物理一轮复习2014第九章22

1、第九章第九章 电磁感应电磁感应2013/12/92013/12/9主主题题考试说明（考试说明（要求要求）教学指导意见（教学指导意见（不要求不要求）电电磁磁感感应应电磁感应现象电磁感应现象 （1 1）涉及反电动势问题）涉及反电动势问题（2 2）即有动生又有感生的电磁）即有动生又有感生的电磁 感应问题感应问题（3 3）计算自感电动势）计算自感电动势（4 4）解释电磁驱动和电磁阻尼）解释电磁驱动和电磁阻尼 现象现象法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律 楞次定律楞次定律 自感、涡流自感、涡流 第第1 1课时课时 电磁感应现象电磁感应现象 楞次定律楞次定律电磁感应现象电磁感应现象问题：如何使圆盘问题：如

2、何使圆盘产生感应电流？产生感应电流？南北站？东西站？南北站？东西站？千人震千人震问题：思考下列现象，归纳电磁感应的条件？问题：思考下列现象，归纳电磁感应的条件？磁通量（磁通量的变化）磁通量（磁通量的变化）问题：增加匝问题：增加匝数，平动、绕数，平动、绕中点连线转动，中点连线转动，磁通量如何变磁通量如何变化？化？AB当当B扩大时，穿过扩大时，穿过B的磁通量如何变？的磁通量如何变？感应电流的方向判定感应电流的方向判定1 1、右手定则、右手定则 2 2、楞次定律、楞次定律练习：练习：如图，均匀带正电的绝缘圆环如图，均匀带正电的绝缘圆环a a与金属圆环与金属圆环b b同心共面放同心共面放置，当置，当a

3、 a绕绕O O点在其所在平面内旋转时，点在其所在平面内旋转时，b b中产生顺时针方向的中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a a：(A)(A)顺时针加速旋转顺时针加速旋转 (B)(B)顺时针减速旋转顺时针减速旋转(C)(C)逆时针加速旋转逆时针加速旋转 (D)(D)逆时针减速旋转逆时针减速旋转电磁感感应产生的效果（能量守恒的体现）电磁感感应产生的效果（能量守恒的体现）楞次定律的不同表述：楞次定律的不同表述：阻碍原磁通量的变化阻碍原磁通量的变化“增反减同增反减同”阻碍相对运动阻碍相对运动“来拒去留来拒去留”使线圈面积有扩大或缩小的趋势

4、使线圈面积有扩大或缩小的趋势“增缩减扩增缩减扩”阻碍原电流的变化阻碍原电流的变化( (自感现象自感现象)“)“增反减同增反减同”. .练习：练习：如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒金属棒PQPQ、MNMN，当，当PQPQ在外力的作用下运动时，在外力的作用下运动时，MNMN向右运动，则向右运动，则PQPQ所做的运动可能是所做的运动可能是( () )A A向右加速运动向右加速运动B B向左加速运动向左加速运动C C向右减速运动向右减速运动D D向左减速运动向左减速运动楞次定律、右手定则、左手定则、安培定则的应用楞次定律、右手定则、

5、左手定则、安培定则的应用练习：练习：方向竖直向上的匀强磁场中，闭合矩形金属线框方向竖直向上的匀强磁场中，闭合矩形金属线框abcdabcd用用绝缘轻质细杆悬挂在绝缘轻质细杆悬挂在o o点，并可绕点，并可绕o o点摆动。金属线框从右侧某点摆动。金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面。判断感应电流金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面。判断感应电流的方向？的方向？c c楞次定律楞次定律右手定则右手定则第第2 2课时课时 法拉第电磁感应定律、自感和涡流法拉第电磁感应定律、自感

6、和涡流自感自感通电自感通电自感断电自感断电自感 分析其形成的原因，并画出在整个过程中通过灯电流随分析其形成的原因，并画出在整个过程中通过灯电流随时间的变化图像？（以起始电流方向为正方向）时间的变化图像？（以起始电流方向为正方向）涡流涡流法拉弟电磁感应定律的理解法拉弟电磁感应定律的理解问题：分别求出上述情况的感应电动势？（注意问题：分别求出上述情况的感应电动势？（注意B、L、V）问题：指出上述情况产生感应电动势的本质？问题：指出上述情况产生感应电动势的本质？练习：练习：在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为B B、方向相反的水平匀强磁场，如图

