《必修二第九章第3单元电磁感应规律的综合应用ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《必修二第九章第3单元电磁感应规律的综合应用ppt课件（77页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一、电磁感应中的电路问题一、电磁感应中的电路问题1在电磁感应现象中，切割磁感线的导体或磁通量发生在电磁感应现象中，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，该导体或回路相当于变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路相当于电源因此，电磁感应问题往往与电路问题联系在一电源因此，电磁感应问题往往与电路问题联系在一起起2解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律用法拉第电磁感应定律和楞次定律(右手定则右手定则)确定感应确定感应 电动势的大小和方向；电动势的大小和方向；(2)画等效电路；画等效电路；(3)运用闭合电路
2、欧姆定律、串并联电路的性质、电功率等运用闭合电路欧姆定律、串并联电路的性质、电功率等 公式求解公式求解(1)某段导体作为外电路时，它两端的电压就是电流与其某段导体作为外电路时，它两端的电压就是电流与其 电阻的乘积电阻的乘积(2)某段导体作为电源时，它两端的电压就是路端电压，某段导体作为电源时，它两端的电压就是路端电压， 等于电流与外电阻的乘积，或等于电动势减去内电等于电流与外电阻的乘积，或等于电动势减去内电 压当其电阻不计时，路端电压等于电源电动势压当其电阻不计时，路端电压等于电源电动势(3)某段导体做电源，断路时电压等于电动势某段导体做电源，断路时电压等于电动势二、电磁感应中的动力学问题二、
3、电磁感应中的动力学问题1通电导体在磁场中将受到安培力作用，电磁感应问通电导体在磁场中将受到安培力作用，电磁感应问 题往往和力学问题联系在一起解决的基本方法如下：题往往和力学问题联系在一起解决的基本方法如下：(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小 和方向；和方向；(2)求回路中的电流；求回路中的电流；(3)分析导体受力情况分析导体受力情况(包含安培力在内的全面受力分析包含安培力在内的全面受力分析)；(4)根据平衡条件或牛顿第二定律列方程根据平衡条件或牛顿第二定律列方程2两种状态处理两种状态处理(1)导体处于平衡态导体处于平衡态静止或
4、匀速直线运动状态静止或匀速直线运动状态 处理方法：根据平衡条件处理方法：根据平衡条件合外力等于零列式分析合外力等于零列式分析(2)导体处于非平衡态导体处于非平衡态加速度不等于零加速度不等于零处理方法：根据牛顿第二定律进行动态分析，或结合功处理方法：根据牛顿第二定律进行动态分析，或结合功能关系分析能关系分析三、电磁感应中的能量转化问题三、电磁感应中的能量转化问题1 1电磁感应过程实质是不同形式的能量转化的过程电电磁感应过程实质是不同形式的能量转化的过程电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力作用，磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力作用，因此要维持感应电流的存在，必须有因此
5、要维持感应电流的存在，必须有“外力外力”克服安培力做克服安培力做功此过程中，其他形式的能转化为电能安培力做功的过功此过程中，其他形式的能转化为电能安培力做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程，安培力做多少功，就程是电能转化为其他形式的能的过程，安培力做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能有多少电能转化为其他形式的能2求解电能的主要思路求解电能的主要思路(1)利用克服安培力做功求解：电磁感应中产生的电能等于克利用克服安培力做功求解：电磁感应中产生的电能等于克 服安培力所做的功；服安培力所做的功；(2)利用能量守恒求解：机械能的减少量等于产生的电能；利用能量守恒求解：机械能的减少量等于产生的电
