第四章專題研究課(二)電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的?？紗?wèn)題

1、專題研究課(二)電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的?？紗?wèn)題鎖定命題熱點(diǎn)研考題知考情| 知規(guī)律擾技15 |問(wèn)題J電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的電路問(wèn)題解決與電路相聯(lián)系的電磁感應(yīng)問(wèn)題的基本方法是:(1) 明確哪部分導(dǎo)體或電路產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，該導(dǎo)體或電路就相當(dāng)于電源，其他部分相 當(dāng)于外電路。(2) 畫等效電路圖。分清內(nèi)外電路，畫出等效電路圖(解題關(guān)鍵)。(3) 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小由法拉第電磁感應(yīng)定律E = n普或E= Blv確定，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向由楞次定律或右手定則確定，在等效電源內(nèi)部從負(fù)極指向正極。(4) 運(yùn)用閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路特點(diǎn)、電功率、電熱等公式聯(lián)立求解。典例1如圖所示，有一范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.

2、2 T ,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。在磁場(chǎng)中有一半徑 r= 0.4 m的金屬圓環(huán)，磁場(chǎng)與圓環(huán)面垂直，圓環(huán)上分別接有燈 L1、L2,兩燈的電阻均為 R0= 2 Qo 一金屬棒MN與圓環(huán)接觸良好，棒與圓環(huán)的電阻均忽略不計(jì)。(1) 若棒以v0= 5 m/s的速率在環(huán)上向右勻速滑動(dòng)，求金屬棒MN滑過(guò)圓環(huán)直徑的瞬時(shí)，MN中的電動(dòng)勢(shì)和流過(guò)燈 Li的電流;撤去金屬棒 MN，若此時(shí)磁場(chǎng)隨時(shí)間均勻變化，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為B4=；T/S，求回路中的電動(dòng)勢(shì)和燈Li的電功率。解析(1)等效電路如圖所示。MN中的電動(dòng)勢(shì)E1 = B2rv 0= 0.8 VE1MN中的電流1=麗=0.8 A流過(guò)燈L1的電流丨1 = 2 =

3、0.4 A。(2) 等效電路如圖所示?；芈分械碾妱?dòng)勢(shì)E2= n= 0.64 V回路中的電流=益=o.16 A燈 L1 的電功率 P1= I' 2R0= 5.12X 102 W。答案(1)0.8 V 0.4 A2(2) 0.64 V 5.12 X 10 W電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的電量問(wèn)題電磁感應(yīng)現(xiàn)象中通過(guò)閉合電路某截面的電荷量E人q= I 而 I =-R = n ，貝y q =n甞，所以q只和線圈匝數(shù)、磁通量的變化量及總電阻有關(guān)，與完成該過(guò)程需要的時(shí)間無(wú)R關(guān)。注意：求解電路中通過(guò)的電荷量時(shí)，一定要用平均電動(dòng)勢(shì)和平均電流計(jì)算。典例2如圖所示，導(dǎo)線全部為裸導(dǎo)線，半徑為 r的圓形導(dǎo)線 內(nèi)有垂直于平面的

4、勻強(qiáng)磁場(chǎng)， 磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B, 一根長(zhǎng)度大于2r的導(dǎo) 線MN以速度v在圓形導(dǎo)線上無(wú)摩擦地自左向右勻速滑動(dòng)， 電路的固 定電阻為R。其余電阻忽略不計(jì)。試求 MN從圓形導(dǎo)線的左端到右端.V的過(guò)程中電阻 R上的電流強(qiáng)度的平均值及通過(guò)的電荷量。2解析由于=B S= B n,MN從圓形導(dǎo)線的左端到右端所用的時(shí)間2r& =n3rv2所以電阻R上的電流強(qiáng)度平均值為InBrv2R通過(guò)R的電荷量為q= I =B n1 22答案TtBr v B nr2R R回路中發(fā)生磁通量變化時(shí)，由于感應(yīng)電場(chǎng)的作用使電荷發(fā)生定向移動(dòng)而形成感應(yīng)電流,在£內(nèi)遷移的電荷量(感應(yīng)電荷量)為：q= I t= t= n t

