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1、 中小学教育资源站（http:/)，百万资源免费下载，无须注册！中小学教育资源站 http:/ 人人学科网 http:/ 版权所有法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律 【例例 1】如图 1784 所示，MN、PQ 为足够长的水平导电轨道，其电阻可以 忽略不计，轨道宽度为 L，ab，cd 为垂直放置在轨道上的金属杆，它们的质量均 为 m，电阻均为 R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感强度为 B现用水平力拉 cd杆以恒定的速率 v 向右匀速滑动，设两杆与轨道间的动摩擦 系数为 ，求 ab 杆可以达到的最大速度和此时作用在 cd 杆上水平拉力做功的瞬 时功率解析：解析：由楞次定律可知，当
2、 cd 向右匀速运动时，ab 也向右运动 当 ab 有最大速度 vm时，mgBILI /() /t RRBL v tvt RRm t联立有： vvm222mgR B L此时作用在 cd 杆上水平拉力 F 做功的瞬时功率为 PFv(F安f)v(BILmg)v P2 mgv点拨：点拨：要明确最大速度的条件，分析电路中的电流、安培力和金属棒的运动 之间相互影响、相互制约的关系 【例例 2】如图 1785 所示，两根很长的光滑平行的金属导轨，相距 L，放在 一水平面内，其左端接有电容 C、电阻为 R1、R2的电阻，金属棒 ab 与导轨垂直 放置且接触良好，整个装置放在磁感强度为 B 的匀强磁场中，磁场
3、方向垂直于导 轨平面向上，现用大小为 F 的水平恒力拉棒 ab，使它沿垂直于棒的方向向右运动， 若棒与导轨的电阻均不计试求：(1)棒 ab 的最大速度；(2)若棒达到最大速度以 后突然静止，则棒在此瞬间受到的安培力的大小和方向解析：解析：(1)当 ab 所受安培力 f 与外力 F 相等时，ab 速度最大，设为vIImmm，此时最大电流为：BLv Rm1中小学教育资源站（http:/)，百万资源免费下载，无须注册！中小学教育资源站 http:/ 人人学科网 http:/ 版权所有 BImLF来源:Zxxk.Com对有：cdFtm2u0(2)(2)棒达到最大速度时，C 两端电势差为BLFRBLVU
4、m棒突然静止时，电容器通过棒 ab 放电，瞬间的电流为：21 2BLRFR RUI棒 ab 所受的安培力为：方向水平向右21 RFRBLVf点拨：点拨：该题综合性强，与力学知识联系紧密，是高考的热点 【例例 3】如图 1786 所示，用粗、细不同的铜丝制成两个边长相同的正方形 闭合线圈 a 和 b，让它们从相同高处同时自由下落，下落中经过同一有边界的水 平匀强磁场，设线框下落过程中始终保持竖直且不计空气阻力，试分析判断两框 落地的先后顺序点拨：点拨：本题是对两种情况进行比较，我们通过对一般情形列式分析，找到本 质规律再作判断这是一种比较可靠的方法 参考答案：参考答案：b 先落地。 【例例 4】
5、如图 1787 所示，两金属杆 ab 和 cd，长均为 L，电阻均为 R，质 量分别为 M 和 m，Mm用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将 它们连成闭合电路，并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧，两金属杆都处在 水平位置，整个装置处在一与回路平面垂直的磁感强度为 B 的匀强磁场中，若金 属杆 ab 正好匀速向下运动，求 ab 的运动速度点拨：点拨：本题可通过用整体法来求解，也可通过对两棒分别隔离分析用受力平 衡的知识求解 参考答案：参考答案：vm(Mm)R/2B2l2 【例例 5】如图 1768 所示，在与水平面成 角的矩形框架范围内垂直于框 架的匀强磁场，磁感应强度为 B，框架