6、能；(3)利用电路特征来求解：通过电路中所产生的电能来计算利用电路特征来求解：通过电路中所产生的电能来计算3解决电磁感应现象中的能量问题的一般步骤解决电磁感应现象中的能量问题的一般步骤(1)确定等效电源确定等效电源(2)分析清楚有哪些力做功，就可以知道有哪些形式的能量发分析清楚有哪些力做功，就可以知道有哪些形式的能量发 生了相互转化生了相互转化(3)根据能量守恒列方程求解根据能量守恒列方程求解四、电磁感应中的图象问题四、电磁感应中的图象问题图图 象象 类类 型型(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t变化的图象，即变化的图象，即
7、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，还常涉及感应电动势E和感应电流和感应电流I随线圈随线圈位移位移x变化的图象，即变化的图象，即Ex图象和图象和Ix图象图象问问 题题 类类 型型(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象象(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量解相应的物理量应应 用用 知知 识识左手定则、安培定则、楞次定律、法拉第电磁左手定则、安培定则、楞次定律、
8、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿定律、相关数学知感应定律、欧姆定律、牛顿定律、相关数学知识等识等1用均匀导线做成的正方形线框边用均匀导线做成的正方形线框边长为长为0.2 m，正方形的一半放在垂，正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，如图直纸面向里的匀强磁场中，如图931所示当磁场以所示当磁场以10 T/s的的变化率增强时，线框中变化率增强时，线框中a，b两点两点间的电势差是间的电势差是 () 图图931AUab0.1 VBUab0.1 VCUab0.2 V DUab0.2 V答案：答案：B2如图如图932所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电
9、阻有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力作用下加速上升的一段时间内，力F做的功做的功与安培力做的功的代数和等于与安培力做的功的代数和等于 ()A棒的机械能增加量棒的机械能增加量B棒的动能增加量棒的动能增加量C棒的重力势能增加量棒的重力势能增加量D电阻电阻R上放出的热量上放出的热量图图932解析
10、：解析：棒加速上升时受到重力、拉力棒加速上升时受到重力、拉力F及安培力根据功能原及安培力根据功能原理可知力理可知力F与安培力做的功的代数和等于棒的机械能的增加量，与安培力做的功的代数和等于棒的机械能的增加量，A正确正确答案：答案：A3物理实验中，物理实验中，常用一种叫做常用一种叫做“冲击冲击电流计电流计”的的仪器测定通过电路的电仪器测定通过电路的电量如图量如图933所示，探测线圈与所示，探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度已知线圈的匝数为磁感应强度已知线圈的匝数为n， 图图933面积为面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为，线圈与冲击电流计组
11、成的回路电阻为R.若将线圈若将线圈放在被测匀强磁场中，开始线圈平面与磁场垂直，现把探放在被测匀强磁场中，开始线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转测线圈翻转180，冲击电流计测出通过线圈的电量为，冲击电流计测出通过线圈的电量为q，由，由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为 ()答案：答案：C4如图如图934所示，一闭合直所示，一闭合直角三角形线框以速度角三角形线框以速度v匀速穿匀速穿过匀强磁场区域从过匀强磁场区域从BC边进入边进入磁场区开始计时，到磁场区开始计时，到A点离开点离开 图图934磁场区为止的过程中，线框内感应电流的情况磁场区为止的过程中，线框内感应
