对运动而引起感应电流的情况 )； 3 阻碍引起感应电流的原电流的变化 (自感现象 )。 3.深刻理解法拉第电磁感应定律 （ 1）定律内容：感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，即 E=/t 。 （ 2）注意的几个问题： 当导体垂直切割磁感线时，定律的公式取特殊形式：4 / 30 E=BLv，如果电路有 n 匝，定律的公式写 E=n/t 。 E=/t 用来计算 t 时间内的平均感应电动势；E=BLv，当 v 是瞬时速度时，用来计算瞬时感应电动势；当 v是平均速度时，用来计算平均感应电动势。 要严格区分磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率等三个不同的概念，磁通量 =BS 是指穿过某一线圈平面的磁感线条数，磁通量的变化量 =2 -1( 增量 )， 大只说明磁通量改变多，但不能说明感应电动势就一定大，更值得注意的是磁通量从什么方向穿过线圈平面。例如一个回路开始时和转过 180 时，回路平面都与磁场方向改变了。设从一方向穿过为正即 +2 ，则从另一方向穿过为负即 - 2,在这一过程中磁通量的变化量 = 1 + 2 ，磁通量的变化率 /t 是指穿过某一回路平面的磁通量变化的快慢程度，它决定回路的感应电动势的大小，但不能决定该回路感应电流的大小，感应电流的大小由该回路的感应电动势 E 和回路的电阻 R 共同决定 (I=E/R)。 (3)求磁通量变化量一般有四种情况：当回路面积 S 不变时，=BS ； 当 磁 感 强 度 B 不 变 时 ，=BS ；当磁感强度和回路面积都变化时，=BS+=BS ；当 B 和 S 都不变而它们的相对位置发 生变化时 (如转动 )， =BS(S 是回路面积 S 在与 B 垂直方向上的投影 )。 5 / 30 (4)感应电动势在 t 时间内的平均值一般不等于初态和末态的电动势之和的一半，即 E(E1+E2)/2 。 二、典型例题 题型 1：分析求解磁通量及其变化。 磁通量 是电磁感应中的重要概念，必须会分析求解磁通量及其变化的大小。特别要关注磁场反向穿出时引起的磁通量变化。 例 1、如图 1 所示，两个同心放置的同平面的金属圆环，条形磁铁穿过圆心且与两环平面垂直，则通过两圆环的磁通量a 、 b 比较： () A、 a b 。 B、 a2B.1， a 端为正 B、 ， b 端为正 c、 ， a 端 为正 D、 ， b 端为正 题型 3：用楞次定律的推论解答相关问题。 例 7、如图 9 所示，光滑导轨 mN 水平放置，两根导体棒 P、Q 平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从上方向下落 (未达导轨平面 )的过程中，导体 P、 Q 的运动情况是 () 、 Q 互相靠拢 、 Q 互相远离 、 Q 均静止 D.因磁铁下端的极性未知，无法判断 8 / 30 例 8、如图 10 所示，通电螺线管与电源相连，与螺线管同一轴线上套有三个轻质闭合铝环， B 在螺丝管中央， A、c 位置如图 10 所示，当 S 团合时 (本题忽略三环中感应电流之 间相互作用力 ) 向左、 c 向右运动， B 不动； 向右、 c 向左运动， B 不动； 、 B、 c 都向左运动； 、 B、 c 都向右运动。 例 9、如图 13所示，在条形磁铁从图示位置绕 o1o2轴转动 90 的过程中，放在导轨右端附近的金属棒 ab 将如何移动？ 题型 4：电磁感应与电路的综合问题。 在电磁感应现象中产生感应电动势的那部分导体或者回路相当于电源，所以电磁感应问题往往与电路问题联系在一起。解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法是：（ 1）确定感应电流的方向；（ 2）画出等效电路；（ 3）运用全电路的 欧姆定律、串并联电路的性质、法拉第电磁感应定律等公式联立求解。而正确地作出等效电路，则是解决电磁感应电路问题的关键。 当导体棒在磁场中平动切割磁感线产生感应电动势时，运动9 / 30 的导体棒是电源，其余部分是负载。