7、所示，方向相反的水平匀强磁场，如图所示，PQPQ为两个磁场的边界，为两个磁场的边界，磁场范围足够大一个半径为磁场范围足够大一个半径为a a，质量为，质量为m m，电阻为，电阻为R R的金属圆的金属圆环垂直磁场方向，以速度环垂直磁场方向，以速度v v从如图所示位置运动，当圆环运动从如图所示位置运动，当圆环运动到直径刚好与边界线到直径刚好与边界线PQPQ重合时，圆环的速度为重合时，圆环的速度为v/2 v/2 ，则下列，则下列说法正确的是（）说法正确的是（）A A此时圆环中的电功率为此时圆环中的电功率为16B16B2 2a a2 2v2/ R v2/ R B B此时圆环的加速度为此时圆环的加速度为8

8、B8B2 2a a2 2v /mRv /mR C C此过程中通过圆环截面的电量为此过程中通过圆环截面的电量为BaBa2 2/R /R D D此过程中回路产生的电能为此过程中回路产生的电能为0.75mv0.75mv2 2瞬时值、平均值、有效值瞬时值、平均值、有效值涡旋电场的理解涡旋电场的理解（电子感应加速器）电子感应加速器）问题：要使电子加速，如图所示的电流应如何变化？问题：要使电子加速，如图所示的电流应如何变化？楞次定律楞次定律练习：练习：如图甲，在圆柱形区域内存在一方向竖直向下、磁感应强度大小为如图甲，在圆柱形区域内存在一方向竖直向下、磁感应强度大小为B B的的匀强磁场，在此区域内，沿水平面

9、固定一半径为匀强磁场，在此区域内，沿水平面固定一半径为r r的圆环形光滑细玻璃管，环的圆环形光滑细玻璃管，环心心0 0在区域中心。一质量为在区域中心。一质量为m m、带电量为、带电量为q q（q0q0）的小球，在管内沿逆时针方向）的小球，在管内沿逆时针方向（从上向下看）做圆周运动。已知磁感应强度大小（从上向下看）做圆周运动。已知磁感应强度大小B B随时间随时间t t的变化关系如图乙的变化关系如图乙所示，其中所示，其中 。设小球在运动过程中电量保持不变，对原磁场的影响可。设小球在运动过程中电量保持不变，对原磁场的影响可忽略。忽略。（1 1）在）在t=0t=0到到t=Tt=T0 0 这段时间内，小

10、球不受细管侧壁的作用力，求小球的速度这段时间内，小球不受细管侧壁的作用力，求小球的速度大小大小V V0 0；（2 2）在竖直向下的磁感应强度增大过程中，将产生涡旋电场，其电场线是在）在竖直向下的磁感应强度增大过程中，将产生涡旋电场，其电场线是在水平面内一系列沿逆时针方向的同心圆，同一条电场线上各点的场强大小相等。水平面内一系列沿逆时针方向的同心圆，同一条电场线上各点的场强大小相等。试求试求t=Tt=T0 0 到到t=1.5Tt=1.5T0 0 这段时间内：这段时间内： 细管内涡旋电场的场强大小细管内涡旋电场的场强大小E E；电场力对小球做的功电场力对小球做的功W W。002qBmTB-tB-t

11、练习：练习：如图所示，相互平行的足够长的光滑绝缘轨道如图所示，相互平行的足够长的光滑绝缘轨道MNMN和和PQPQ水平固定，有一水平固定，有一质量为质量为m m、电阻为、电阻为R R的水平导体框的水平导体框abcdabcd（其长度（其长度abab= =cdcd= =L L1 1宽度宽度ad=bcad=bc=L=L2 2）可沿）可沿轨道滑动，滑动时轨道滑动，滑动时abab、cdcd边始终保持与轨道垂直。轨道所在空间存在竖直方边始终保持与轨道垂直。轨道所在空间存在竖直方向的磁场，其磁感应强度向的磁场，其磁感应强度B B的大小沿的大小沿x x坐标正向（水平向右）按坐标正向（水平向右）按B=kxB=kx