12、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935解析：解析：BC边刚进入磁场时，产生的感应电动势最大，由边刚进入磁场时，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，随线框进入磁场，有效长度框进入磁场，有效长度l逐渐减小，由逐渐减小，由EBlv得电动势均得电动势均匀减小，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，切割磁感线的有效长度感线的有效长度l最大，故电流最大，且为顺时针方向，最大，故电流最大，且为顺时针方向，是负值，此后电流
13、均匀减小，故只有是负值，此后电流均匀减小，故只有A图象符合要求图象符合要求答案：答案：A5如图如图936所示，平行长直金属所示，平行长直金属导轨置于水平面内，间距为导轨置于水平面内，间距为L，导轨，导轨左端接有阻值为左端接有阻值为R的电阻，质量为的电阻，质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上，导轨和的导体棒垂直跨接在导轨上，导轨和导体棒的电阻均不计，且接触良好，导体棒的电阻均不计，且接触良好， 图图936在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场，在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为磁感应强度大小为B，开始时，导体棒静止于磁场区域的右，开始时，导体棒静止于磁场
14、区域的右端，当磁场以速度端，当磁场以速度v匀速向右移动时，导体棒随之开始运动，匀速向右移动时，导体棒随之开始运动，同时受到水平向左，大小为同时受到水平向左，大小为Ff的摩擦阻力作用，并很快达到的摩擦阻力作用，并很快达到恒定速度，此时导体棒仍处于磁场区域内求：恒定速度，此时导体棒仍处于磁场区域内求：(1)导体棒在达到恒定速度前做什么运动？导体棒在达到恒定速度前做什么运动？(2)导体棒所达到的恒定速度导体棒所达到的恒定速度vt的大小的大小(3)若要使导体棒不动，摩擦阻力至少要多大？若要使导体棒不动，摩擦阻力至少要多大？对电磁感应电路问题的理解对电磁感应电路问题的理解师师 之之 说说1对电源的理解对
15、电源的理解电源是将其他形式的能转化为电能的装置在电磁感应电源是将其他形式的能转化为电能的装置在电磁感应现象里，通过导体切割磁感线和线圈磁通量的变化而将现象里，通过导体切割磁感线和线圈磁通量的变化而将其他形式的能转化为电能其他形式的能转化为电能2对电路的理解对电路的理解 内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈，内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈， 外电路由电阻、电容等电学元件组成外电路由电阻、电容等电学元件组成关键一点关键一点(1)求解一段时间内的电量用电流平均值求解一段时间内的电量用电流平均值(2)求一段时间内的热量用电流的有效值求一段时间内的热量用电流的有效值(3)求瞬时
16、功率要用瞬时值，求解平均功率要用有效值求瞬时功率要用瞬时值，求解平均功率要用有效值 两根光滑的长直金属导轨两根光滑的长直金属导轨MN、MN平行置于同一水平面内，平行置于同一水平面内，导轨间距为导轨间距为l，电阻不计，电阻不计，M、M处处接有如图接有如图937所示的电路，电路中所示的电路，电路中各电阻的阻值均为各电阻的阻值均为R，电容器的电容为，电容器的电容为 图图937C.长度也为长度也为l、阻值同为、阻值同为R的金属棒的金属棒ab垂直于导轨放置，导轨处于垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中、方向竖直向下的匀强磁场中ab在外力作用下在外力作用下向右匀速运
17、动且与导轨保持良好接触，在向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab运动距离为运动距离为x的过程中的过程中，整个回路中产生的焦耳热为，整个回路中产生的焦耳热为Q.求：求：(1)ab运动速度运动速度v的大小；的大小；(2)电容器所带的电荷量电容器所带的电荷量q.思路点拨思路点拨ab切割磁感线产生感应电动势为电源电动势，切割磁感线产生感应电动势为电源电动势，可由可由EBlv计算，其中计算，其中v为所求，再结合欧姆定律、焦耳定为所求，再结合欧姆定律、焦耳定律、电容器及运动学知识列方程可解得律、电容器及运动学知识列方程可解得 解决此类问题要分清电路的组成，产生解决此类问题要分清电路的组成，产生感应电动势
