人教版高中物理选修3-2知识点整理及重点题型梳理]法拉第电磁感应定律提高

1、精品文档用心整理人教版高中物理选修3-2知识点梳理重点题型（常考知识点）巩固练习法拉第电磁感应定律【学习目标】 中 1.通过实验过程理解法拉第电磁感应定律，理解磁通量的变化率，并能熟练地计t八,“J，心、，一，一 4一中 ，一，一，一 4算；能够熟练地计算平均感应电动势（E=n）和瞬时感应电动势（ E = BLvsina ）,-：t切割情形）。2 . 了解感生电动势和动生电动势产生机理。3 .熟练地解决一些电磁感应的实际问题。4 .理解并运用科学探究的方法。【要点梳理】要点一、感应电动势在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源。要点诠释：（1）感应电动势

2、的存在与电路是否闭合无关。（2）感应电动势是形成感应电流的必要条件。有感应电动势（电源），不一定有感应电流（要看电路是否闭合），有感应电流一定存在感应电动势。要点二、法拉第电磁感应定律1 .定律内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。2 .公式： E = n。二 t一 、.一 式中n为线圈匝数， 是磁通重的变化率，注息匕和磁通重以及磁通重的变化重t=02-01的区别。式中电动势的单位是伏（ V ）、磁通量的单位是韦伯（ Wb）,时间的单位是秒（s）。要点诠释：（1）感应电动势E的大小决定于穿过电路的磁通量的变化率,而与的大t小、的大小没有必然的联系，和电路的电阻 R

3、无关；感应电流的大小和E及 回路总电阻R有关。一,.一，一，(2)磁通量的变化率 是-1图象上某点切线的斜率。 .t(3)公式E=k . 92中，k为比例常数，当E、At均取国际单位时，k = 1, .t一_ , 所以有e = - o，-*.t中仅由B的变化引起，AB=|B2B|,SS =|S2 S1 |, E = nB-;二是磁感应强若线圈有n匝，则相当于 n个相同的电动势 串联，所以整个线圈中电动势为LE =n。.t(4)磁通量发生变化有三种方式：一是B 一 E =nS；二是仅由S的变化引起， ，t度B和线圈面积S均不变，而线圈绕过线圈平面内的某一轴转动，此时E= n|2 一1 |.t要点

4、三、导体做切割磁感线运动时的感应电动势的表达式：E = Blvsin6应用公式E = BlvsinO时应注意：(1)当日=0 口或日=180叩寸，E=0,即导体运动的方向和磁感线平行时，不切割磁感 线，感应电动势为零。当 日二90时，E = Blv,即当导体运动的方向跟导体本身垂直又和 磁感线垂直时，感应电动势最大。(2)如果v是某时刻的瞬时速度，则E也是该时刻的瞬时感应电动势；若v为平均速度，则E也为平均感应电动势。(3)若导线是曲折的，则 l应是导线的有效切割长度，即导线两端点在 v、B所决定 平面的垂线上的长度。 如图甲所示的三种情况下感应电动势相同；如图乙所示的半径为r的圆弧形导体垂直

5、切割磁感线时，感应电动势 E = blv # 2Brv。(4)公式中B和导体本身垂直， v和导体本身垂直，日是v和B的夹角。要点四、反电动势当电动机通电转动时， 线圈中会产生削弱电源电动势的感应电动势，这个电动势通常称为反电动势。要点诠释：(1)反电动势的作用是阻碍线圈的转动。(2)反电动势阻碍转动的过程，是电路中电能向其他形式的能转化的过程。(3)如果电动机工作时由于机械阻力过大而停止转动，这时没有了反电动势，电阻很小的线圈直接接在电源两端，电流会很大，很容易烧毁电动机。(4)由于反电动势的存在，使回路中的电流I <£,所以在有反电动势工作的电路中，R不能用闭合电路的欧姆定律