12、（k k为已为已知的常数）随坐标知的常数）随坐标x x成正比增强。现对导体框施加一大小恒为成正比增强。现对导体框施加一大小恒为F F的外力，使它的外力，使它由静止开始从坐标原点由静止开始从坐标原点O O开始向右运动，问：开始向右运动，问：若从上往下看，框中的感应电流方向为顺时针方向，那么磁场方向如何？若从上往下看，框中的感应电流方向为顺时针方向，那么磁场方向如何？导体框的运动情况如何？试定性作出描述。导体框的运动情况如何？试定性作出描述。当导体框向右运动的速度为当导体框向右运动的速度为v v时，框中的电流为多大？时，框中的电流为多大？导体框向右运动能提供的最大电功率为多大？导体框向右运动能提供

13、的最大电功率为多大？ B-xB-x练习：练习：为了提高自行车夜间行驶的安全性，小明同学设计了一种为了提高自行车夜间行驶的安全性，小明同学设计了一种“闪烁闪烁”装置。装置。如图所示，自行车后轮由半径如图所示，自行车后轮由半径r r1 1=5.0=5.0l0l0-2-2m m的金属内圈、半径的金属内圈、半径r r2 2=0.40m=0.40m的金属的金属外圈和绝缘辐条构成。后轮的内、外圈之间等间隔地接有外圈和绝缘辐条构成。后轮的内、外圈之间等间隔地接有4 4根金属条，每根金根金属条，每根金属条的中间均串联有一电阻值为属条的中间均串联有一电阻值为R R的小灯泡。在支架上装有磁铁，形成了磁感的小灯泡。

14、在支架上装有磁铁，形成了磁感应强度应强度B=0.l0TB=0.l0T、方向垂直纸面向外的、方向垂直纸面向外的“扇形扇形”匀强磁场，其内半径为匀强磁场，其内半径为r r1 1，外，外半径为半径为r r2 2、张角、张角=30=300 0，后轮以角速度，后轮以角速度=2rad/s=2rad/s相对于转轴转动。若不计相对于转轴转动。若不计其它电阻，忽略磁场的边缘效应。其它电阻，忽略磁场的边缘效应。(1)(1)当金属条当金属条abab进入进入“扇形扇形”磁场时，求感应电动势磁场时，求感应电动势E E(2)(2)当金属条当金属条abab进入进入“扇形扇形”磁场时，磁场时，画出画出“闪烁闪烁”装置的电路图

15、；装置的电路图；(3)(3)从金属条从金属条abab进入进入“扇形扇形”磁场时磁场时开始，经计算画出轮子转一圈过程中，开始，经计算画出轮子转一圈过程中，内圈与外圈之间电势差内圈与外圈之间电势差UabUab随时间随时间t t变变化的化的U Uab-tab-t图象；图象；1212年浙江卷年浙江卷模型应用模型应用专题专题 电磁感应中的动力学和能量问题电磁感应中的动力学和能量问题练习：练习：如图所示，如图所示，MNMN、PQPQ是足够长的光滑平行导轨，其间距为是足够长的光滑平行导轨，其间距为L L，且，且MPMNMPMN导导轨平面与水平面间的夹角轨平面与水平面间的夹角=30=300 0MPMP接有电阻

16、接有电阻R R有一匀强磁场垂直于导轨平面，有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为磁感应强度为B B0 0将一根质量为将一根质量为m m的金属棒的金属棒abab紧靠紧靠PMPM放在导轨上，且与导轨接触放在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻也为良好，金属棒的电阻也为R R，其余电阻均不计现用与导轨平行的恒力，其余电阻均不计现用与导轨平行的恒力F=mgF=mg沿导沿导轨平面向上拉金属棒，使金属棒从静止开始沿导轨向上运动，金属棒运动过程中轨平面向上拉金属棒，使金属棒从静止开始沿导轨向上运动，金属棒运动过程中始终与始终与MPMP平行当金属棒滑行至平行当金属棒滑行至cdcd处时已经达到稳定速度，处时