5、=吟。其中n為匝數(shù),RAt RRR為總電阻。從上式可知，感應(yīng)電荷量由回路電阻、線圈匝數(shù)和磁通量的變化決定，與發(fā) 生磁通量變化的時(shí)間無(wú)關(guān)。電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題主要分為兩類(2) 進(jìn)行受力分析。(3) 根據(jù)平衡條件建立方程。(4) 結(jié)合電磁感應(yīng)規(guī)律求解具體問(wèn)題。2 加速類，解決加速類問(wèn)題的基本思路：(1) 確定研究對(duì)象(一般為在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體)。(2) 根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分析導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力與運(yùn)動(dòng)情況。(3) 如果導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受的磁場(chǎng)力變化了，從而引起合外力的變化，導(dǎo)致加速度、速度 等發(fā)生變化，進(jìn)而又引起感應(yīng)電流、磁場(chǎng)力、合外力的變化，最終

6、可能使導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定狀 態(tài)，此穩(wěn)定狀態(tài)一般為解題的突破口。典例3如圖甲所示，兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為 B的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為 L , M、P兩點(diǎn)間接有阻值為 R的電阻。一根質(zhì)量為 m的均勻直 金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑，導(dǎo)場(chǎng)方向垂直于斜面向下。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略，讓軌和金屬桿接觸良好，不計(jì)摩擦。(1) 由b向a方向看到的裝置如圖乙所示，請(qǐng)?jiān)诖藞D中畫出 ab桿下滑過(guò)程中某時(shí)刻的受力示意圖。(2) 在加速下滑過(guò)程中，當(dāng)ab桿的速度大小為 v時(shí)，求此時(shí)ab桿中的電流及其加速度的大小。(3

7、)求在下滑過(guò)程中,ab桿可以達(dá)到的速度最大值。解析(1)如圖所示，ab桿受：重力 mg,豎直向下；支持力Fn ,垂直于斜面向上；安培力 F安，沿斜面向上。當(dāng)ab桿速度大小為 v時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E = BLv，此時(shí)ab桿中電BLvRab桿受到安培力F 安=BILB2L2v2 2BLv根據(jù)牛頓第二定律，有ma= mgsin 0 F 安=mgsin 0B2L2va= gsin 0-m。mgRsin 0當(dāng)a= 0時(shí)，ab桿有取大速度：vm = B2；2 。答案(i)見(jiàn)解析圖BL v電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量問(wèn)題2. 2gsin 0 BL v mgRsin 0 gsin 0(3)22-mRB L1. 電磁感應(yīng)

8、現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化與感生電動(dòng)勢(shì)有關(guān)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能，若電路是純電阻電路,轉(zhuǎn)化過(guò)來(lái)的電能將全部轉(zhuǎn)化為電阻的內(nèi)能。(2) 與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)有關(guān)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，通過(guò)克服安培力做功，把機(jī)械能或其他形式 的能轉(zhuǎn)化為電能。克服安培力做多少功，就產(chǎn)生多少電能。若電路是純電阻電路，轉(zhuǎn)化過(guò) 來(lái)的電能也將全部轉(zhuǎn)化為電阻的內(nèi)能。2. 求解電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量守恒問(wèn)題的一般思路分析回路，分清電源和外電路。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，該導(dǎo)體或回路就相當(dāng)于電源，其余部分相當(dāng)于外電路。(2)分析清楚有哪些力做功，明確有哪些形式的能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化。如:做功情況能量變化特

9、點(diǎn)滑動(dòng)摩擦力做功有內(nèi)能產(chǎn)生重力做功重力勢(shì)能發(fā)生變化克服安培力做功必然有其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，并且克服安培力做多少功，就產(chǎn)生多少電能安培力做正功電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能(3) 根據(jù)能量守恒列方程求解。典例4 (2016浙江余杭月考)如圖所示，MN、PQ為間距0.5 m的足夠長(zhǎng)平行導(dǎo)軌，NQ丄MN。導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角=37° ° NQ間連接有一個(gè) R= 5 Q的電阻。有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 Bo= 1 T。將一根質(zhì)量為 m= 0.05 kg的金屬棒緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻均不計(jì)?，F(xiàn)由靜止釋放 金屬棒，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)

