电磁感应综合应用学习教案

1、会计学1电磁感应综合电磁感应综合(zngh)应用应用第一页，共87页。 1内电路和外电路内电路和外电路 (1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于圈都相当于 。 (2)该部分该部分(b fen)导体的电阻或线圈的电阻相当于导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的电源的 ，其余部分，其余部分(b fen)是是 。 2电源电动势和路端电压电源电动势和路端电压 (1)电动势：电动势：EBlv或或E 。 (2)路端电压：路端电压：UIR 。记一记记一记电源电源(dinyun)内阻内阻(ni z)外电路外电路EIr第1页/共87页第二页，共87页。试一试试

2、一试图图932第2页/共87页第三页，共87页。A通过通过(tnggu)电阻电阻R的电流方向为的电流方向为PRMBa、b两点间的电压为两点间的电压为BLvCa端电势比端电势比b端高端高D外力外力F做的功等于电阻做的功等于电阻R上发出的焦耳热上发出的焦耳热答案答案(d n)：C第3页/共87页第四页，共87页。电磁感应电磁感应(dinc-gnyng)的图象问题的图象问题想一想想一想 圆形导线框固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导圆形导线框固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在线框所在(suzi)平面垂直。规定磁场的正方向垂直纸面向平面垂直。规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度里，磁感应强度

3、B随时间变化的规律如图随时间变化的规律如图933所示。若所示。若规定顺时针方向为感应电流规定顺时针方向为感应电流i的正方向，请画出的正方向，请画出it图象。图象。图图933第4页/共87页第五页，共87页。第5页/共87页第六页，共87页。记一记记一记 1图象类型图象类型 (1)磁感应强度磁感应强度B、磁通量、磁通量、感应电动势、感应电动势E和感应和感应电流电流I随时间随时间(shjin)t变化的图象，即变化的图象，即Bt图象、图象、t图象、图象、Et图象和图象和It图象。图象。 (2)对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，还常涉及感应电动势情况

4、，还常涉及感应电动势E和感应电流和感应电流I随位移随位移x变变化的图象，即化的图象，即Ex图象和图象和Ix的图象。的图象。第6页/共87页第七页，共87页。 2问题类型问题类型 (1)由给定的电磁感应由给定的电磁感应(dinc-gnyng)过程判断或画出正确过程判断或画出正确的图象。的图象。 (2)由给定的有关图象分析电磁感应由给定的有关图象分析电磁感应(dinc-gnyng)过程，过程，求解相应的物理量。求解相应的物理量。 (3)利用给出的图象判断或画出新的图象。利用给出的图象判断或画出新的图象。第7页/共87页第八页，共87页。试一试试一试2.如图如图934所示，一闭合直角三角形所示，一闭

5、合直角三角形线框以速度线框以速度v匀速穿过匀强磁场区域。匀速穿过匀强磁场区域。从从BC边进入磁场区开始边进入磁场区开始(kish)计时，到计时，到A点点离开磁场区为止的过程中，线框内感应电流的情况离开磁场区为止的过程中，线框内感应电流的情况(以逆时以逆时针方向为电流的正方向针方向为电流的正方向)是图是图935中的中的()图图934图图935第8页/共87页第九页，共87页。解析：解析：BC边刚进入磁场时，产生的感应电动势最大，由右手边刚进入磁场时，产生的感应电动势最大，由右手定则可判定电流方向为逆时针方向，是正值，随线框进入磁定则可判定电流方向为逆时针方向，是正值，随线框进入磁场，有效长度场，

6、有效长度l逐渐逐渐(zhjin)减小，由减小，由EBlv得电动势均匀减得电动势均匀减小，即电流均匀减小；当线框刚出磁场时，切割磁感线的有小，即电流均匀减小；当线框刚出磁场时，切割磁感线的有效长度效长度l最大，故电流最大，且为顺时针方向，是负值，此后最大，故电流最大，且为顺时针方向，是负值，此后电流均匀减小，故只有电流均匀减小，故只有A图象符合要求。图象符合要求。答案：答案：A第9页/共87页第十页，共87页。电磁感应中的力学综合电磁感应中的力学综合(zngh)问题问题记一记记一记BlvERFBIl第10页/共87页第十一页，共87页。 2安培力的方向安培力的方向 (1)先用先用 确定感应电流方