17、已经达到稳定速度，cdcd 到到MPMP的距离为的距离为S S求：求： （1 1）金属棒达到的稳定速度；）金属棒达到的稳定速度；（2 2）金属棒从静止开始运动到）金属棒从静止开始运动到cdcd的过程中，电阻的过程中，电阻R R上产生的热量；上产生的热量；（3 3）若将金属棒滑行至）若将金属棒滑行至cdcd处的时刻记作处的时刻记作t=0t=0，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流，写出磁感应强度小，可使金属棒中不产生感应电流，写出磁感应强度B B随时间随时间t t变化的关系式变化的关系式画好三图画好三图思路归纳：思路归纳：电源电源 电源参数

18、电源参数E E和和r r电路电路 串、并联；串、并联；U U端端与与E E力力 F F安安（注意其动态变化）（注意其动态变化）运动运动 a a （注意其动态变化）（注意其动态变化）能量能量 W W安安（注意对应的能量转化）（注意对应的能量转化）练习：练习：如图所示，两足够长平行金属导轨固定在水平面上，匀如图所示，两足够长平行金属导轨固定在水平面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒abab、cdcd与导轨构成闭合与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动，两金属棒回路且都可沿导轨无摩擦滑动，两金属棒abab、cdcd的质量之比为的质量之比为21.21.用一沿导

19、轨方向的恒力用一沿导轨方向的恒力F F水平向右拉金属棒水平向右拉金属棒cdcd，经过足够，经过足够长时间以后长时间以后( () ) A A金属棒金属棒abab、cdcd都做匀速运动都做匀速运动B B金属棒金属棒abab上的电流方向是由上的电流方向是由b b向向a aC C金属棒金属棒cdcd所受安培力的大小等于所受安培力的大小等于2 2F F/3/3D D两金属棒间距离保持不变两金属棒间距离保持不变动态分析（稳定状态的理解）动态分析（稳定状态的理解）=90=900 0练习：练习：如图所示，水平地面上方高为如图所示，水平地面上方高为h=7.25mh=7.25m的区域内存在匀强磁场，的区域内存在匀

20、强磁场，efef为为磁场的上水平边界。边长磁场的上水平边界。边长L L=l.0m=l.0m，质量，质量m m=0.5kg=0.5kg，电阻，电阻R R=2.0=2.0的正方形线框的正方形线框abcdabcd从磁场上方某处自由释放，线框穿过磁场掉在地面上。线框在整个运动从磁场上方某处自由释放，线框穿过磁场掉在地面上。线框在整个运动过程中始终处于竖直平面内，且过程中始终处于竖直平面内，且abab边保持水平。以线框释放的时刻为计时起边保持水平。以线框释放的时刻为计时起点，磁感应强度点，磁感应强度B B随时间随时间t t的变化情况如的变化情况如B B- -t t图象，已知线框图象，已知线框abab边进

21、入磁场刚边进入磁场刚好能匀速运动，好能匀速运动，g g取取10m/s10m/s2 2。求：。求：（1 1）线框进入磁场时匀速运动的速度）线框进入磁场时匀速运动的速度v v；（2 2）线框从释放到）线框从释放到abab落地的时间落地的时间t t；（3 3）线框从释放到）线框从释放到abab落地的整个过程中产生的焦耳热。落地的整个过程中产生的焦耳热。体会：体会：W W安安、E E电电、Q Q焦焦 的关系的关系注意注意P183P183页顶上的一句话。页顶上的一句话。【典例2】 如图9-3-6甲所示，光滑斜面的倾角30，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长l11 m，bc边的边长l20.6 m

22、，线框的质量m1 kg，电阻R0.1 ，线框受到沿光滑斜面向上的恒力F的作用，已知F10 N斜面上ef线(efgh)的右方有垂直斜面向上的均匀磁场，磁感应强度B随时间t的变化情况如图乙的Bt图象所示，时间t是从线框由静止开始运动时刻起计时的如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef线和gh线的距离x5.1 m，取g10 m/s2.求：(1)线框进入磁场前的加速度；(2)线框进入磁场时匀速运动的速度v；(3)线框整体进入磁场后，ab边运动到gh线的过程中产生的焦耳热 审题提示 答案答案(1)5 m/s2(2)2 m/s(3)0.5 J练习：练习：如图所示，光滑的平行金属导轨水平放