6、直接计算电流。一， 要点五、区力1J磁通重 、磁通重的变化重 、磁通重的变化率.t(1)物理意义不同：磁通量 中表示某时刻或某位置时穿过某一面积的磁感线条数的多 少；磁通量的变化量 A表示在某一过程中穿过某一面积的磁通量变化的多少；磁通量的变化率 J 表示穿过某一面积的磁通量变化的快慢。.t(2)穿过一个平面的磁通量大，磁通量的变化量不一定大，磁通量的变化率也不一定 大；穿过一个平面的磁通量的变化量大，磁通量不一定大，磁通量的变化率也不一定大；穿过一个平面的磁通量的变化率大，磁通量和磁通量的变化量都不一定大。_ 一，一，(3)感应电动势 E的大小决定于穿过电路的磁通量的变化率，而与的大小、.t

7、中的大小没有必然的联系，与电路的电阻 R无关。要点六、公式e =n±2和E =Blvsin日的区别与联系t1 .区别_，一一一一“L 一 ,一一一一(1)研究对象不同：E = n的研究对象是一个回路；E = BlvsinH的研究对象是t在磁场中运动的一段导体。_ 一 (2)适用范围不同：E=n具有普遍性，无论什么万式引起中的变化都适用；：tE = Bltine只适用于一段导线切割磁感线的情况。 一一， _ _ ，, . (3)条件不同：E=n不一"7E是匀强磁场；E = Blv中的1、v、B应取两两互相t垂直的分量，可采用投影的办法。一 , (4)物理意义不同：E=n求的是

8、$时间内的平均感应电动势，E与某段时间或t某个过程相对应； E = Blvsin6求的是瞬时感应电动势，E与某个时刻或某个位置相对应。2 .联系_八_(1) E = Blvsin9是由E = n在一te条件下推导出来的。t(2)只有B、1、v三者大小、方向均不变时，在 N时间内的平均感应电动势才和它 在任意时刻产生的瞬时电动势相同。(3)公式E = B1vsin日中的v若代入v,则求出的E为平均感应电动势。要点七、电磁感应现象中感应电荷量的计算方法设感应电动势的平均值用 E来表示，在At的时间内 一 E=n , I =一1 R则q = I At = n。R其中对应某过程中磁通量的变化，R为电路

9、的总电阻，n为回路的匝数。用 ,一，、一q = n 可求一段时间内通过某一导体横截面的电荷量。 R要点八、导体棒在匀强磁场中转动产生感应电动势的求法如图所示，长为l的导体棒ab以a为圆心、以角速度 。在磁感应强度为 B的匀强磁场 中匀速转动，则棒 ab切割磁感线，产生电动势。其电动势的大小可 从两个角度分析：XXX X6X XX X X X X X1 ._ _.(1)棒上各点速度不同，其平均速度为v =切1 ,利用E = Blv知，棒上电动势大小2为L 1.1 -.2E = Bl 旧=Bl 0 。222 ；.。i- t 1 . 2(2)如果经过时间 & ,则棒扫过的面积为 AS = n

10、l=一1 coAt ,磁通量的变化2 二21 2量=B，AS = Bl28N ,由，棒上的电动势大小为E = n知，棒上的电动势大小2 ”、，12为 E =Bl2。2要点九、线圈匝数n在解题中的正确使用在磁场和电磁感应习题中，常遇到线圈是单匝还是 n匝的题设条件，到底什么情况下选用n，什么情况下不要选用 n,下面总结这方面的选用规律。(1)不选用匝数n .一一 . 一在直接应用公式求磁通量 中、磁通量的变化量 、磁通量的变化率 时，匝数nt一一±，一，一八 ，,不必选用，即 、的大小不受线圈匝数 n的影响。t(2)要选用匝数n 一 一 一求感应电动势时要选用线圈匝数n ,不论是定义式

11、E = n，还是切割式E = nBLv ,t每一匝线圈(或线圈的一部分)相当于一个电源，线圈匝数越多，意味着串联的电源越多， 说明E与线圈匝数相关。(3)灵活选用匝数n凡是涉及线圈电阻的问题时要因题而异，灵活选用匝数n。因为电阻与导线长度成正比，线圈匝数不同，导线总长度L也就不同。所以，当题意明确线圈的总电阻时，不必选用匝数n ,若题意明确每一匝线圈的电阻时，求线圈总电阻值要选用匝数n。【典型例题】类型一、导体切割磁感线产生感应电动势的分析计算例1.在水平方向的匀速磁场中，将一导体棒以初速度Vo水平抛出，设整个过程中，棒始终平动且不计空气阻力， 试分析金属棒在运动过程中产生电动势大小的变化情况

