《高考物理一轮复习易错剖析课件：选修3-2.9.2法拉第电磁感应定律、互感和自感 （沪科版）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习易错剖析课件：选修3-2.9.2法拉第电磁感应定律、互感和自感 （沪科版）（104页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1.1.关于电路中感应电动势的大小，下列说法正确的是关于电路中感应电动势的大小，下列说法正确的是 （ ）A.A.穿过电路的磁通量越大，感应电动势就越大穿过电路的磁通量越大，感应电动势就越大B.B.电路中磁通量的改变量越大，感应电动势就越大电路中磁通量的改变量越大，感应电动势就越大C.C.电路中磁通量改变越快，感应电动势就越大电路中磁通量改变越快，感应电动势就越大D.D.若电路中某时刻磁通量为零，则该时刻感应电流一定为零若电路中某时刻磁通量为零，则该时刻感应电流一定为零【解析解析】选选C.C.由法拉第电磁感应定律由法拉第电磁感应定律E=n E=n 知，感应电动势知，感应电动势与磁通量的变化率成正
2、比，与磁通量的大小、磁通量的改变与磁通量的变化率成正比，与磁通量的大小、磁通量的改变量都无关，故量都无关，故A A、B B错，错，C C正确；某时刻磁通量为零，若磁通正确；某时刻磁通量为零，若磁通量的变化率不为零，感应电动势不为零，即感应电流不为零，量的变化率不为零，感应电动势不为零，即感应电流不为零，D D错误错误. .2.2.下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ）A.A.当线圈中电流不变时，线圈中没有自感电动势当线圈中电流不变时，线圈中没有自感电动势B.B.当线圈中电流反向时，线圈中自感电动势的方向与线圈中当线圈中电流反向时，线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反原电流的方向相反
3、C.C.当线圈中电流增大时，线圈中自感电动势的方向与线圈中当线圈中电流增大时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相同电流的方向相同D.D.当线圈中电流减小时，线圈中自感电动势的方向与线圈中当线圈中电流减小时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反电流的方向相反【解析解析】选选A.A.由法拉第电磁感应定律可知，当线圈中电流不由法拉第电磁感应定律可知，当线圈中电流不变时，不产生自感电动势，变时，不产生自感电动势，A A对；当线圈中电流反向时对；当线圈中电流反向时, ,相当相当于电流减小，线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方于电流减小，线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相同，
4、向相同，B B错；当线圈中电流增大时，自感电动势阻碍电流错；当线圈中电流增大时，自感电动势阻碍电流的增大，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反，的增大，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反，C C错；当线圈中电流减小时，自感电动势阻碍电流的减小，错；当线圈中电流减小时，自感电动势阻碍电流的减小，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相同，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相同，D D错错. .3.(20113.(2011东城区模拟东城区模拟) )如图所示的电路如图所示的电路, ,电源电动势为电源电动势为E,E,线线圈圈L L的电阻不计的电阻不计. .以下判断正确的是（以
5、下判断正确的是（ ）A.A.闭合闭合S,S,稳定后稳定后, ,电容器两端电容器两端电压为电压为E EB.B.闭合闭合S,S,稳定后稳定后, ,电容器的电容器的a a极极板带正电板带正电C.C.断开断开S S的瞬间的瞬间, ,电容器的电容器的a a极极板将带正电板将带正电D.D.断开断开S S的瞬间的瞬间, ,电容器的电容器的a a极极板将带负电板将带负电【解析解析】选选C.C.由题意及自感现象规律可知由题意及自感现象规律可知, ,当开关当开关S S闭合且电闭合且电路稳定后路稳定后, ,电容器与线圈电容器与线圈L L并联并联, ,由于线圈的直流电阻不计由于线圈的直流电阻不计, ,所所以两端电压为
6、零以两端电压为零, ,故故A A、B B错误错误; ;断开断开S S的瞬间的瞬间, ,由自感规律可知由自感规律可知, ,线圈中要产生感应电动势线圈中要产生感应电动势, ,感应电动势引起的感应电流的方感应电动势引起的感应电流的方向与原电流的方向一致向与原电流的方向一致, ,因而电容器的因而电容器的a a极板将带正电极板将带正电, ,故故C C正正确确. .4.4.如图所示，将长为如图所示，将长为1 m1 m的导线从中间折成的导线从中间折成约约106106的角，使其所在平面垂直于磁感应的角，使其所在平面垂直于磁感应强度为强度为0.5 T0.5 T的匀强磁场，为使导线中产生的匀强磁场，为使导线中产生