7、向，再用确定感应电流方向，再用 确定安培力方向。确定安培力方向。 (2)根据根据(gnj)楞次定律，安培力方向一定和导体切楞次定律，安培力方向一定和导体切割磁感线运动方向割磁感线运动方向 。右手定则右手定则左手左手(zushu)定定则则相反相反(xingfn)第11页/共87页第十二页，共87页。试一试试一试3.如图如图936所示，所示，ab和和cd是位于水平是位于水平面内的平行金属轨道，轨道间距为面内的平行金属轨道，轨道间距为l，其电阻可忽略不计。其电阻可忽略不计。ac之间连接一阻之间连接一阻值为值为R的电阻，的电阻，ef为一垂直于为一垂直于ab和和cd的金属杆，它与的金属杆，它与ab和和c

8、d接触良好并可沿轨道方向无摩擦地滑动，其电阻可忽接触良好并可沿轨道方向无摩擦地滑动，其电阻可忽略。整个装置略。整个装置(zhungzh)处在匀强磁场中，磁场方向垂处在匀强磁场中，磁场方向垂直于图中纸面向里，磁感应强度为直于图中纸面向里，磁感应强度为B。当施外力使杆。当施外力使杆ef以以速度速度v向右匀速运动时，杆向右匀速运动时，杆ef所受的安培力为所受的安培力为 ()图图936第12页/共87页第十三页，共87页。答案答案(d n)：A第13页/共87页第十四页，共87页。电磁感应与电路电磁感应与电路(dinl)知识的综合应用知识的综合应用 1.对电磁感应电源的理解对电磁感应电源的理解(lji

9、) (1)电源的正、负极可用右手定则或楞次定律判定。电源的正、负极可用右手定则或楞次定律判定。 2对电磁感应电路的理解对电磁感应电路的理解 (1)在电磁感应电路中，相当于电源的部分把其他形式的能通过在电磁感应电路中，相当于电源的部分把其他形式的能通过电流电流(dinli)做功转化为电能。做功转化为电能。 (2)“电源电源”两端的电压为路端电压，而不是感应电动势。两端的电压为路端电压，而不是感应电动势。第14页/共87页第十五页，共87页。图图937第15页/共87页第十六页，共87页。 审题指导审题指导 处理此类问题的关键在于：明确切割磁感线的导体处理此类问题的关键在于：明确切割磁感线的导体(

10、dot)相当于电源，其电阻是电源的内阻，其他部分为外相当于电源，其电阻是电源的内阻，其他部分为外电路，电源的正负极由右手定则来判定；画出等效电路电路，电源的正负极由右手定则来判定；画出等效电路图，并结合闭合电路欧姆定律等有关知识解决相关问题。图，并结合闭合电路欧姆定律等有关知识解决相关问题。第16页/共87页第十七页，共87页。第17页/共87页第十八页，共87页。第18页/共87页第十九页，共87页。解决解决(jiju)电磁感应中的电路问题三步曲电磁感应中的电路问题三步曲 (2)分析电路结构分析电路结构(内、外电路及外电路的串、并联关系内、外电路及外电路的串、并联关系)，画出等效电路图。画出

11、等效电路图。 (3)利用电路规律求解。主要应用利用电路规律求解。主要应用(yngyng)欧姆定律及串、欧姆定律及串、并联电路的基本性质等列方程求解。并联电路的基本性质等列方程求解。第19页/共87页第二十页，共87页。电磁感应电磁感应(dinc-gnyng)图象问题图象问题 电磁感应图象问题的解决方法电磁感应图象问题的解决方法 (1)明确图象的种类，即是明确图象的种类，即是Bt图象还是图象还是t图象，或图象，或Et图象、图象、It图象等。图象等。 (2)分析电磁感应的具体过程。分析电磁感应的具体过程。 (3)用右手定则或楞次定律确定方向对应关系。用右手定则或楞次定律确定方向对应关系。 (4)结

12、合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式。规律写出函数关系式。 (5)根据函数关系式，进行数学分析，如分析斜率根据函数关系式，进行数学分析，如分析斜率(xil)的的变化、截距等。变化、截距等。 (6)判断图象判断图象(或画图象或应用图象解决问题或画图象或应用图象解决问题)。第20页/共87页第二十一页，共87页。第21页/共87页第二十二页，共87页。图图938图图939第22页/共87页第二十三页，共87页。第23页/共87页第二十四页，共87页。答案答案(d n)C第24页/共87页第二十五页，共87页。电磁感应现象电