当线圈位于变化磁场中时，位于磁场中的回路整体是电源。 例 10、如图 14所示，空间存在着一个范围足够大的竖直向下的匀强磁场，磁场的磁感强度大小为 B边长为 L 的正方形金属框 abcd（下简称方框）放在光滑的水平地面上，其外侧套着一个与方框边长相同的 U 型金属框架 mNPQ（下简称 U型框）， U 型框与方框之间接触良好且 无摩擦两个金属框每条边的质量均为 m，每条边的电阻均为 r （ 1）将方框固定不动，用力拉动 U 型框使它以速度 V0垂直NQ边向右匀速运动，当 U 型框的 mP端滑至方框的最右侧（如图 15 所示）时，方框上的 bd 两端的电势差为多大 ?此时方框的热功率为多大 ? （ 2）若方框不固定，给 U 型框垂直 NQ边向右的初速度 V0，如果 U 型框恰好不能与方框分离，则在这一过程中两框架上产生的总热量为多少 ? （ 3）若方框不固定，给 U 型框垂直 NQ边向右的初速度 V（），U 型框最终将与方框分离如果从 U 型框和方框不再接触开始，经过时间 t 方框最右 侧和 U 型框最左侧距离为 s求两金属框分离后的速度各多大 例 11、如图 17 所示， da、 cb 为相距 L 的平行导轨 (电阻可以忽略不计 )。 a、 b 间接有一个固定电阻，阻值为 R。长直10 / 30 细金属杆 mN 可以按任意角 架在平行导轨上，并以匀速 V滑动（平移）， V 的方向和 da的方向平行。杆 mN有电阻，每单位长的电阻为 r0。整个空间充满匀强磁场，磁感应强度的大小为 B，方向垂直纸面（ dabc平面）向里。 （ 1）求固定电阻 R 上消耗的电功率为最大时 角的值。 （ 2）求杆 mN上消耗的电功率为最大时 角的值。 例 12、如 图 19，用相同的均匀导线制成的两个圆环 a 和 b，已知 a 的半径是 b 的两倍，若在 a 内存在着随时间均匀变大的磁场， b 在磁场外， mN 两端的电压为 U，则当 b 内存在着相同的磁场而 a 又在磁场外时， mN两点间的电压为多少 ? 题型 5：求解 “ 双电源 ” 问题。 双电源问题有双杆切割磁感线和动生、感生电动势并存两种情况。 例 13、如图 22 所示，两根平行的金属导轨，固定在同一水平面上，磁感 B=的匀强磁场与导轨所在平面垂直，导轨的电阻很小，可不计。导轨间的距离 L=。两根质量均为 m=的平行杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动，滑动过 程中与导轨保持垂直，每根金属杆的电阻 R= ，在 t=0时刻，两杆都处于静止状态。现有一与导轨平行，大小为的恒力 F 作用于金属杆甲上，使金属杆在导轨上滑动。经过 t=，金属杆甲的加速度 a=/s2，问此时两金属杆的速度各为多少？ 11 / 30 例 14、如图 23所示，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨每米的电阻为，导轨的端点 P、 Q 用电阻可忽略的导线相连，两导轨间的距离有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面，已知磁感强度 B 与时间的关系为比例系数一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直，在时刻，金 属杆紧靠在 P、 Q 端，在外力作用下，杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动，求在时金属杆所受的安培力 . 题型 6：求解各种导电滑轨问题。 所谓 “ 闭合导电滑轨问题 ” 是指一根金属棒在闭合导电滑轨上运动的有关问题。常见的有：闭合矩形导电滑轨、闭合三角形导电滑轨、闭合圆形导电滑轨等。 例 15、如图 24，直角三角形导线框 abc固定在匀强磁场中，ab 是一段长为 L、电阻为 R 的均匀导线， ac 和 bc 的电阻可不计， ac 长度为 L/2。磁场的磁感强度为 B，方向垂直纸面向里。