12、，并画出电动势随时间变化的图线。【思路点拨】棒水平抛出做平抛运动，但用E = Blv时必须明确v是垂直于磁场方向的速度。【答案】电动势E随时间逐渐增大图象见解析【解析】棒水平抛出做平抛运动，根据平抛运动的规律知：Vx =V0Vy=gt而V0平行于磁场，不切割磁感线，只有Vy切割磁感线。根据电动势求解公式得：E = B y v其中l为导体棒的长度），联立式得：E = Blgt .所以在运动过程中，电动势 E随时间延续逐渐增大。所以E-t图象为过原点的直线，如图所示。【总结升华】对 E=Blv必须明确的是：v是垂直于磁场方向的速度。举一反三【法拉第电磁感应定律例3】【变式】如图所示，半径为 R、单

13、位长度电阻为 九的均匀导电圆环固定在水平面上， 圆环中心为O。匀强磁场垂直水平方向向下，磁感强度为Bo平行于直径 MON的导体杆,沿垂直于杆的方向向右运动。杆的电阻可以忽略不计，杆与圆环接触良好，某时刻，杆的位置如图， /aOb=28 ,速度为v。求此时刻作用在杆上的安培力的大小。22 .答案f =2"vB R sin 9 . 倒二-1)【解析】E = Bvlab =Bv2Rsin 0 等效电路如图。此时弧acb和弧adb的电阻分别为：2九R（兀一8）和2儿R ,它们的并联电阻为：F = 2 Ru（二一二）/ 二.电路中的电流为：I =E/ R并=Bv二sin（二 _二）.作用在杆上

14、的安培力的大小为：F=BI （2Rsin *.2二vB2R sinj,(二 7例2.如图所示，MN、PQ为两条平行放置的金属导轨，左端接有定值电阻R,金属棒ab斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨接触点之间的距离为L,金属棒与导轨间夹角为60。，以速度v水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，则流过金属棒中的电流为（）资料来源于网络仅供免费交流使用精品文档用心整理BlvA . I =RB., 3BlvI =- C.2RBLv1 3BLvI 二 D. I =-2R3R【思路点拨】注意金属棒与导轨间夹角， 姆定律可得正确答案。【答案】B【解析】本

15、题考查公式E = BLvsin 日.公式E = BLv适用于B、L、v三者互相垂直的情况,计算感应电动势时要用有效切割长度；再由欧本题B与L、B与v是相互垂直的，但 L与v不垂直，故取L垂直于v的长度Lsin8即为有效切割长度，所以E =BLvsin60,=逝 BLv ,2由欧姆定律i = £得R, 3BLvI 二2R正确选项为Bo【总结升华】注意公式 直，应取有效切割长度，而E=BLvsin8中的L是垂直v的有效切割长度，若 L和v不垂 日是v和B的夹角。举一反三【法拉第电磁感应定律例1】【变式】如图所示，三角形金属导轨 EOF上放有一金属杆 AB ,在外力作用下，使AB 保持与O

16、F垂直，以速度v匀速从O点开始右移，若导轨与金属棒均为粗细相同的同种金属 制成，则下列判断正确的是（）A.电路中的感应电流大小不变B.电路中的感应电动势大小不变 C.电路中的感应电动势逐渐增大D.电路中的感应电流逐渐减小【答案】AC【解析】本题考查用公式E = Blvsin日求感应电动势，解题关键是正确推导出感应电动势和感应电流的表达式。设导体棒从O开始到如图所示位置所经历时间为t,/EOF =e ,则导体棒切割磁感线的有效长度l_L=OBtane ,故_ _ 2E = BlBv vt tan 0 = Bv t tan 0 ,即电路中电动势与时间成正比，C正确；电路中电流强度_ 2. EBv

17、tan t tR：l / S而l=AOAB的周长vt 一1 、l =OB+AB +OA=vt +vt tan6 +=vt(1+tanB +).cos二cos1所以BvStan 二I =""1：(1 tarn )cos?为恒量，所以A正确。【总结升华】此类题一般采用解析式法，推导感应电动势、感应电流的表达式。求出导体棒切割磁感线的有效长度和三角形的周长很重要，并且注意切割磁感线的有效长度、回路总电阻是随时间变化的。例3. U形导线框架宽1 m,框架平面与水平面夹角 302电阻不计。B = 0.2 T的匀强磁场与水平面垂直，如图所示。质量 M =0.2 kg、电阻R=0.1。的