10、過(guò)程中始終與NQ平行。已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù) 尸0.5，當(dāng)金屬棒滑行至 cd處時(shí)已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定速度， cd距離NQ為s= 2 m。問(wèn)：(g= 10 m/s2, sin 37 = 0.6, cos 37 °= 0.8)(1) 當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)回路中的電流多大？(2) 金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度是多大？mgsin 0= f + F(3) 當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)回路中產(chǎn)生的焦耳熱是多少？解析(1)金屬棒達(dá)到穩(wěn)定速度時(shí)，由牛頓第二定律可得:F = BolLf=屮=卩 mgos 0 解得 I = 0.2 A。由閉合電路歐姆定律得：I = E/R 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E = BL v解得 v =

11、2 m/s。由能量守恒定律得：1 2mgs sin 0= ©mv + Q+ 卩 mgos 0 s解得：Q= 0.1 J。答案(1)0.2 A (2)2 m/s (3)0.1 JAM w電磁感應(yīng)現(xiàn)象中電能的三種求解思路(1)利用克服安培力做功求解：電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功。利用能量守恒求解：相應(yīng)的其他能量的減少量等于產(chǎn)生的電能。(3) 利用電路特征求解：通過(guò)電路中所消耗的電能來(lái)計(jì)算。問(wèn)題五電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的圖象問(wèn)題解決圖象問(wèn)題的一般步驟：(1) 明確圖象的種類，即是 B t圖象還是 t圖象，或者E t圖象、I t圖象等。(2) 分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象的具體過(guò)程。(3) 確定感

12、應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(或感應(yīng)電流)的大小和方向，有下列兩種情況： 若回路面積不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度變化時(shí)， 用楞次定律確定感應(yīng)電流的方向，用E = n普確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的變化。 若磁場(chǎng)不變，導(dǎo)體桿切割磁感線，用右手定則判斷感應(yīng)電流的方向，用E = Blv確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的變化。(4) 涉及受力問(wèn)題，可由安培力公式F = BIL和牛頓運(yùn)動(dòng)定律等規(guī)律寫出有關(guān)函數(shù)關(guān)系式。(5) 畫圖象或判斷圖象，特別注意分析圖線斜率的變化、截距的意義等。XXX典例5如圖所示，一個(gè)由導(dǎo)體做成的矩形線圈，始終以恒定速率v運(yùn)動(dòng)，從無(wú)場(chǎng)區(qū)進(jìn)入方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，磁場(chǎng)寬度大 疋其于矩形線圈的寬度 da,然后從磁場(chǎng)區(qū)另一側(cè)穿出，若

13、取逆時(shí)針?lè)较虻膁ax電流為正方向，那么選項(xiàng)圖中能正確地表示回路中的電流與時(shí)間的函數(shù)” X關(guān)系是（）O' ; ； ； Oi4 *解析根據(jù)楞次定律，線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程，穿過(guò)線圈垂直紙面向里的磁通量增加， 產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，因?yàn)樗俣群愣?，所以電流恒定，故A、D錯(cuò)誤；離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí),穿過(guò)線圈垂直紙面向里的磁通量減少，產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，B錯(cuò)誤，C正確。答案CiEi應(yīng)用-落實(shí)體驗(yàn)湮堂對(duì)盍毎課下綜合嫌煉時(shí)計(jì)廿通關(guān)正確表示導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流變化情況的是）乙T)/A/A解析：選C 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有:E = n普=nSB，因此在面積、匝數(shù)不變的情況下，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁場(chǎng)的變化率成正比，即與B