23、置，电阻不计，导轨间距为如图所示，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为l l，左侧接一阻值为左侧接一阻值为R R的电阻区域的电阻区域cdefcdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁场宽度为磁场宽度为s s. .一质量为一质量为m m、电阻为、电阻为r r的金属棒的金属棒MNMN置于导轨上，与导轨垂直且接置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到触良好，受到F F0.50.5v v0.4(N)(0.4(N)(v v为金属棒速度为金属棒速度) )的水平外力作用，从磁场的的水平外力作用，从磁场的左边界由静止开始运动，测得电阻两端电压随时间均匀增大

24、左边界由静止开始运动，测得电阻两端电压随时间均匀增大( (已知：已知：l l1 m1 m，m m1 kg1 kg，R R0.3 0.3 ，r r0.2 0.2 ，s s1 m)1 m)(1)(1)分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动；分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动；(2)(2)求磁感应强度求磁感应强度B B的大小；的大小；(3)(3)若撤去外力后棒的速度若撤去外力后棒的速度v v随位移随位移x x的变化规律满足的变化规律满足 ， 且棒在运动到且棒在运动到efef处时恰好静止，则外力处时恰好静止，则外力F F作用的作用的 时间为多少？时间为多少？(4)(4)若在棒未出磁场区域时撤出外力，画

25、出棒在整个运动过程中速度随位移若在棒未出磁场区域时撤出外力，画出棒在整个运动过程中速度随位移 变化所对应变化所对应S S的各种的各种可能可能的图线的图线xrRmlBvv)(220练习：练习：如图所示，间距为如图所示，间距为L L的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为，导轨光滑且电阻忽略不计场强为，导轨光滑且电阻忽略不计场强为B B的条形匀强磁场方向与导轨平面垂的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁场区域的宽度为直，磁场区域的宽度为d d1 1，间距为，间距为d d2 2两根质量均为两根质量均为m m、有效电阻均为、有效电阻均为R R的导的导体棒体棒a

26、 a和和b b放在导轨上，并与导轨垂直放在导轨上，并与导轨垂直 ( (设重力加速度为设重力加速度为g g) )(1)(1)若若a a进入第进入第2 2个磁场区域时，个磁场区域时，b b以与以与a a同样的速度进入第同样的速度进入第1 1个磁场区域，求个磁场区域，求b b穿过第穿过第1 1个磁场区域过程中增加的动能个磁场区域过程中增加的动能E Ek k(2)(2)若若a a进入第进入第2 2个磁场区域时，个磁场区域时，b b恰好离开第恰好离开第1 1个磁场区域；此后个磁场区域；此后a a离开第离开第2 2个个磁场区域时，磁场区域时，b b 又恰好进入第又恰好进入第2 2个磁场区域且个磁场区域且a

27、 ab b在任意一个磁场区域或在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相同求无磁场区域的运动时间均相同求b b穿过第穿过第2 2个磁场区域过程中，两导体棒产个磁场区域过程中，两导体棒产生的总焦耳热生的总焦耳热Q Q(3)(3)对于第对于第(2)(2)问所述的运动情况，问所述的运动情况，求求a a穿出第穿出第k k个磁场区域时的速率个磁场区域时的速率sin1mgdEksin)(21ddmgQmRdlBdlBmgRdv8sin41221222练习：练习：磁悬浮铁路系统是一种新型的交通运输系统，它是利用电磁系统产生的磁悬浮铁路系统是一种新型的交通运输系统，它是利用电磁系统产生的吸引力或排斥力将车辆