6、ad，bc 电阻不计，长均为 L 的 ab、cd 电 阻均为 R，有一质量为 m，电阻为 2R 的金属棒 MN，无摩擦地平行于 ab 冲上框中小学教育资源站（http:/)，百万资源免费下载，无须注册！中小学教育资源站 http:/ 人人学科网 http:/ 版权所有架，上升最大高度为 h，在此过程中 ab 部分的焦耳热为 Q，求运动过程的最大热 功率解析：解析：MN 沿斜面向上运动产生感应电动势，ab 和 cd 相当于外电阻并联， a b 和 cd 中电流相同，MN 的电流为 ab 中电流的两倍当 ab 部分的焦耳热为 Q，cd 部分焦耳热也为 Q，MN 的电阻为 2R，消耗的焦耳热为 8Q
7、 设 MN 的初速度为 v0，根据能量守恒 1 2mvmgh10Qmv2mgh20Q02 02即来源:Z&xx&k.Com MN 在上滑过程中，产生最大的感应电动势为 E EBLv0最大热功率为 ， PP PE RRB LmghQ Rm22222220 25 /() .点拨：点拨：弄清能量转化的途径，用能的转化和守恒定律来求解来源:学.科.网 Z.X.X.K 跟踪反馈跟踪反馈 1如图 1788 所示，粗细均匀的电阻为 r 的金属圆环，放在垂直环面的匀 强磁场中，磁感强度为 B，圆环直径为 L长为 L，电阻为 r/2的金属棒 ab 放在圆 环上，始终与圆环保持良好接触以速度 v 向左运动，当 a
8、b 经过环心位置时，ab 两 端电势差大小为_，a、b 中电势较高的是_2如图 1789 所示，水平面内的金属导轨上接有电容器 C，金属 ab 无摩擦 地在导轨上以速度 v 匀速运动，运动一段距离后突然停止，停止后 ab 不再受任何 系统外物体的作用，则停止后 ab 的运动情况是中小学教育资源站（http:/)，百万资源免费下载，无须注册！中小学教育资源站 http:/ 人人学科网 http:/ 版权所有 A向右作初速为零的匀加速运动 B先向右匀速后改作减速运动 C在某位置附近来回振动 D向右作变加速运动后改作匀速运动 3如图 1790 所示，ab、cd 为水平平行金属板，两板左端与光滑、电阻
9、不 计的平行金属导轨直接相连接，两板右端接有电阻 R，匀强磁场方向如图，磁感应强度为 ，当电阻为的导体棒以多大速度向哪BR 2 个方向沿轨道滑动时，一质量为 m，带电量q 的液滴可在两板间以速率 v 向右 做匀速直线运动？(提示：液滴受重力、电场力、洛仑兹力三个力而平衡)4如图 1771 所示，在磁感强度为 B 的匀强磁场中，有半径为 r 的光滑半 圆形导体框架，OC 为一能绕 O 在框架上滑动的导体棒，OC 之间连一个电阻 R， 导体框架与导体电阻均不计，若要使OC 能以角速度 匀速转动，则外力做功的 功率是 AB22r4/RBB22r4/2R CB22r4/4RDB22r4/8R 5如图
10、1772 中所示电路，开关 S 原来闭合着，若在 t1时刻突然断开开关 S，则于此时刻前后通过电阻 R1的电流情况用图中哪个图像表示比较合适中小学教育资源站（http:/)，百万资源免费下载，无须注册！中小学教育资源站 http:/ 人人学科网 http:/ 版权所有 6如图 1773 所示，一宽 40cm 的匀 强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里， 一边长为 20cm 的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度 v20cm/s 通过磁场区域，在运动过程中，线框中有一边始终与磁场区域的边界平 行，取它刚进入磁场的时刻 t0，在下列图线中，正确反映感应电流强度随时间 变化规律的是来源:学科网 ZXXK来源:学科网 参考答案参考答案1BLvb 2D 3V跟踪反馈、 、方向向右；1 33 2()mgqvB Bq4C 5C 6C