14、t圖象中的斜率成正比，由題圖乙課堂對(duì)點(diǎn)鞏固1在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一圓形導(dǎo)體環(huán)。規(guī)定導(dǎo)體環(huán)中電流的正方向如圖甲所示，磁場(chǎng)向上為正。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按圖乙所示規(guī)律變化時(shí)，選項(xiàng)圖中能可知：02 s,斜率不變，故形成的感應(yīng)電流不變，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，即為正值，24 s斜率不變，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，整個(gè)過(guò)程中的斜率的大小不變，所以感應(yīng)電流大小不變，故 A、B、D錯(cuò)誤，C正確。2.用均勻?qū)Ь€做成的正方形線框邊長(zhǎng)為0.2 m,正方形的一半放在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，當(dāng)磁場(chǎng)以10 T/s的變化率增強(qiáng)時(shí),線框中a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是（）A. Uab= 0.1 V

15、B. Uab=- 0.1 VC. Uab= 0.2 VD. Uab=- 0.2 V解析：選B 題圖中正方形線框的左半部分磁通量增大而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，線框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生。把左半部分線框看成電源，其電動(dòng)勢(shì)為E ,內(nèi)阻為2，畫出等效電路圖如圖所示，貝Ua、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差即為電源的E±_2路端電壓，設(shè)I是邊長(zhǎng)，且依題意知BAt=10 T/s。2，ABS AB I2彳得 E =At&& 210X警=0.2 V,所以 U = IR =0.1 V ,由于a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)，故Uab= 0.1 V，即B選項(xiàng)正確。3. （多選）如圖所示，有兩根和水平方向成a角的光滑平行的金屬導(dǎo)軌

16、，間距為l, 上端接有可變電阻 R，下端足夠長(zhǎng)，空間有垂直于導(dǎo)軌 平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一根質(zhì)量為m的金屬桿從導(dǎo)軌上由 靜止滑下，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，金屬桿的速度會(huì)趨于一個(gè)最大速度vm,除R外其余電阻不計(jì)，則（）A .如果B變大，vm將變大 B.如果a變大，vm將變大 C .如果R變大，Vm將變大 D .如果m變小，vm將變大解析：選BC 金屬桿從導(dǎo)軌上滑下切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E = Bl v,在閉合電路中形成電流I =警，因此金屬桿從導(dǎo)軌上滑下的過(guò)程中除受重力mg、導(dǎo)R軌的彈力Fn外還受安培力F作用,F = BIl先用右手定則判定感應(yīng)電流方向，再用左手定則判定出安培力方向，如圖

17、所示。根據(jù)牛頓第二定律,得 mgsina=ma,當(dāng) a= 0 時(shí),v = v m ,解得 v m故選項(xiàng)B、C正確。；X X X X X 4. （2016浙江余杭檢測(cè)）如圖所示，閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不；：八 廠rI計(jì)，將它從如圖所示的位置勻速拉出勻強(qiáng)磁場(chǎng)。若第一次用0.3 s時(shí)間拉出，外力所做的功為Wi，通過(guò)導(dǎo)線截面的電荷量為5 ;第二次用0.9 s時(shí)間拉出，外力所做的功為 W2,通過(guò)導(dǎo)線截面的電荷量為q2,則（）A W1VW2,qi<q2B W1VW2, qi = q2C Wi>W2,qi>q2D Wi>W2, qi = q2解析：選D設(shè)線框的長(zhǎng)為L(zhǎng)1,寬為L(zhǎng)2,線

18、框所受的安培力大小為Fa= BIL 2,又1= E ,R22E = BL2V，可得 Fa =F = Fa艮詳，線框勻速運(yùn)動(dòng)，外力與安培力平衡，則外力的大小為2 2 2 2 2 2 2晉工，外力做的功為 W = FLi= B屮Li= B L；L2 ，可見(jiàn)，外力做的功與所用時(shí)間RRR t成反比，則有 Wi>W2，兩種情況下，線框拉出磁場(chǎng)時(shí)穿過(guò)線框的磁通量的變化量相等，根據(jù)感應(yīng)電荷量q=R|可知，通過(guò)導(dǎo)線截面的電荷量相等，即有qi = q2,故選D。課時(shí)跟蹤檢測(cè)（六）、單項(xiàng)選擇題1一根直導(dǎo)線長(zhǎng) 0.1 m，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 0.1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以10 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于導(dǎo)線中產(chǎn)生的感