18、的部分为电源，其电路部分为内电感应电动势的部分为电源，其电路部分为内电路，其余则为外电路，然后画出等效电路图，路，其余则为外电路，然后画出等效电路图，再结合电磁感应定律及直流电路的知识即可求再结合电磁感应定律及直流电路的知识即可求解解.学学 之之 用用电磁感应图象问题分析电磁感应图象问题分析师师 之之 说说1图象问题的特点图象问题的特点考查方式比较灵活，有时根据电磁感应现象发生的过考查方式比较灵活，有时根据电磁感应现象发生的过程，确定图象的正确与否，有时依据不同的图象，进程，确定图象的正确与否，有时依据不同的图象，进行综合计算行综合计算2解题关键解题关键弄清初始条件，正、负方向的对应，变化范围
19、，所研弄清初始条件，正、负方向的对应，变化范围，所研究物理量的函数表达式，进出磁场的转折点是解决问究物理量的函数表达式，进出磁场的转折点是解决问题的关键题的关键3解决图象问题的一般步骤解决图象问题的一般步骤(1)明确图象的种类，即是明确图象的种类，即是Bt图还是图还是t图，或者图，或者Et图、图、 It图等图等(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)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿定律等规律结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿定律等规律 写出函数关系式写出函数关系式(5)根据函数关系式，进行数
20、学分析，如分析斜率的变化、根据函数关系式，进行数学分析，如分析斜率的变化、 截距等截距等(6)画图象或判断图象画图象或判断图象 一矩形线圈位于一随时间一矩形线圈位于一随时间t变化的磁场内，磁场变化的磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面方向垂直线圈所在的平面(纸面纸面)向里，如图向里，如图939甲所示甲所示磁感应强度磁感应强度B随时间随时间t的变化规律如图的变化规律如图939乙所示以乙所示以I表示线圈中的感应电流，以图表示线圈中的感应电流，以图939甲中线圈上箭头所甲中线圈上箭头所示方向的电流为正，则图示方向的电流为正，则图9310所示的所示的It图中正确的是图中正确的是 ()图图939图图931
21、0思路点拨思路点拨先由楞次定律判定感应电流的方向，再根先由楞次定律判定感应电流的方向，再根据法拉第电磁感应定律确定感应电动势和感应电流的大据法拉第电磁感应定律确定感应电动势和感应电流的大小情况小情况答案答案A 电磁感应图象问题，也与其他部分的图象问题一样，电磁感应图象问题，也与其他部分的图象问题一样，要从图象的坐标轴、点、线、截距、斜率、面积等方面要从图象的坐标轴、点、线、截距、斜率、面积等方面挖掘解题信息不同的是，这部分的图象问题，除从图挖掘解题信息不同的是，这部分的图象问题，除从图象挖掘信息之外，还要用楞次定律、法拉第电磁感应定象挖掘信息之外，还要用楞次定律、法拉第电磁感应定律、右手定则、
22、左手定则等加以分析判断律、右手定则、左手定则等加以分析判断.学学 之之 用用2(2010上海高考上海高考)如图如图9311，一有界区域内，存在着磁感应一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为强度大小均为B，方向分别垂直，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为强磁场，磁场宽度均为L.边长为边长为L 图图9311的正方形线框的正方形线框abcd的的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上使线框从边紧靠磁场边缘置于桌面上使线框从静止开始沿静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域，若以逆时针方向为轴正方向匀加速通过磁场区域，若以逆时针方向为电流的正方向，能反映线框中感
23、应电流变化规律的是图电流的正方向，能反映线框中感应电流变化规律的是图9312的的 ()图图9312答案：答案：A电磁感应中的力与能的分析电磁感应中的力与能的分析1运动的动态结构运动的动态结构师师 之之 说说2能量转化特点能量转化特点3安培力在不同情况下的作用安培力在不同情况下的作用(1)当磁场不动、导体做切割磁感线的运动时，导体所受安当磁场不动、导体做切割磁感线的运动时，导体所受安培力与导体运动方向相反，此即电磁阻尼在这种情培力与导体运动方向相反，此即电磁阻尼在这种情况下，安培力对导体做负功，即导体克服安培力做功，况下，安培力对导体做负功，即导体克服安培力做功，将机械能转化为电能，进而转化为焦