18、导体棒ab跨放在U 形架上，且能无摩擦滑动。求：资料来源于网络仅供免费交流使用(1) ab下滑的最大速度 vm；2(2)当v=vm时，ab上释放的电功率。(g取10 m/s )【思路点拨】首先做好受力分析。由于下滑过程中B与vm不垂直，可分解速度 vm,当速度最大时，导体棒匀速运动，其电功率与重力的功率相等。【答案】（1） vm =10 m / s 310a,（2 W3【解析】(1)分析导体棒受力，如图所示。根据右手定则判断感应电流的方向是从b到a,根据左手定则判定导体棒受安培力的方向水平向右，要使 ab下滑的速度最大，导体棒在斜面上的合力为零，即mg sin a = F cos a ,F =

19、BIL , I =E .R因B与Vm不垂直，可分解速度 Vm ,得E = BLvmcosa ,解以上各式得10/°vm = m / s .3(2)当速度最大时，导体棒匀速运动，其电功率与重力的功率相等，即_ .10P =mgsin： vm =W .3【总结升华】公式 E = BLvsin日，若B_L L , L_L v ,但速度v与磁感应强度B间的 夹角为日，可以对速率v (或磁感应强度 B)进行分解得到 E = BLvsin日。,一AO, E 类型二、E = BLv和E = n 的区别和联系 tXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX例4 .如图所示，边长为 a的正方形闭合线框 A

20、BCD在匀强磁场中绕 AB边匀速转动, 磁感应弓II度为B,初始时刻线框所在平面与磁感线垂直，经过 t时间转120©角，求：xxXXX(1)线框内感应电动势在 t时间内的平均值;(2)转过120角时感应电动势的瞬时值。(1)3Ba22t，一一一“一一一I一，一、【解析】本题考查E = 81丫和E = n 的区别和联系，解题关键是明确两公式的适应 .t范围和适应条件。(1)设初始时刻线框向纸外的一面为正面，此时磁通量21 = Ba ,磁感线从正面穿入，t时刻后R =1Ba2,2磁感线从正面穿出，磁通量的变化量为3Ba22- 3Ba2E = ,t 2t(2)计算感应电动势的学时值要用公式

21、E = BLvsin 日。2二 av=，e=120s,3t所以3二 Ba23t【总结升华】应正确理解 ，虽为标量，但具有某种方向性含义。 . , _一E=BLv和E=n 是统一的，当 &T0时，E=n为瞬时感应电动势,：t：t_一，八一,.E=BLv可由E=n推导出来。-t举一反三【法拉第电磁感应定律例5【变式】如图，面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中， 磁场方向垂直于线圈平面,已知磁感强度随时间变化规律为B = 2 + 0.2t(T),定值电阻R=6Q,线圈电阻R2=4Q,试分析：(1)穿过每匝线圈磁通量的变化率，线圈产生的总电动势;(2) R2两端的电压.【答案】4V 2

22、. 4 V【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律每匝线圈磁通量的变化率为-B=s -0.2 0.2 =0.04Wb/s. .tt线圈产生的电动势：平E -n=100 0.04-4V.由闭合电路串联分压可知R2两端电压为路端电压R26U 2 = -2 E =x 4 = 2.4V .R R 4 6类型三、导体棒转动切割磁感线产生感应电动势的计算例5.长为l的金属棒ab以a点为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度与做匀速转动，如图所示，磁感应强度为B,求ab两端的电势差。X X X XX X XbXX X X X X X X X X X X X X X X XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

23、【思路点拨】关键要清楚棒上各点线速度不同，可先求得平均速度，再求感应电动势；又角速度相同，可先求得磁通量的变化，再求感应电动势。两种方法均可。1【答案】-Bl2 .2【解析】本题考查导体棒转动切割磁感线产生的感应电动势，关键要清楚棒上各点线速度不同。解法一：ab两端电势差等于金属棒切割磁感线产生的感应电动势，由v=r知，棒上各点的线速度和该点离转轴的距离成正比，所以导体棒切割磁感线的平均速度为：一 v v 11v = - vb = - 01 ,22212Eab = Blv = - Bl 。2解法二：设At时间内金属棒扫过的扇形面积为AS,则S12 二-1l2122. 一 12= BAS=Bl，