19、應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A .一定為0.1 VB .可能為零C .可能為0.01 VD .最大值為 0.1 V解析：選A 當(dāng)公式E = Blv中B、I、v互相垂直，且導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大：Em= Blv = 0.1 X 0.1 X 10 V = 0.1 V，根據(jù)它們?nèi)叩目臻g位置關(guān)系的可能性，可知B、C、D正確，A錯(cuò)誤。2.閉合回路的磁通量隨時(shí)間t的變化圖象分別如圖所示，關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的下列論述，其中正確的是 （） 冷se，1zL八at 0丁 O1 hh t甲乙丙TA .圖甲回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定不變右t2時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B.圖乙回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定不變C .圖丙回路

20、中0t1時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)小于D .圖丁回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先變大后變小解析：選B 因E =亡，則可據(jù)圖象斜率判斷，易知題圖甲中亡恒為零，回路中不產(chǎn) 生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；題圖乙中 =恒量，即電動(dòng)勢(shì) E為一恒定值；題圖丙中 E前>E后；題圖丁B選項(xiàng)正確。中圖象斜率先減后增，即回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先變小后變大，故只有3.如圖所示，邊長(zhǎng)為 L的正方形導(dǎo)線框質(zhì)量為 m,由距磁場(chǎng)H高處 自由下落，其下邊 ab進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，線圈開(kāi)始做減速運(yùn)動(dòng)，直到其上邊de剛剛穿出磁場(chǎng)時(shí)，速度減為ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的一半，磁場(chǎng)的寬度也為L(zhǎng),則線框穿越勻強(qiáng)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱為（）A. 2mgL2mgL+ mgH12mgL+ ”

21、mgH3C. 2mgL+ 4mgH解析：選C 設(shè)線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v iv 1,則剛穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度V 2= 3，線框自開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)到完全穿出磁場(chǎng)共下落高度為2L ,由題意得 *mvi2= mgH , *mvi2+ mg 2L13mv22 + Q,解得 Q = 2mgL + 4mgH。C 選項(xiàng)正確。4.如圖所示，在空間中存在兩個(gè)相鄰的、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其寬度均為L(zhǎng)?，F(xiàn)將寬度也為L(zhǎng)的矩形閉合線圈,從圖中所示位置垂直于磁場(chǎng)方向勻速拉過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，則在該過(guò)程中，選項(xiàng)X X X X« *X X *K . XLE一圖中能正確反映線圈中所產(chǎn)生的感應(yīng)電流或其所受的安

22、培力隨時(shí)間變化的圖象是（）A磁場(chǎng)垂直，現(xiàn)把探測(cè)線圈翻轉(zhuǎn)90°沖擊電流計(jì)測(cè)出通過(guò)線圈的電量為q,由上述數(shù)據(jù)可測(cè)解析：選D 由楞次定律可知，當(dāng)矩形閉合線圈進(jìn)入磁場(chǎng)和出磁場(chǎng)時(shí)，安培力總是阻 礙線圈的運(yùn)動(dòng)，方向始終向左，所以外力始終水平向右，因安培力的大小不同且在中間時(shí) 最大，故選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤；當(dāng)矩形閉合線圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，由法拉第電磁感應(yīng)定律判斷,感應(yīng)電流的大小在中間時(shí)是最大的，所以選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤。5. 在物理實(shí)驗(yàn)中，常用一種叫做“沖擊電流計(jì)”的儀器測(cè)定通過(guò)電 路的電量。如圖所示，探測(cè)線圈與沖擊電流計(jì)串聯(lián)后可用來(lái)測(cè)定磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。已知線圈的匝數(shù)為n，面積為S,線圈與沖擊電流計(jì)組成的回路