现有一段长度为 L/2、电阻为 R/2的均匀导 体杆 mN架在导线框上，开始时紧靠 ac，然后沿 ab 方向以恒定速度 V向 b 端滑动，滑动中始终与 ac 平行并与导线框保持良好接触。当 mN滑过的距离为 L/3时，导线 ac中的电流是多大？方向如何？ 例 16、把总电阻为 2R的均匀电阻丝焊接成一半径为 a 的圆12 / 30 周环，水平固定在竖直向下的磁感强度为 B 的匀强磁场中，如图 26 所示。一长度为 2a，电阻等于 R，粗细均匀的金属棒 mN 放在圆环上，它与圆环始终保持良好的电接触。当金属棒以恒定速度 V 向右移动，经过环心 o 时，求： （ 1）棒上电流的大小和方向，及棒两端的电压 UmN。 （ 2）在圆环和金属棒上消耗的总热功率。 题型 7：分析计算感应电量的有关问题。 在电磁感应现象中，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流，设在时间内通过导线截面的电量为，则根据电流定义式及法拉第电磁感应定律，得：，如果闭合电路是一个单匝线圈（），则。 例 17、如图 27 所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图 27 所示的位置匀速拉出匀强磁场。若第一次用时间拉出，外力所做的功为 W1，通过导线截面的电量为 q1；第二次用时间拉出，外力所做的功为 W2，通过导线截面的电量为 q2，则（） 例 18、如图 28 所示是一种测量通电螺线管中磁场的装置，把一个很小的测量线圈 A 放在待测处，线圈与测量电量的冲13 / 30 击电流计 G 串联，当用双刀双掷开关 S 使螺线管的电流反向时，测量线圈中就产生感应电动势，从而引起电荷的迁移，由表 G 测出电量 Q，就可以算出线圈所在处的磁感应强度 B。已知测量线圈共有 N 匝，直径为 d，它和表 G 串联电路的总电阻为 R，则被测处的磁感强度 B 为多大？ 例 19、如图 68所示，两条平行且足够长的金属导轨置于磁感应强度为 B 的匀强磁场中， B 的方向垂直导轨平面。两导轨间距为 L，左端 接一电阻 R，右端接一电容器 c，其余电阻不计。长为 2L的导体棒 ab 如图 68所示放置。从 ab与导轨垂直开始，在以 a 为圆心沿顺时针方向的角速度 匀速旋转 900的过程中，通过电阻 R 的电量是多少？ 题型 8：感应电流所受安培力的冲量的有关问题。 感应电流通过直导线时，直导线在磁场中要受到安培力的作用，当导线与磁场垂直时，安培力的大小为 F BLI。在时间t 内安培力的冲量，式中 q 是通过导体截面的电量。利用该公式解答相当问题十分简便，下面举例说明这一点。 例 20、如图 30 所示，在光滑的水平面上，有 一垂直向下的匀强磁场分布在宽为 L 的区域内，有一个边长为 a(aL)的正方形闭合线圈以初速 V0 垂直磁场边界滑过磁场后速度变为 V(VL2，磁场的磁感应强度为 B，方向与线框平面垂直，如图 40 所示，令线框的dc 边进入磁场以后， ab 边到达边界之间的某一时刻线框的速度已达到这一阶段的最大值，从离开磁场区域上边界 PP的距离为 h 处自由下落，问从线框的 dc边开始下落到 dc边刚刚到达磁场区域下边界 QQ/的过程中，磁场作用于线框的安培力做 的总功为多少？ 例 30、（ XX安徽卷）如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的单匝闭合正方形线圈 和 ，分别用相同材料，不同粗细的导线绕制（ 为细导线）。两线圈在距磁场上界面高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面。运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界。设线圈 、 落地时的速度大小分别为 v1、 v2，在磁场中运动时产19 / 30 生的热量分别为 Q1、 Q2。不计空气阻力，则（） A v1v2， Q1Q2B v1=v2， Q1=Q2 c v1Q2D v1=v2， Q1Q2 题型 12：会分析自感的有关问题。 