24、耳热将机械能转化为电能，进而转化为焦耳热(2)当导体开始时静止、磁场当导体开始时静止、磁场(磁体磁体)运动时，由于导体相对运动时，由于导体相对磁场向相反方向做切割磁感线运动而产生感应电流，磁场向相反方向做切割磁感线运动而产生感应电流，进而受到安培力作用，这时安培力成为导体运动的动进而受到安培力作用，这时安培力成为导体运动的动力，此即电磁驱动在这种情况下，安培力做正功，力，此即电磁驱动在这种情况下，安培力做正功，电能转化为导体的机械能电能转化为导体的机械能 在利用能量守恒解决电磁感应中的问题时，要分析安在利用能量守恒解决电磁感应中的问题时，要分析安培力的做功情况，即安培力在导体运动过程中是做正功
25、还培力的做功情况，即安培力在导体运动过程中是做正功还是做负功另外，参与能量转化的形式要考虑周全，要考是做负功另外，参与能量转化的形式要考虑周全，要考虑准确哪些形式的能量增加，哪些形式的能量减少虑准确哪些形式的能量增加，哪些形式的能量减少 (2011镇江模拟镇江模拟)如图如图9313所示，一根电阻为所示，一根电阻为R12 的电阻丝做成一个半径为的电阻丝做成一个半径为r1 m的圆形导线框，竖直放置在水的圆形导线框，竖直放置在水平匀强磁场中，线框平面与磁场方平匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，磁感应强度为向垂直，磁感应强度为B0.2 T， 图图9313现有一根质量为现有一根质量为m0.1 kg、电
26、阻不计的导体棒，自圆形导、电阻不计的导体棒，自圆形导线框最高点静止起沿线框下落，在下落过程中始终与线框线框最高点静止起沿线框下落，在下落过程中始终与线框答案答案(1)8.8 m/s2(2)0.44 J3如图如图9314所示，两根相距所示，两根相距L平行放置的光滑导电轨道，与平行放置的光滑导电轨道，与水平面的夹角均为水平面的夹角均为，轨道间有，轨道间有电阻电阻R，处于磁感应强度为，处于磁感应强度为B、方、方向竖直向上的匀强磁场中，一根向竖直向上的匀强磁场中，一根 图图9314质量为质量为m、电阻为、电阻为r的金属杆的金属杆ab，由静止开始沿导电轨道下滑设下滑，由静止开始沿导电轨道下滑设下滑过程中
27、杆过程中杆ab始终与轨道保持垂直，且接触良好，导电轨道有足够的长始终与轨道保持垂直，且接触良好，导电轨道有足够的长度，且电阻不计度，且电阻不计(1)杆杆ab将做什么运动？将做什么运动？(2)若开始时就给若开始时就给ab沿轨道向下的拉力沿轨道向下的拉力F使其由静止开始向下做使其由静止开始向下做加速度为加速度为a的匀加速运动的匀加速运动(agsin)，求拉力，求拉力F与时间与时间t的关系式的关系式学学 之之 用用考情考情分析分析本本节节知知识识点点是是高高考考考考查查的的重重点点和和热热点点，主主要要涉涉及及电电磁磁感感应应现现象象中中的的等等效效电电路路和和电电磁磁感感应应的的图图象象问问题题，
28、以以及及电电磁磁感感应应中中的的能能量量问问题题等等该该类类问问题题往往往往与与感感应应电电动动势势、感感应应电电流流、楞楞次次定定律律、右右手手定定则则等等知知识识综综合合，并并紧紧密密联联系系实实际际(如如磁磁悬悬浮浮列列车车、变变压压器器、电电磁磁继继电电器器、日日光光灯灯原原理理等等)这这类类题题目目综综合合性性较较强强，在在掌掌握握好好基基础础知知识识的的基基础础上上，注注重重综综合合分分析析能能力力的的考考查查题题型型有有选选择择题题和和计计算算题题，难度一般较大难度一般较大命题命题预测预测导体切割磁感线产生感应电动势的计算，法导体切割磁感线产生感应电动势的计算，法拉第电磁感应定律
29、的应用等是力、电综合的一个拉第电磁感应定律的应用等是力、电综合的一个重要考点，是历年高考的重点这一类题涉及的重要考点，是历年高考的重点这一类题涉及的知识点多，与力学、静电场、电路、磁场及能量知识点多，与力学、静电场、电路、磁场及能量等知识综合，能很好地考查考生的综合分析能力等知识综合，能很好地考查考生的综合分析能力可以预测今后的高考中力电综合的计算题很可可以预测今后的高考中力电综合的计算题很可能再次出现，多为中档题或难题，也可能出现与能再次出现，多为中档题或难题，也可能出现与图象相关的选择题图象相关的选择题.1(2010广东高考广东高考)如图如图9315所示，所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场