28、托起，使整个列车悬浮在导轨上同时利用电磁力进行吸引力或排斥力将车辆托起，使整个列车悬浮在导轨上同时利用电磁力进行驱动采用直线电机模式获得驱动力的列车可简化为如下情景：固定在列车下驱动采用直线电机模式获得驱动力的列车可简化为如下情景：固定在列车下端的矩形金属框随车平移；轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，磁感应端的矩形金属框随车平移；轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，磁感应强度沿强度沿OxOx方向按正弦规律分布，最大值为方向按正弦规律分布，最大值为B B0 0，其空间变化周期为，其空间变化周期为2d2d，整个磁场，整个磁场以速度以速度v v1 1沿沿OxOx方向向前高速平移，由于列车沿方向

29、向前高速平移，由于列车沿OxOx方向匀速行驶速度方向匀速行驶速度v v2 2与磁场平与磁场平移速度不同，而且移速度不同，而且v v1 1v v2 2，金属框中会产生感应电流，该电流受到的向前安培，金属框中会产生感应电流，该电流受到的向前安培力即为列车向前行驶的驱动力设金属框电阻为力即为列车向前行驶的驱动力设金属框电阻为R R，长，长PQ=LPQ=L，宽，宽NP=dNP=d，求：，求：（1 1）如图）如图2 2为列车匀速行驶时的某一时刻，为列车匀速行驶时的某一时刻，MNMN、PQPQ均处于磁感应强度最大值均处于磁感应强度最大值 处，此时金属框内感应电流的大小和方向处，此时金属框内感应电流的大小和

30、方向（2 2）列车匀速行驶）列车匀速行驶S S距离的过程中，矩形金属线框产生的焦耳热距离的过程中，矩形金属线框产生的焦耳热（3 3）列车匀速行驶时所获得的最大驱动力的大小，并在图）列车匀速行驶时所获得的最大驱动力的大小，并在图3 3中定性画出驱动中定性画出驱动 力功率随时间变化在力功率随时间变化在2d/v2d/v1 1v v2 2 时间内的关系图线时间内的关系图线练习：练习：如图所示，质量如图所示，质量m m1 1=0.1kg=0.1kg，电阻，电阻R R1 1=0.3=0.3，长度，长度l=0.4ml=0.4m的导体棒横的导体棒横放在放在U U型金属框架上。框架质量型金属框架上。框架质量m

31、m2 2=0.2kg=0.2kg，放在绝缘水平面上，与水平面，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数间的动摩擦因数=0.2=0.2，相距，相距0.4m0.4m的的MMMM、NNNN相互平行，电阻不计且足相互平行，电阻不计且足够长。电阻够长。电阻R R2 2=0.1MN=0.1MN的垂直于的垂直于MMMM。整个装置处于竖直向上的匀强磁场。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度中，磁感应强度B=0.5TB=0.5T。垂直于施加。垂直于施加F=2NF=2N的水平恒力，从静止开始无摩擦的水平恒力，从静止开始无摩擦地运动，始终与地运动，始终与MMMM、NNNN保持良好接触。当运动到某处时，框架开

32、始运保持良好接触。当运动到某处时，框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g g取取10m/s10m/s2 2。（1 1）求框架开始运动时）求框架开始运动时abab速度速度v v的大小；的大小；（2 2）从开始运动到框架开始运动的过程中，）从开始运动到框架开始运动的过程中，MNMN上产生的热量上产生的热量q=0.1Jq=0.1J，求，求 该过程位移该过程位移x x的大小。的大小。（3）若此题）若此题F未知，且第（未知，且第（2）小题加上通过）小题加上通过MN的电量为的电量为5.5C的条件，的条件， 如何求如何求F的大小？的大小？

33、专题专题 电磁感应中的电路与图象问题电磁感应中的电路与图象问题练习：练习：如图所示，两条平行的光滑水平导轨上，用套环连着一质量为如图所示，两条平行的光滑水平导轨上，用套环连着一质量为0.2kg0.2kg、电阻为电阻为22的导体杆的导体杆abab，导轨间匀强磁场的方向垂直纸面向里已知，导轨间匀强磁场的方向垂直纸面向里已知R R1 133，R R2 266，电压表的量程为，电压表的量程为0 010V10V，电流表的量程为，电流表的量程为0 03A(3A(导轨的电阻不导轨的电阻不计计) )求：求：(1)(1)将将R R调到调到3030时，用垂直于杆时，用垂直于杆abab的力的力F F40N40N，使