例 31、如图 41 所示的电路， D1和 D2是两个相同的小电珠，L 是一个自愿系数相当大的线圈，其电阻与 R 相同，由于存在自感现象，在电键 S 接通和断开时，灯泡 D1 和 D2先后亮暗的次序是： () A、接通时 D1先达最亮，断开时 D1后暗。 B、接通时 D2先达最亮，断开时 D2后暗。 c、接通时 D1先达最亮，断开时 D1先暗。 D、接通时 D2先达最亮，断开时 D2先暗。 例 32、（ XX江 苏卷）如图所示的电路中，电源的电动势为 E，内阻为 r，电感 L 的电阻不计，电阻 R 的阻值大于灯泡 D 的阻值。在 t=0时刻闭合开关 S，经过一段时间后，在 t=t1时刻断开 S。下列表示 A、 B 两点间电压 UAB随时间 t 变化的图象中，正确的是（） A B c D 例 33、如图 43 所示（ a）、（ b）中， R 和自感线圈 L 的电阻都很小，接通 k，使电路达到稳定，灯泡 S 发光，下列说法正确的是（） 20 / 30 A在电路（ a）中，断开 k， S 将渐渐变暗。 B在电路（ a）中，断开 k， S 将先变得更亮，然后渐渐变暗。 c在电路（ b）中， 断开 k， S 将渐渐变暗。 D在电路（ b）中，断开 k， S 将先变得更亮，然后渐渐变暗。 题型 13：会分析求解联系实际的有关问题。 以现实生活有关的理论问题和实际问题立意命题，更加真实和全面地模拟现实，这是近几年高考的一大特点。电磁感应是高中物理的重要内容，它在现实生活中有许多实际运用。如用电磁感应原理进行测量、运用电磁感应原理进行信号转换、运用电磁感应原理制造 “ 漏电保护器 ” 、运用电磁感应原理制造 “ 延时继电器 ” 等。 例 34、（ XX重庆卷）法拉第曾提出一种利用河流发电的设想，并进行了实验研究实验装 置的示意图可用题 44 图表示，两块面积均为 S 的矩形金属板，平行、正对、竖直地全部浸在河水中，间距为 d水流速度处处相同，大小为 v，方向水平金属板与水流方向平行，地磁场磁感应强度的竖直分量为 B，水的电阻率为 ，水面上方有一阻值为 R 的电阻通过绝缘导线和电键 k 连接到两个金属板上忽略边缘效应，求： （ 1）该发电装置的电动势； 21 / 30 （ 2）通过电阻 R 的电流强度； （ 3）电阻 R 消耗的电功率 例 35、如图 45 所示是家庭用的 “ 漏电保护器 “ 的关键部分的原理图，其中 P 是一个变压器铁芯，入户的两根电线 ” （火线和 零线）采用双线绕法，绕在铁芯的一侧作为原线圈，然后再接入户内的用电器。 Q 是一个脱扣开关的控制部分（脱扣开关本身没有画出，它是串联在本图左边的火线和零线上，开关断开时，用户的供电被切断）， Q 接在铁芯另一侧副线圈的两端 a、 b 之间，当 a、 b 间没有电压时， Q 使得脱扣开关闭合，当 a、 b 间有电压时，脱扣开关即断开，使用户断电。 （ 1）用户正常用电时， a、 b 之间有没有电压？ （ 2）如果某人站在地面上，手误触火线而触电，脱扣开关是否会断开？为什么？ 三、课后练习 1、两圆环 A、 B 置于同一水平面上 ，其中 A 为均匀带电绝缘环， B 为导体环，当 A 以如图 52所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时， B 中产生如图所示方向的感应电流。则（） A A 可能带正电且转速减小； B A 可能带正电且转速增大； c A 一定带负电且转速减小； D A 可能带负电且转速增大。 22 / 30 2、一直升飞机停在南半球的地磁极上空。该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为 B。直升飞机螺旋桨叶片的长度为 l，螺旋桨转动的频率为 f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，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，如图 53 所示。