7、4 V4 V的感应电动势，导线切割磁感线的最小的感应电动势，导线切割磁感线的最小速度约为速度约为_.(sin53=0.8_.(sin53=0.8，cos53=0.6)cos53=0.6)【解析解析】欲获得最小速度，由公式欲获得最小速度，由公式E=BlvE=Blv，则，则l l最长，即沿最长，即沿106106角平分线的方向运动，此时由几何知识知，角平分线的方向运动，此时由几何知识知，l l的等效长的等效长度为度为0.8 m0.8 m，则由公式，则由公式E=BlvE=Blv得得v vminmin= m/s=10 m/s.= m/s=10 m/s.答案：答案：10 m/s10 m/s5.5.如图所示
8、，线圈内存在有理想边如图所示，线圈内存在有理想边界的磁场，当磁感应强度均匀增加界的磁场，当磁感应强度均匀增加时，有一带电微粒静止于水平放置时，有一带电微粒静止于水平放置的平行板电容器中间，则此粒子的平行板电容器中间，则此粒子带带_电，若线圈的匝数为电，若线圈的匝数为n n，平行板电容器的板间距离为平行板电容器的板间距离为d d，粒子的质量为，粒子的质量为m m，带电量为，带电量为q q，线圈面积为，线圈面积为S S，则磁感应强度的变化率为，则磁感应强度的变化率为_._.【解析解析】 由楞次定律易判断上极板接电源正极，微粒带负由楞次定律易判断上极板接电源正极，微粒带负电电. .欲使其静止，必有欲
9、使其静止，必有mg=Fmg=F电电 ；又；又F F电电=qE=q =qE=q ；而；而U=EU=E电电=nS=nS ，综合各式解得，综合各式解得 . .答案：答案：负负3.3.感应电荷量的求法感应电荷量的求法在电磁感应现象中有电流通过电路，那么也就有电荷量通过，在电磁感应现象中有电流通过电路，那么也就有电荷量通过，由电流的定义由电流的定义I= I= 可知可知q=It.q=It.必须注意必须注意I I应为平均值，而应为平均值，而I= I= ，所以要通过求感应电动势的平均值再求其电荷量，所以要通过求感应电动势的平均值再求其电荷量，即：即： . .由此可知，感应电荷量由此可知，感应电荷量q q由磁通
10、量变化大小由磁通量变化大小及电路的电及电路的电阻阻R R决定，与变化时间无关决定，与变化时间无关. . 、 三者分别描述了不同的物理三者分别描述了不同的物理意义意义, ,它们的关系类似于运动学中的速度它们的关系类似于运动学中的速度v v、速度的变化量、速度的变化量vv、速度的变化率、速度的变化率 三者间关系三者间关系. .【例证例证1 1】(13(13分分) )半径为半径为a a的圆形区的圆形区域内有均匀磁场，磁感应强度为域内有均匀磁场，磁感应强度为B=0.2 TB=0.2 T，磁场方向垂直纸面向里，磁场方向垂直纸面向里，半径为半径为b b的金属圆环与磁场同心地的金属圆环与磁场同心地放置，磁场
11、与环面垂直，其中放置，磁场与环面垂直，其中a=0.4 ma=0.4 m，b = 0.6 mb = 0.6 m，金属环上分，金属环上分别接有灯别接有灯L L1 1、L L2 2，两灯的电阻均为，两灯的电阻均为R R0 0 = 2 = 2 ，一金属棒，一金属棒MNMN与金属环接触良好，棒与环的电阻均与金属环接触良好，棒与环的电阻均忽略不计忽略不计. .(1)(1)若棒以若棒以v v0 0=5 m/s=5 m/s的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑动到的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑动到圆环直径圆环直径OOOO的瞬时（如图所示），的瞬时（如图所示），MNMN中的电动势和流过灯中的电动势和流过灯L L1
12、1的电流的电流. .(2)(2)撤去中间的金属棒撤去中间的金属棒MNMN将右面的半圆环将右面的半圆环OLOL2 2OO以以OOOO为轴向为轴向上翻转上翻转90,90,若此时磁场随时间均匀变化，其变化率为若此时磁场随时间均匀变化，其变化率为 T/sT/s，求，求L L2 2的功率的功率. . 【解题指导解题指导】求解此题时需注意以下两点求解此题时需注意以下两点: :(1) (1) “金属棒金属棒MNMN滑动到圆环直径滑动到圆环直径OOOO的瞬时的瞬时”，切割磁感线，切割磁感线的有效长度为磁场区域的直径的有效长度为磁场区域的直径. .(2) (2) “以以OOOO为轴向上翻转为轴向上翻转9090后
13、后”, ,隐含着线圈的有效面隐含着线圈的有效面积减小一半积减小一半. .【标准解答标准解答】答案：答案：二、导体切割磁感线产生感应电动势的计算二、导体切割磁感线产生感应电动势的计算1.1.导体平动切割磁感线导体平动切割磁感线对于导体平动切割磁感线产生感应电动势的计算式对于导体平动切割磁感线产生感应电动势的计算式 E=BlvE=Blv，应从以下几个方面理解和掌握应从以下几个方面理解和掌握. .（1 1）公式使用条件）公式使用条件本公式是在一定条件下得出的，除了磁场是匀强磁场外，还本公式是在一定条件下得出的，除了磁场是匀强磁场外，还需需B B、l l、v v三者相互垂直三者相互垂直. .实际问题中