34、杆，使杆abab沿着导轨向右移动且沿着导轨向右移动且达到最大速度时，两表中有一表的示数恰好满量程，另一表又能安全使用，达到最大速度时，两表中有一表的示数恰好满量程，另一表又能安全使用，则杆则杆abab的速度多大？的速度多大？(2)(2)将将R R调到调到33时，欲使杆时，欲使杆abab运动达到稳定状态时，两表中有一表的示数恰好运动达到稳定状态时，两表中有一表的示数恰好满量程，另一表又能安全使用，则拉力应为多大？满量程，另一表又能安全使用，则拉力应为多大？(3)(3)在第在第(1)(1)小题的条件下，当杆小题的条件下，当杆abab运动达到最大速度时突然撤去拉力，则电运动达到最大速度时突然撤去拉力

35、，则电阻阻R R1 1上还能产生多少热量？上还能产生多少热量？1.1.对电磁感应中电源的理解对电磁感应中电源的理解(1)(1)电势高低的判断电势高低的判断(2)(2)电源能量转化的本质（电源能量转化的本质（W W克安克安=E=E电电？）？）2.2.对电磁感应电路的理解对电磁感应电路的理解(1)E(1)E电电=Q=Q焦焦？(2)E(2)E与与U U端端 练习：练习：如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距间距d d0.5m0.5m，电阻不计，左端通过导线与阻值，电阻不计，左端通过导线与阻值R R22的电阻连的电阻连接，右端通过导线与

36、阻值接，右端通过导线与阻值R RL L44的小灯泡的小灯泡L L连接在连接在CDFECDFE矩形区矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，域内有竖直向上的匀强磁场，CECE长长l l2m2m，有一阻值，有一阻值r r22的金的金属棒属棒PQPQ放置在靠近磁场边界放置在靠近磁场边界CDCD处处CDFECDFE区域内磁场的磁感应强度区域内磁场的磁感应强度B B随时间变化规律如图乙所示在随时间变化规律如图乙所示在t t0 0至至t t4s4s内，金属棒内，金属棒PQPQ保持保持静止，在静止，在t t4s4s时使金属棒时使金属棒PQPQ以某一速度进入磁场区域并保持匀以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动已知从速

37、运动已知从t t0 0开始到金属棒运动到磁场边界开始到金属棒运动到磁场边界EFEF处的整个过处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化求：程中，小灯泡的亮度没有发生变化求：(1)(1)通过小灯泡的电流；通过小灯泡的电流；(2)(2)金属棒金属棒PQPQ在磁场区域中运动的速度大小在磁场区域中运动的速度大小电磁感应图象问题电磁感应图象问题图象类型图象类型(1)(1)磁感应强度磁感应强度B B、磁通量、磁通量、感应电动势、感应电动势E E、感应电流感应电流I I、安、安培力培力F F随时间变化的图象随时间变化的图象, ,即即B Bt t图象、图象、 t t图象、图象、E Et t图图象、象、I It

38、t图象、图象、F-tF-t图像图像(2)(2)对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况, ,还常还常涉及感应电动势涉及感应电动势E E和感应电流和感应电流I I随线圈位移变化的图象随线圈位移变化的图象, ,即即E Ex x图象和图象和I Ix x图象图象问题类型问题类型(1)(1)由给定的由给定的电磁感应电磁感应过程判断或画出正确的图象过程判断或画出正确的图象(2)(2)由给定的有关图象分析由给定的有关图象分析电磁感应电磁感应过程过程, ,求解相应的物理量求解相应的物理量应用知识应用知识左手定则、安培定则、右手定则、左手定则、安培定则、右手定则、楞次定律楞次定律、法拉第电磁感法拉第电磁感应定律应定律、欧姆定律、牛顿运动定律、函数图象知识等、欧姆定律、牛顿运动定律、函数图象知识等问题：对于图像问题，你会关注什么才能理解或应用好图像问题：对于图像问题，你会关注什么才能理解或应用好图像？练习：练习：如图所示，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿如图所示，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