如果忽略 a 到转轴中心线的距 离，用 表示每个叶片中的感应电动势，则（） A fl2B ，且 a 点电势低于 b 点电势 ; B 2fl2B ，且 a 点电势低于 b 点电势 ; c fl2B ，且 a 点电势高于 b 点电势 ; D 2fl2B ，且 a 点电势高于 b 点电势。 3、如图 54所示，两块水平放置的平行金属板间距为 d，定值电阻的阻值为 R，竖直放置的线圈匝数为 n，绕制线圈导线的电阻也为 R，其它导线的电阻忽略不计。现有竖直向上的磁场 B 穿过线圈，在两极板中一个质量为 m、电量为 q，带正电的油滴恰好处于静止状态，则磁场 B 的变化情况是（） A均匀增大，磁通量变化率的大小为 ;B均匀增大，磁通量变化率的大小为 ; c均匀减小，磁通量变化率的大小为 ;D均匀减小，磁通量变化率的大小为 . 4、如图 55 所示，两个闭合圆形线圈 A、 B 的圆心重合，放在同一水平面内，线圈 A 中通以如下面图 53 所示的变化电流， t=0 时电流方向为顺时针（如图 53 中箭头所示）。在23 / 30 t1 t2时间内，对于线圈 B，下列说法中正确的是（） A线圈 B 内有顺时针方向的电流，线圈有收缩的趋势 ; B线圈 B 内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋势 ; c线圈 B 内有逆时针方向的电流，线圈有 扩张的趋势 ; D线圈 B 内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋势 . 5、一个半径为 r、质量为 m、电阻为 R 的均匀金属圆环，用一根长为 L 的绝缘细绳悬挂于 o 点，离 o 点下方 L/2 处有一宽度为 L/4的垂直纸面向里的匀强磁场区域，如图 56所示。现使圆环由与悬点 o 等高位置 A 处由静止释放，下摆中金属环所在平面始终垂直磁场，则金属环在整个过程中产生的焦耳热是 () ;(L/2+r) (3L/4+r);(L+r) 6、如图 57，甲、乙两个完全相同的线圈，在距地面同一高度处由静止开始释放， A、 B 是边界范围、磁感应强 度的大小和方向均完全相同的匀强磁场，只是 A 的区域比 B 的区域离地面高一些，两线圈下落时始终保持线圈平面与磁场垂直，则（） A.甲先落地； B.乙先落地； c.二者同时落地； D.无法确定。 24 / 30 7、为了控制海洋中水的运动，海洋工作者有时依靠水流通过地磁场所产生的感应电动势测水的流速。某课外活动兴趣小组有四个成员甲、乙、丙、丁组成，前去海边某处测量水流速度，假设该处地磁场的竖直分量已测出为 B，该处的水流是南北流向。问下列测定方法可行的是 () A.甲将两个电极的垂直连线在水平面沿水流方向插入水流中，测出两 极间距离 L 及相连测量电势差的灵敏仪器的读数U，则水流速度 v=U/BL. B乙将两个电极的垂直连线在水平面上沿垂直水流向插入水流中，测出两极间距离 L 及两极相连测量电势差的灵敏仪器的读数 U，则水流速度 v=U/BL. c丙将两个电极的垂直连线沿垂直海平面方向插入水流中，测出两极间距离 L及两极相连测量电势差的灵敏仪器的读数U，则水流速度 v=U/BL. D丁将两个电极的垂直连线在水平面上沿任意方向插入水流中，测出两极间距离 L 及两极相连测量电势差的灵敏仪器的读数 U，则水流速度 v=U/BL. 8、正方形的闭 合线框，边长为 a，质量为 m，电阻为 R，在竖直平面内以某一水平初速度在垂直于框面的水平磁场中，运动一段时间 t 后速度恒定，运动过程中总有两条边处在竖直方向（即线框自身不转动），如图 58所示。已知磁场的磁感应强度在竖直方向按 B=B0+ky 规律逐渐增大，如图 58 所25 / 30 示， k 为常数。在时间 t 内： A、水平分速度不断减小； B、水平分速度不断增大； c、水平分速度大小不变； D、在竖直方向上闭合线框做自由落体运动。 