30、区平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒域，细金属棒PQ沿导轨从沿导轨从MN处匀速处匀速 图图9315运动到运动到MN的过程中，棒上感应电动势的过程中，棒上感应电动势E随时间随时间t变化的图变化的图示，可能正确的是示，可能正确的是 ()图图9316解析：解析：金属棒匀速运动，进入磁场前和经过磁场后感应金属棒匀速运动，进入磁场前和经过磁场后感应电动势均为零，经过磁场过程中产生的感应电动势大小电动势均为零，经过磁场过程中产生的感应电动势大小恒定，故恒定，故A正确正确答案：答案：A2(2010安徽高考安徽高考)如图如图9317所示，水平地面上方矩形区域所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里
31、的匀强磁内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的单匝闭合场，两个边长相等的单匝闭合正方形线圈正方形线圈和和，分别用相，分别用相 图图9317同材料、不同粗细的导线绕制同材料、不同粗细的导线绕制(为细导线为细导线)两线圈在距磁场两线圈在距磁场上界面上界面h高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平面运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界设线圈行于磁场上边界设线圈、落地时的速度大小分别为落地时的速度大小分别为v1、v2，在磁场中运动时产生的热量分别为，在磁场中运动时产
32、生的热量分别为Q1、Q2，不计空气阻力，不计空气阻力，则则 ()Av1v2，Q1Q2Bv1v2，Q1Q2Cv1Q2 Dv1v2，Q1Q2答案：答案：D3(2010天津高考天津高考)如图如图9318所示，质量所示，质量m10.1 kg，电阻，电阻R10.3 ，长度，长度l0.4 m的导体棒的导体棒ab横放在横放在U型金属框架上，框架型金属框架上，框架质量质量m20.2 kg，放在绝缘水平，放在绝缘水平 图图9318面上，与水平面间的动摩擦因数面上，与水平面间的动摩擦因数0.2，相距，相距0.4 m的的MM、NN相互平行，电阻不计且足够长电阻相互平行，电阻不计且足够长电阻R20.1 的的MN垂直于
33、垂直于MM.整个装置处于竖直向上的整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度匀强磁场中，磁感应强度B0.5 T垂直于垂直于ab施加施加F2 N的水平恒力，的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与从静止开始无摩擦地运动，始终与MM、NN保持良好接触，当保持良好接触，当ab运动到某处时，框架开始运动运动到某处时，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，设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取取10 m/s2.(1)求框架开始运动时求框架开始运动时ab速度速度v的大小；的大小；(2)从从ab开始运动到框架开始运动的过程中，开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的上产生的热量热量Q0.1 J求该过程求该过程ab位移位移x的大小的大小解析：解析：(1)ab对框架的压力对框架的压力F1m1g框架受水平面的支持力框架受水平面的支持力FNm2gF1依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到最大静依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到最大静摩擦力摩擦力F2FNab中的感应电动势中的感应电动势EBlvMN中电流中电流答案：答案：(1)6 m/s(2)1.1 m点击此图片进入课下提知能点击此图片进入课下提知能同学们同学们来学校和回家的路上要注意安全来学校和回家的路上要注意安全同学们同学们来学校和回家的路上要注意安全来学校和回家的路上要注意安全