13、磁感应现象(xinxing)中的动力学问题中的动力学问题1.两种状态及处理两种状态及处理(chl)方法方法根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律(dngl)进行动态进行动态分析或结合功能关系进行分析分析或结合功能关系进行分析加速度不为加速度不为零零非平衡非平衡态态根据平衡条件列式分析根据平衡条件列式分析加速度为零加速度为零平衡平衡态态处理方法处理方法特征特征状态状态第25页/共87页第二十六页，共87页。 2力学对象和电学对象的相互力学对象和电学对象的相互(xingh)关系关系第26页/共87页第二十七页，共87页。 4电磁感应中的动力学临界电磁感应中的动力学临界(ln ji)问题问题 (1)解决这

14、类问题的关键是通过运动状态的分析，寻解决这类问题的关键是通过运动状态的分析，寻找过程中的临界找过程中的临界(ln ji)状态，如速度、加速度求最大值状态，如速度、加速度求最大值或最小值的条件。或最小值的条件。第27页/共87页第二十八页，共87页。(2)两种常见两种常见(chn jin)类型类型棒棒ab长长l、质量、质量(zhling)m、电阻、电阻R，导轨光滑，电阻不，导轨光滑，电阻不计计棒棒ab长长l、质量、质量(zhling)m、电阻、电阻R，导轨光滑水平，电阻导轨光滑水平，电阻不计不计已知量已知量示意图示意图“动动电电动动”型型“电电动动电电”型型类型类型第28页/共87页第二十九页，

15、共87页。“动动电电动动”型型“电电动动电电”型型类型类型(lixng)过程过程(guchng)分析分析第29页/共87页第三十页，共87页。 例例3(2011海南高考海南高考)如图如图9310，ab和和cd是两条竖直放置的长直光滑金属导轨，是两条竖直放置的长直光滑金属导轨，MN和和MN是两根用细线连接的金属杆，其质是两根用细线连接的金属杆，其质量分别为量分别为m和和2m。竖直向上的外力。竖直向上的外力F作用在杆作用在杆MN上，使两杆水平静止，并刚好与导轨接触；两杆的上，使两杆水平静止，并刚好与导轨接触；两杆的总电阻为总电阻为R，导轨间距为，导轨间距为l。整个装置。整个装置(zhungzh)处

16、在磁处在磁感应强度为感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面的匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面垂直。导轨电阻可忽略，重力加速度为垂直。导轨电阻可忽略，重力加速度为g。在。在t0时刻将时刻将细线烧断，保持细线烧断，保持F不变，金属杆和导轨始终接触良好。求不变，金属杆和导轨始终接触良好。求：图图9310第30页/共87页第三十一页，共87页。(1)细线烧断后，任意时刻两杆运动细线烧断后，任意时刻两杆运动(yndng)的速度的速度之比；之比；(2)两杆分别达到的最大速度。两杆分别达到的最大速度。审题指导审题指导第一步：抓关键点第一步：抓关键点MN向上向上(xingshng)加速加速，MN向

17、下加速向下加速细线烧断，细线烧断，F不变不变拉力拉力(ll)F与两杆重力平衡与两杆重力平衡外力外力F作用在杆作用在杆MN上，两杆上，两杆水平静止水平静止获取信息获取信息关键点关键点第31页/共87页第三十二页，共87页。 第二步：找突破口第二步：找突破口 (1)要求要求“两杆速度之比两杆速度之比”可利用可利用vat，速度之比等于，速度之比等于加速度之比。加速度之比。 (2)要求要求“两杆达到的最大速度两杆达到的最大速度”两杆受力平衡。两杆受力平衡。 尝试解题尝试解题 (1)设任意时刻设任意时刻(shk)MN、MN杆的速度分别为杆的速度分别为v1、v2。 细线烧断前：细线烧断前：Fmg2mg 对

18、对MN杆在任意时刻杆在任意时刻(shk)： FmgF安安ma1第32页/共87页第三十三页，共87页。第33页/共87页第三十四页，共87页。第34页/共87页第三十五页，共87页。电磁感应电磁感应(dinc-gnyng)中的能量问题中的能量问题 1.电能求解的三种主要思路电能求解的三种主要思路 (1)利用克服安培力求解：电磁感应中产生的电能等于利用克服安培力求解：电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功；克服安培力所做的功； (2)利用能量利用能量(nngling)守恒或功能关系求解；守恒或功能关系求解； (3)利用电路特征来求解：通过电路中所产生的电能来计利用电路特征来求解：通过电路中所