9、两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为 的斜面上，导轨的左端接有电阻 R，质量为 m，电阻可不计的金 属棒 ab在沿着斜面与棒垂直的恒力 F作用下沿导轨匀速上滑并上升h 高度，如图 59，在这个过程中：（） A作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于 mgh； B作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于 mgh 与电阻 R 上发出的焦耳热之和； c恒力 F 与安培力的合力所做的功等于零； D恒力 F 与重力的合力所做的功等于电阻 R 上发出的焦耳热。 10、如图 60，灯泡 A1、 A2的规格完全相同，线圈 L 的电阻可忽略，则：（） A当接通电路时， A2先亮， A1 后亮，最后 A2 比 A1亮； B电路接通的瞬时， A1、 A2一 样亮； c断开电路时， A2立即熄灭， A1过一会儿再熄灭； D断开电路时 ,A1、 A2都要过一会儿才熄灭。 26 / 30 11.（ XX新课标）如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合 ;磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为 B0使该线框从静止开始绕过圆心 o、垂直于半圆面的轴以角速度 匀速转动半周，在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为 () A B c D 12（ XX上海卷）如右图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为 B，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为 L，边长为 L 的正方形线框 abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上，使线框从静止开始沿 x 轴正方向匀加速通过磁场区域，若以逆时针方向为电流的正方向，能反映线框中感应电流变化规律的是图（） 13、如图 64 所示，一质量为 m=、长 L=、宽 d=、电阻R= 的矩形线圈，从 h1=5m的高处由静止开始下落，然后进入匀强磁场，当下边进入磁场时，由于磁场力的作用，线圈正好作匀速运动。 （ 1）求匀强磁场的磁感应强度 B。 27 / 30 （ 2）如果线圈的下边通过磁场所经历的时间 t=,求磁场区域的高度 h2. (3)求线圈的下边刚离开磁场的瞬间，线圈的加速度的大小和方向。 （ 4）从线圈的下边进入磁场开始到线圈下边离开磁场的时间内，在线圈中产生的焦耳热是多少？ 14、图 65 中 a1b1c1d1 和 a2b2c2d2 为在同一竖直面内的金属导轨，处在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨所在的平面 (纸面 )向里。导轨的 a1b1段与 a2b2 段是竖直的，距离为 L1； c1d1段与 c2d2段也是竖直的，距离为 L2。x1y1与 x2y2为两根用不可伸长的绝缘轻线相连的金属细杆，质量分别为 m1 和 m2，它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接触。两杆与导轨构成的回路的总电阻为 R。 F 为作用于金属杆 x1y1 上的竖直向上的恒力。已知两杆运动到图示位置时，已匀速向上运动，求此时作用于两杆的重力的功率的大小和回路电阻上的热功率。 15、如图 66 所示，横截面为矩形的管道中，充满了水银，管道的上下两壁为绝缘板，前后两壁为导体板（图中斜线部分），两导体板被一导线 cd 短路。管道的高度为 a，宽度为28 / 30 b,长度为 L。当加在管道两端截面上的压强差为 P，水银沿管道方向自左向右流动时，作用在这段水银上的粘滞阻力 f与速度成正比，即： f=kv. (1)水银的稳定流速 V1为多大？ (2)将管道置于一匀强磁场中，磁场与绝缘壁垂直，磁感