24、& 。2由法拉第电磁感应定律知：-B 22ftt一 一 .一_A_ 【总结升华】E =BLvsin日可由法拉第电磁感应定律E = n推出，所以两种万法.：tl求得结果相同。用 E =BLvsin8求解时，用平均速度v = 一，即转轴到外端中点的速度进2行分析。举一反三【法拉第电磁感应定律例4【变式】如图，一个半径为r的金属铜盘，在磁感应强度为 B的匀强磁场中以角速度 o 绕中心轴OO匀速转动，磁场方向与盘面垂直，在盘的中心轴与边缘处分别安装电刷，设 整个回路电阻为 R,当圆盘匀速运动角速度为 。时，通过电阻的电流为多大 ？【解析】半径为r的圆盘转动等效长为r的直杆绕OO .垂直转动.1

25、2E = Br 8；2_ 2,E Br2 IR 2R类型四、电磁感应中的电荷量问题例6.如图所示，导线全部为裸导线，半径为r的圆内有垂直于平面的匀强磁场，磁感应强度为B, 一根长度大于2r的导线MN以速度v在圆环上无摩擦地自左向右匀速滑动， 电路的固定电阻为 R,其余部分电阻忽略不计。试求MN从圆环的左端滑到右端的过程中电阻R上的电流的平均值及通过的电荷量。3/【答案】【解析】本题考查电磁感应现象及感应现象中产生的电荷量，解题关键是选对求电动势的公式。完成这一变化所用时间所以 B BrvE 二二t 2电阻R上的平均电流为:E 二 BrvR - 2R通过R的电荷量为:【总结升华】（1）本题求电动

26、势时若用 E = BLv sin日，因有效切割长度在不断变化, 所以难以求得平均感应电动势。（2）电磁感应现象中的电荷量用 q = I dt求，对应平均电流和平均感应电动势。（3） 一般地，对于 n匝线圈的闭合电路，由于磁通量变化而通过导线横截面的电荷量q = n。R举一反三【变式】如图所示，在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨 aOb（在纸面内），磁场方向垂直于纸面朝里， 另有两根金属导轨 c、d分别平行Oa、Ob放置。 保持导轨之间接触良好， 金属导轨的电阻不计。 现经历以下四个过程：（1）以速度v移动d , 使它与Ob的距离增大一倍；（2）再以速度v移动c,使它与Oa的距

27、离减小一半；（3）然 后，再以速率2V移动c,使它回到原处；（4）最后以速度2V移动d ,使它也回到原处。设上述四个过程中通过电阻尺的电荷量的大小依次为Q1、Q2、Q3、Q4。则（）XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX.< 1RX1XXXXc11xxxxxxxxA. Q1=Q2=Q3=Q4b. Q1 =Q2=2Q3=2Q4C. 2Q1 =2Q2 =Q3=Q4 D. Q1#Q2#Q3 肛【答案】A【解析】本题考查电磁感应中求电荷量的问题，解题的关键是确定每个过程的。设起初d与Ob距离为Li, c与Oa距离为L2,磁感应强度为 B。(1)以速度v移动d ,使它与Ob的距离增大一倍。则Q

28、i*BL2 LiRBLL2(2)再以速度v移动c,使它与Oa的距离减小一半，则Q =5 _B 2L1 L21 _ BL1L22 一 R 一 R 一 R，(3)然后，再以速度 d移动c,使它回到原处。则3 B 2Ll 万 BL1L2Q3F=(4)最后以速率2v移动d ,使它也回到原处。则人包 BL2 L BL1L2Q4 =.4 R R R因此，根据计算可以看出，Q1 =Q2 =Q3 =Q4,本题正确答案应该是选项 A。【总结升华】在电磁感应中，回路中磁通量发生变化时，由于出现感应电动势，会在闭合回路中使电荷定向移动而形成感应电流。在某一变化过程中， 通过回路的某截面的感应电4.何量为：Q =-,