19、产生的电能来计算。算。 2解题的一般步骤解题的一般步骤 (1)确定研究对象确定研究对象(导体棒或回路导体棒或回路)； (2)弄清电磁感应过程中，哪些力做功，哪些形式的能量弄清电磁感应过程中，哪些力做功，哪些形式的能量(nngling)相互转化；相互转化； (3)根据能量根据能量(nngling)守恒定律列式求解。守恒定律列式求解。第35页/共87页第三十六页，共87页。 例例4(2012天津高考天津高考)如图如图9311所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距一水平面内，导轨间距l0.5 m，左端接，左端接有阻值有阻值R0.3 的电阻。一质量

20、的电阻。一质量m0.1 kg，电阻，电阻r0.1 的金属棒的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度强磁场中，磁场的磁感应强度(qingd)B0.4 T。棒在水。棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以平向右的外力作用下，由静止开始以a2 m/s2的加速度做的加速度做匀加速运动。当棒的位移匀加速运动。当棒的位移x9 m时撤去外力，棒继续运动时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比热之比Q1 Q22 1。导轨足够长且电阻不计，棒在运动。导轨

21、足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。求：过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。求：图图9311第36页/共87页第三十七页，共87页。 (1)棒在匀加速运动棒在匀加速运动(ji s yn dn)过程中，通过电阻过程中，通过电阻R的电荷量的电荷量q； (2)撤去外力后回路中产生的焦耳热撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2； (3)外力做的功外力做的功WF。第37页/共87页第三十八页，共87页。第38页/共87页第三十九页，共87页。答案答案(d n)(1)4.5 C(2)1.8 J(3)5.4 J第39页/共87页第四十页，共87页。 电磁感应与电路的综

22、合问题，通常的情景是切割磁感线的导体或磁电磁感应与电路的综合问题，通常的情景是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路就相当于电源。通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路就相当于电源。本类压轴大题往往涉及楞次定律、法拉第电磁感应定律、右手定则、闭本类压轴大题往往涉及楞次定律、法拉第电磁感应定律、右手定则、闭合电路或部分电路的欧姆定律、串并联知识、电功率的计算公式等，电合电路或部分电路的欧姆定律、串并联知识、电功率的计算公式等，电路的分析计算是考查的重点。本类压轴大题知识综合性较强，涉及物理路的分析计算是考查的重点。本类压轴大题知识综合性较强，涉及物理的主干

23、知识多，是近几年高考的主干知识多，是近几年高考(o ko)命题的热点之一。命题的热点之一。超链接超链接第40页/共87页第四十一页，共87页。图图9312第41页/共87页第四十二页，共87页。 (1)当金属条当金属条ab进入进入“扇形扇形”磁场磁场(cchng)时，求感应时，求感应电动势电动势E，并指出，并指出ab上的电流方向；上的电流方向； (2)当金属条当金属条ab进入进入“扇形扇形”磁场磁场(cchng)时，画出时，画出“闪烁闪烁”装置的电路图；装置的电路图；第42页/共87页第四十三页，共87页。 (3)从金属条从金属条ab进入进入(jnr)“扇形扇形”磁场时开始，经磁场时开始，经计

24、算画出轮子转一圈过程中，内圈与外圈之间电势差计算画出轮子转一圈过程中，内圈与外圈之间电势差Uab随时间随时间t变化的变化的Uabt图象；图象； (4)若选择的是若选择的是“1.5 V、0.3 A”的小灯泡，该的小灯泡，该“闪烁闪烁”装置能否正常工作？有同学提出，通过改变磁感应强度装置能否正常工作？有同学提出，通过改变磁感应强度B、后轮外圈半径、后轮外圈半径r2、角速度、角速度和张角和张角等物理量的大小等物理量的大小，优化前同学的设计方案，请给出你的评价。，优化前同学的设计方案，请给出你的评价。第43页/共87页第四十四页，共87页。第一步：审题干，抓关键第一步：审题干，抓关键(gunjin)信