23、電阻為 R。若將線圈放在被測(cè)量的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，開(kāi)始線圈平面與出被測(cè)量磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B-SC-25D-qi解析：選B 由法拉第電磁感應(yīng)定律有E = n普，再由閉合電路歐姆定律可得I = R,根據(jù)電量的公式q= It，可得q= n竿。由于開(kāi)始線圈平面與磁場(chǎng)垂直，現(xiàn)把探測(cè)線圈翻轉(zhuǎn)R90 °則有=BS;聯(lián)立以上各式可得：q=，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B= qR，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。6. 如圖所示，間距為 L、電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌左端用一阻值為R的電阻連接，導(dǎo)軌上橫跨一根質(zhì)量為m、有效電阻也為 R的金屬棒，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好。整個(gè)裝置處于豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)

24、磁場(chǎng)中?，F(xiàn)使金屬棒以初速度v沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，若金屬棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)的電荷量為q。下列說(shuō)法正確的是（）A 金屬棒在導(dǎo)軌上做勻減速運(yùn)動(dòng)BLB.整個(gè)過(guò)程中金屬棒在導(dǎo)軌上發(fā)生的位移為C 整個(gè)過(guò)程中金屬棒克服安培力做功為1mv21 2D 整個(gè)過(guò)程中電阻 R上產(chǎn)生的焦耳熱為2mv2解析：選C 因?yàn)榻饘侔粝蛴疫\(yùn)動(dòng)時(shí)受到向左的安培力作用，且安培力隨速度的減小 而減小，所以金屬棒做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)；根據(jù)E =弓=B嚴(yán),q= I At= 2ER&=界，解得x= 警；整個(gè)過(guò)程中金屬棒克服安培力做功等于金屬棒動(dòng)能的減少量£mv2；整個(gè)過(guò)程BL2中電路中產(chǎn)生的總熱量等于機(jī)械能的減少量；mv2

25、,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為mv2。故C正確。7. 如圖所示，兩條平行虛線之間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線間的距離為jL,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，abed是位于紙面內(nèi)的梯形線圈，ad與be乂 j間的距離也為 L, t= 0時(shí)刻be邊與磁場(chǎng)區(qū)域邊界重合。現(xiàn)令線圈以恒x定的速度v沿垂直于磁場(chǎng)區(qū)域邊界的方向穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，取沿abeda J'況 汽-方向?yàn)楦袘?yīng)電流正方向，則在線圈穿越磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖線可能是（）11111bL1QL.2L t.:721 rVABrrL2LV02L t i?O1 1 tACD解析：選B be邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，根據(jù)右手定則判斷出其感應(yīng)電流的方向是沿adeba

26、的方向，其方向與電流的正方向相反，是負(fù)值，所以A、C錯(cuò)誤；當(dāng)逐漸向右移動(dòng)時(shí)，切割磁感線的有效長(zhǎng)度增加，故感應(yīng)電流增大；當(dāng)be邊穿出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，線圈中的感應(yīng)電流方向變?yōu)閍beda,沿正方向，是正值，所以 B正確，D錯(cuò)誤。二、多項(xiàng)選擇題8. 如圖所示，金屬桿ab以恒定的速率v在光滑平行導(dǎo)軌上向右滑 行，設(shè)整個(gè)電路中總電阻為 R（恒定不變），整個(gè)裝置置于垂直紙面向 里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列敘述正確的是 （ ）A. ab桿中的電流與速率 v成正比B. 磁場(chǎng)作用于ab桿的安培力與速率 v成正比C .電阻R上產(chǎn)生的熱功率與速率 v成正比D .外力對(duì)ab桿做功的功率與速率 v成正比2 2解析：選AB 由E =

27、Blv和I = E，得I =學(xué)，所以安培力F = BIl = ，電阻上產(chǎn)RRR口22 2生的熱功率P= I2R = R匕，外力對(duì)ab桿做功的功率就等于回路的熱功率。故A、B正確。9. 如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)有理想邊界，用力 線圈從磁場(chǎng)中勻速拉出。在其他條件不變的情況下（）A .速度越大時(shí)，拉力做功越多B.線圈邊長(zhǎng)Li越大時(shí)，拉力做功越多C 線圈邊長(zhǎng)L2越大時(shí)，拉力做功越多D 線圈電阻越大時(shí)，拉力做功越多解析：選ABC 力F勻速拉出線圈過(guò)程所做的功為W = FL2,又F = F安=IBLi, I =BLivR，所以W =2 2B Li L2VR，可知A、B、C正確,D錯(cuò)誤。10.