29、与R、有关，与时间、速度等其他物理量无关。因此，本题中只比较四个变化过程中的磁通量的变化，又因为磁场不变，所以，只需要比较面积的变化即可。类型五、电磁感应中的能量问题例7. (2014江苏名校质检)如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为以导轨电阻不计，与阻值为 R的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为Bo有一质量为m、长为l的导体棒从ab位置获得平行于斜面的、大小为v的初速度向上运动，最远到达a b'的位置，滑行的距离为 s,导体棒的电阻也为 R,与导轨之间的动摩擦因数为因B.上滑过程中电流做功发出的热量为2mv2- mgs(sin。+ gos 9)12c.上滑过程中

30、导体棒克服安培力做的功为2mv2D.上滑过程中导体棒损失的机械能为|mv2- mgssin 9【思路点拨】先作受力分析，再考查各力做的功，然后正确写出功能关系即可选出正确 答案。【答案】ABD【解析】本题考查的是电磁感应定律和力学的综合问题，上滑过程中开始时导体棒的速度最大，受到的安培力最大为根据能量守恒，上滑过程中电流做功发出的热量为1mv22R21 Omgs(sin 0+ pcos。)；上滑过程中导体棒克服女培力彳的功等于广生的热也是"mv2- mgs(sin。+ pcos 0);上滑过程中导体棒损失的机械能为2mv2mgssin生 举一反三【法拉第电磁感应定律例7】【变式】如图

31、所示，匀强磁场的磁感应强度为B特，方向竖直向下，在磁场中有一个边长为L米的正方形刚性金属框。ab边质量为m千克，其它三边的质量不计， 金属框的总电阻为R欧，cd边上装有固定的水平轴，现在将金属框从水平位置由静止释放，不计一切 摩擦。金属框经t秒钟恰好通过竖直位置 a'b'cd。(1)在图中标出ab通过最低位置时，金属框中的感应电流的方向；(2)求上述t秒内金属框中的平均感应电动势；(3)若在上述t秒内，金属框中产生的焦耳热为Q焦耳，求ab边通过最低位置时受到的安培力。 B21 2(mOBL2【答案】(1) b到a (2) 一 t【解析】(1)根据右手定则，可判断金属中的感应电流

32、方向是b到a.(2)感应电动势的平均值为：一 BS BL2E=.：tt t(3)安培力的存在使得物体中要克服安培力做功，克服安培力作了多少功就将多少其 他形式的能转化为电能，即转化为焦耳热。因此，物体克服安培力所作的功在数值上就等于 电路中产生的焦耳热：若在上述t秒内，金属框中产生的焦耳热为Q焦耳，求ab边通过最低位置时受到的安培力。线圈在下落过程中，重力做正功，安培力做负功，线圈动能增加，根据动能定理：1 2WG Wzmv ,2 12mgL-Q =_ mv ,v = 2(mgL -Q) m受到的安培力为：Fab=BIL .朋二 BmgL-Q) R Rim例8. (2015德州校级期末)如图所

33、示，间距 l=0.3 m的平行金属导轨ab1C1和a2b2C2 分别固定在两个竖直面内。在水平面a1b b2a2区域内和倾角0= 37°的斜面C1b1b2C2区域内分别有磁感应强度 B1 = 0.4 T、方向竖直向上和 B2=1 T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。电 阻R= 0.3 Q质量m1=0.1 kg、长为l的相同导体杆 K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两 端固定在bP b2点，K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好。一端系于 K杆中点的轻 绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂，绳上穿有质量m2= 0.05 kg的小环。已知小环以 a=6 m/s2的加速度沿绳下滑，K杆保持静止，Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动。不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长。取 g= 10 m/s2, sin 37 = 0.6, cos 37 = 0.8。求(1)小环所受摩擦力的大小;(2)Q杆所受拉力的瞬时功率。【思路点拨】已知物体的加速度，则由牛顿第二定律可求得摩擦力。对K杆由受力平衡可得出安培力与摩擦力的关系；由电路的规律可得出总电流与K中电流的关系；Q杆的滑动产生电动势，则由 E=Blv及闭合电路欧姆定律可得出电流表达式；由 Q杆受