25、息信息金属金属(jnsh)条转动切割磁感线，产生电动势条转动切割磁感线，产生电动势金属条周期性的产生金属条周期性的产生(chnshng)感应电动势感应电动势辐条是绝缘的，不产生感应电动势辐条是绝缘的，不产生感应电动势金属外圈导电，可以作为连接电路的导线金属外圈导电，可以作为连接电路的导线产生的电动势不是连续的，是时断时续的产生的电动势不是连续的，是时断时续的获取信息获取信息关键点关键点第二步：审设问，找问题的突破口第二步：审设问，找问题的突破口第44页/共87页第四十五页，共87页。第45页/共87页第四十六页，共87页。第46页/共87页第四十七页，共87页。第三步：三定位第三步：三定位(d

26、ngwi)，将解题过程步骤化，将解题过程步骤化第47页/共87页第四十八页，共87页。第四步：求规范，步骤第四步：求规范，步骤(bzhu)严谨不失分严谨不失分第48页/共87页第四十九页，共87页。(2)通过通过(tnggu)分析，可得电路图为如图分析，可得电路图为如图9313所示所示。(3分分)第49页/共87页第五十页，共87页。第50页/共87页第五十一页，共87页。第51页/共87页第五十二页，共87页。图图934(1分分)(4)“闪烁闪烁”装置不能正常工作。装置不能正常工作。(金属条的感应金属条的感应(gnyng)电动势只有电动势只有4.9102 V)，远小于小灯泡的额定电压，因此无

27、法工作。，远小于小灯泡的额定电压，因此无法工作。B增大，增大，E增大，但有限度；增大，但有限度；r2增大，增大，E增大，但有限度；增大，但有限度；增大，增大，E增大，但有限度；增大，但有限度；增大，增大，E不变。不变。(4分分)第52页/共87页第五十三页，共87页。学生学生(xu sheng)易犯错误易犯错误第53页/共87页第五十四页，共87页。 名师叮嘱名师叮嘱 (1)电阻的串并联关系不能只看连线，还要看电流方向，本例电阻的串并联关系不能只看连线，还要看电流方向，本例中四个灯泡的连接方式没有变化，但是各种情况的串并联关系并中四个灯泡的连接方式没有变化，但是各种情况的串并联关系并不相同。不

28、相同。 (2)本题看似较难，其实所用知识很简单，情景也不复杂，只本题看似较难，其实所用知识很简单，情景也不复杂，只要分析清楚电路结构要分析清楚电路结构(jigu)结合电磁感应知识即可求解。结合电磁感应知识即可求解。第54页/共87页第五十五页，共87页。随堂巩固随堂巩固(gngg)落实落实1(2011江苏高考江苏高考)如图如图9315所示，所示，固定的水平长直导线中通有电流固定的水平长直导线中通有电流 I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边且一边(ybin)与导线平行。线框由静止释放，在下落过程与导线平行。线框由静止释放，在下落过程中中 ()A穿过线框的磁通

29、量保持不变穿过线框的磁通量保持不变B线框中感应电流方向保持不变线框中感应电流方向保持不变C线框所受安培力的合力为零线框所受安培力的合力为零D线框的机械能不断增大线框的机械能不断增大图图9315第55页/共87页第五十六页，共87页。解析：当线框由静止向下运动时，穿过解析：当线框由静止向下运动时，穿过(chun u)线框的磁线框的磁通量逐渐减小，根据楞次定律可得产生的感应电流的方向为顺通量逐渐减小，根据楞次定律可得产生的感应电流的方向为顺时针且方向不发生变化，时针且方向不发生变化，A错误，错误，B正确；因线框上下两边所正确；因线框上下两边所在处的磁场强弱不同，线框所受的安培力的合力一定不为零，在

30、处的磁场强弱不同，线框所受的安培力的合力一定不为零，C错误；整个线框所受的安培力的合力竖直向上，对线框做负错误；整个线框所受的安培力的合力竖直向上，对线框做负功，线框的机械能减小，功，线框的机械能减小，D错误。错误。答案：答案：B第56页/共87页第五十七页，共87页。2(2013福州模拟福州模拟)如图如图9316所示，在所示，在x0的区域内存在匀强磁场，磁场的方的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于向垂直于xOy平面平面(纸面纸面)向里。具有一向里。具有一定电阻的矩形线框定电阻的矩形线框abcd位于位于xOy平面内，线框的平面内，线框的ab边与边与y轴重合轴重合(chngh)。令线框从。令线