28、如圖所示，兩根光滑的金屬導(dǎo)軌，平行放置在傾角為0的斜面上，導(dǎo)軌的左端接有電阻 R,導(dǎo)軌自身的電阻可忽略不計(jì)。斜面處在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上。質(zhì)量為m、電阻可以不計(jì)的金屬棒 ab,在方向沿著斜面且與棒垂直的恒力 F作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑，并上升 h高度，在這一過(guò)程中（ ）A 作用于金屬棒上的各個(gè)力的合力所做的功等于零B.作用于金屬棒上的各個(gè)力的合力所做的功等于mgh與電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和C 恒力F與安培力的合力所做的功等于零D 恒力F與重力的合力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱解析：選AD 金屬棒勻速上滑的過(guò)程中，對(duì)金屬棒受力分析可知， 有三個(gè)力對(duì)其做功，恒力F做正功，重力做負(fù)功

29、，安培力阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)，方向沿斜面向下，做負(fù)功。勻速運(yùn)動(dòng) 時(shí)，金屬棒所受合力為零，故合力做功為零，A正確；克服安培力做多少功就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電路中的電能，電能又等于R上產(chǎn)生的焦耳熱，故恒力 F與重力的合力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱，D正確。三、非選擇題11.（2016紹興一中檢測(cè)）如圖所示，MN、PQ為相距L = 0.2 m的光滑平行導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與水平面夾角為0= 30°導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在兩導(dǎo)軌的M、P兩端接有一電阻為 R= 2 Q的定值電阻，回路其余電阻不計(jì)。 一質(zhì)量為 m= 0.2kg的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌接

30、觸良好。今平行于導(dǎo)軌對(duì)導(dǎo)體棒施加一作用力F,使導(dǎo)體棒從ab位置由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌向下勻加速滑到底端，滑動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)體棒始終垂直于導(dǎo)軌，加速度大小為 a= 4 m/s2,經(jīng)時(shí)間t = 1 s滑到cd位置，從ab到cd過(guò)程中電阻發(fā)熱為 Q = 0.1 J , g 取 10 m/ s2。求：（1）到達(dá)cd位置時(shí)，對(duì)導(dǎo)體棒施加的作用力的大?。粚?dǎo)體棒從ab滑到cd過(guò)程中作用力F所做的功。解析：（1）導(dǎo)體棒在cd處速度為：v = at= 4 m/s切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為：E= BL v = 0.8 V回路感應(yīng)電流為：1 = E = 0.4 AR導(dǎo)體棒在 cd處所受安培力： F安=BIL = 0.08 N以平行導(dǎo)軌向下為正方向：mgsin 0+ F F安=ma解得：F = 0.12 N（負(fù)號(hào)表示與正方向方向相反 ）作用力的大小為0.12 N，方向平行導(dǎo)軌平面向上。1 2（2）ab 到 cd 間的距離：x = ?at = 2 m根據(jù)功能關(guān)系有：mgxsin 0+ Wf Q = m v2 0解得：Wf = 0.3 J。答案：(1)0.12 N，方向平行導(dǎo)軌平面向上(2) 0.3 J12如圖甲所示的螺線管，匝數(shù)n = 1 500 ,橫截面積為 S= 20 cm，電阻r = 1.5甥與螺線管串聯(lián)的外電阻R1= 3.5 Q R2= 2.5 Q向右穿過(guò)螺線管的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按2 t/s乙圖