31、框从t0时刻起由静止开始沿时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀加速轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流运动，则线框中的感应电流I(取逆时针方向为电流正方向取逆时针方向为电流正方向)随时间随时间t的变化图线的变化图线(It图线图线)可能是图可能是图9317中的中的 ()图图9316第57页/共87页第五十八页，共87页。图图9317答案答案(d n)：D第58页/共87页第五十九页，共87页。3如图如图9318所示，闭合金属线框从一所示，闭合金属线框从一定高度自由下落进入匀强磁场定高度自由下落进入匀强磁场(cchng)中，磁场中，磁场(cchng)足够大，从足够大，从ab边开始进入磁场边开始进入

32、磁场(cchng)到到cd边刚边刚进入磁场进入磁场(cchng)的这段时间内，线框运动的速度的这段时间内，线框运动的速度时时间图象不可能是图间图象不可能是图9319中的中的 ()图图9318图图9319第59页/共87页第六十页，共87页。解析：当解析：当ab边刚进入磁场时，若线框所受安培力等于重力边刚进入磁场时，若线框所受安培力等于重力，则线框在从，则线框在从ab边开始边开始(kish)进入磁场到进入磁场到cd边刚进入磁场边刚进入磁场前做匀速运动，故前做匀速运动，故A是可能的；当是可能的；当ab边刚进入磁场时，若线边刚进入磁场时，若线框所受安培力小于重力，则线框做加速度逐渐减小的加速运框所受

33、安培力小于重力，则线框做加速度逐渐减小的加速运动，最后可能做匀速运动，故动，最后可能做匀速运动，故C情况也可能；当情况也可能；当ab边刚进入边刚进入磁场时，若线框所受安培力大于重力，则线框做加速度逐渐磁场时，若线框所受安培力大于重力，则线框做加速度逐渐减小的减速运动，最后可能做匀速运动，故减小的减速运动，最后可能做匀速运动，故D可能；线框在可能；线框在磁场中不可能做匀变速运动，故磁场中不可能做匀变速运动，故B项是不可能的，选项是不可能的，选B。答案答案(d n)：B第60页/共87页第六十一页，共87页。4.(2012朝阳期末朝阳期末)如图如图9320所示，在所示，在粗糙绝缘水平面上有一正方形

34、闭合线粗糙绝缘水平面上有一正方形闭合线框框abcd，其边长为，其边长为l，质量为，质量为m，金属，金属线框与水平面的动摩擦因数为线框与水平面的动摩擦因数为。虚线框。虚线框abcd内有一匀强磁内有一匀强磁场场(cchng)，磁场，磁场(cchng)方向竖直向下。开始时金属线框的方向竖直向下。开始时金属线框的ab边与磁场边与磁场(cchng)的的dc边重合。现使金属线框以初速度边重合。现使金属线框以初速度v0沿水平面滑入磁场沿水平面滑入磁场(cchng)区域，运动一段时间后停止，此时区域，运动一段时间后停止，此时金属线框的金属线框的dc边与磁场边与磁场(cchng)区域的区域的dc边距离为边距离为

35、l。在这个。在这个过程中，金属线框产生的焦耳热为过程中，金属线框产生的焦耳热为 () 图图9320第61页/共87页第六十二页，共87页。答案答案(d n)：D第62页/共87页第六十三页，共87页。图图9321第63页/共87页第六十四页，共87页。(1)t4 s时导体棒受到的安培力的大小；时导体棒受到的安培力的大小；(2)请在如图请在如图9322所示的坐标系中画出电流平方与时间所示的坐标系中画出电流平方与时间(shjin)的关系的关系(I2t)图象。图象。图图9322第64页/共87页第六十五页，共87页。第65页/共87页第六十六页，共87页。答案答案(d n)：(1)0.4 N(2)见

36、解析见解析课时课时(ksh)(ksh)跟踪检测跟踪检测见见“课时课时(ksh)(ksh)跟踪跟踪检测（三十五）检测（三十五）”课时跟踪课时跟踪(gnzng)(gnzng)检检测测见见“课时跟踪课时跟踪(gnzng)(gnzng)检测（三十六）检测（三十六）”第66页/共87页第六十七页，共87页。（给有能力（给有能力(nngl)的学生加餐）的学生加餐）1.(2013 天津模拟天津模拟)如图如图1所示，两根水平放置的相互平行所示，两根水平放置的相互平行的金属导轨的金属导轨ab、cd，表面光滑，处在，表面光滑，处在竖直向上的匀强磁场中，金属棒竖直向上的匀强磁场中，金属棒PQ垂垂直于导轨放在上面，以

37、速度直于导轨放在上面，以速度(sd)v向右匀向右匀速运动，欲使棒速运动，欲使棒PQ停下来，下面的措施可行的是停下来，下面的措施可行的是(导轨足够长，导轨足够长，棒棒PQ有电阻有电阻) ()A在在PQ右侧垂直于导轨再放上一根同样的金属棒右侧垂直于导轨再放上一根同样的金属棒B在在PQ右侧垂直于导轨再放上一根质量和电阻均比棒右侧垂直于导轨再放上一根质量和电阻均比棒PQ大的金属棒大的金属棒C将导轨的将导轨的a、c两端用导线连接起来两端用导线连接起来D将导轨的将导轨的a、c两端和两端和b、d两端分别用导线连接起来两端分别用导线连接起来图图1第67页/共87页第六十八页，共87页。解析：在解析：在PQ棒右

38、侧放金属棒时，回路中会有感应电流，棒右侧放金属棒时，回路中会有感应电流，使金属棒加速，使金属棒加速，PQ棒减速，当获得共同速度时，回路中棒减速，当获得共同速度时，回路中感应电流为零，两棒都将匀速运动，感应电流为零，两棒都将匀速运动，A、B项错误。当一项错误。当一端端(ydun)或两端用导线连接时，或两端用导线连接时，PQ的动能将转化为内能的动能将转化为内能而最终静止，而最终静止，C、D两选项正确。两选项正确。答案：答案：CD第68页/共87页第六十九页，共87页。2.如图如图2所示，用粗细相同的铜丝做成边长分所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为别为L和和2L的两只闭合线框的两只闭合线框a和和b

39、，以相同，以相同的速度从磁感应强度为的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，若外力中匀速地拉到磁场外，若外力(wil)对环做的功分别为对环做的功分别为Wa、Wb，则则Wa Wb为为 ()A1 4B1 2C1 1 D不能确定不能确定图图2第69页/共87页第七十页，共87页。答案答案(d n)：A第70页/共87页第七十一页，共87页。3.(2012江西重点中学联盟第一次联考江西重点中学联盟第一次联考)一质一质量为量为m、电阻为、电阻为r的金属杆的金属杆ab，以一定的，以一定的初速度初速度v0从一光滑平行金属导轨底端向从一光滑平行金属导轨底端向上滑行，导轨平面与水平

40、面成上滑行，导轨平面与水平面成30角，两导轨上端角，两导轨上端(shn dun)用一电阻用一电阻R相连，如图相连，如图3所示，磁场垂直斜面向上，导轨的电阻不所示，磁场垂直斜面向上，导轨的电阻不计，金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小计，金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为为v，则金属杆在滑行过程中，则金属杆在滑行过程中()A向上滑行的时间小于向下滑行的时间向上滑行的时间小于向下滑行的时间B在向上滑行时电阻在向上滑行时电阻R上产生的热量大于向下滑行时上产生的热量大于向下滑行时电阻电阻R上产生的热量上产生的热量图图3第71页/共87页第七十二页，共87页。解析：金

41、属杆向上滑行的加速度大于向下滑行的加速度，向上滑解析：金属杆向上滑行的加速度大于向下滑行的加速度，向上滑行的时间小于向下滑行的时间，选项行的时间小于向下滑行的时间，选项A正确正确(zhngqu)；金；金属杆在向上滑行时产生的感应电流大于向下滑行时产生属杆在向上滑行时产生的感应电流大于向下滑行时产生的感应电流，向上滑行时所受安培力大于向下滑行时所的感应电流，向上滑行时所受安培力大于向下滑行时所受安培力，运动位移大小相同，故向上滑行时克服安培受安培力，运动位移大小相同，故向上滑行时克服安培第72页/共87页第七十三页，共87页。答案答案(d n)：ABC第73页/共87页第七十四页，共87页。图图4第74页/共87页第七十五页，共87页。答案答案(d n)：A第75页/共87页第七十六页，共87页。5.如图如图5所示，边长为所示，边长为L、总电阻为、总电阻为R的的正方形线框正方形线框abcd放置在光滑水平桌放置在光滑水平桌面上，其面上，其bc边紧靠磁感应强度为边紧靠磁感应强度为B、宽度为宽度为2L、方向竖直向下的有界匀强磁场的边缘。现使线框以初、方向竖直向下的有界匀强磁场的边缘。现使线框以初速度速度v0匀加速通过匀加速通过(tnggu)