14、当它们不相互垂直时，实际问题中当它们不相互垂直时，应取垂直的分量进行计算，公式可为应取垂直的分量进行计算，公式可为E=Blvsin,E=Blvsin,为为B B与与v v方向间的夹角方向间的夹角. .（2 2）使用范围）使用范围导体平动切割磁感线时，若导体平动切割磁感线时，若v v为平均速度，则为平均速度，则E E为平均感应电为平均感应电动势，即动势，即 . .若若v v为瞬时速度，则为瞬时速度，则E E为相应的瞬时感应电为相应的瞬时感应电动势动势. .（3 3）有效性）有效性公式中的公式中的l l为有效切割长度，即导体与为有效切割长度，即导体与v v垂直的方向上的投影垂直的方向上的投影长度长
15、度. .图中有效长度分别为：图中有效长度分别为：甲图：甲图：l=cdsin;l=cdsin;乙图：沿乙图：沿v v1 1方向运动时，方向运动时，l=MN l=MN 沿沿v v2 2方向运动时，方向运动时，l=0.l=0.丙图：沿丙图：沿v v1 1方向运动时，方向运动时，l= R l= R 沿沿v v2 2方向运动时，方向运动时，l=0l=0沿沿v v3 3方向运动时，方向运动时，l=Rl=R（4 4）相对性：）相对性：E=BlvE=Blv中的速度中的速度v v是相对于磁场的速度，若磁是相对于磁场的速度，若磁场也运动，应注意速度间的相对关系场也运动，应注意速度间的相对关系. .2.2.导体转动
16、切割磁感线导体转动切割磁感线当导体棒在垂直于磁场的平面内，绕其一端为轴当导体棒在垂直于磁场的平面内，绕其一端为轴, ,以角速度以角速度匀速转动时，产生的感应电动势为匀速转动时，产生的感应电动势为E=Bl = BlE=Bl = Bl2 2，如图所，如图所示示. . 在利用上述公式计算感应电动势时，要特在利用上述公式计算感应电动势时，要特别注意：先判断问题类型别注意：先判断问题类型, ,再选择恰当公式求解再选择恰当公式求解. .【例证例证2 2】(12(12分分) )金属杆金属杆MNMN和和PQPQ间距为间距为l,MPl,MP间接有电阻间接有电阻R,R,磁磁场如图所示场如图所示, ,磁感应强度为磁
17、感应强度为B.B.金属棒金属棒ABAB长为长为2l,2l,由图示位置以由图示位置以A A为轴为轴, ,以角速度以角速度匀速转过匀速转过90(90(顺时针顺时针).).求该过程中求该过程中( (其他其他电阻不计电阻不计):):(1)R(1)R上的最大电功率上的最大电功率. .(2)(2)通过通过R R的电量的电量. . 【解题指导解题指导】解答本题时，可按以下思路分析：解答本题时，可按以下思路分析：【自主解答自主解答】ABAB转动切割磁感线转动切割磁感线, ,且切割长度由且切割长度由l l增至增至2l2l以后以后ABAB离开离开MN,MN,电路断开电路断开. (2. (2分分) )(1)(1)当
18、当B B端恰至端恰至MNMN上时上时,E,E最大最大. .E Em m= =2Bl= =2Bl2 2， (2(2分分) )P PRmRm= (2= (2分分) )(2)AB(2)AB由初位置转至由初位置转至B B端恰在端恰在MNMN上的过程中回路上的过程中回路 (3 (3分分) )q= . (3q= . (3分分) )答案答案: :(1) (2)(1) (2) 【规律方法规律方法】感应电动势三个公式选择感应电动势三个公式选择（1 1）应用公式）应用公式E=n E=n ：这里主要有两种情况，一是面积不：这里主要有两种情况，一是面积不变，这时公式为变，这时公式为E=nS E=nS ；另一种是磁感应
19、强度；另一种是磁感应强度B B不变，这时不变，这时公式为公式为E=nB .E=nB .（2 2）公式）公式E=BlvsinE=Blvsin：该公式一般用来计算导体棒切割磁：该公式一般用来计算导体棒切割磁感线时产生的感应电动势感线时产生的感应电动势. .（3 3）公式）公式E= BlE= Bl2 2：主要适用于导体棒绕一个端点垂直于：主要适用于导体棒绕一个端点垂直于磁感线匀速转动切割磁感线匀速转动切割. .三、通电自感和断电自感的比较三、通电自感和断电自感的比较 （1 1）通电时线圈产生的自感电动势阻碍电）通电时线圈产生的自感电动势阻碍电流的增加且与电流方向相反，使电流相对缓慢地增加流的增加且与
20、电流方向相反，使电流相对缓慢地增加. .（2 2）断电时线圈产生的自感电动势与原电流方向相同，在）断电时线圈产生的自感电动势与原电流方向相同，在与线圈串联的回路中，线圈相当于电源，它提供的电流从原与线圈串联的回路中，线圈相当于电源，它提供的电流从原来的来的I IL L逐渐变小逐渐变小. .（3 3）自感电动势只是延缓了过程的进行，但它不能使过程）自感电动势只是延缓了过程的进行，但它不能使过程停止，更不能使过程反向停止，更不能使过程反向. .（4 4）电流稳定时，若线圈有电阻时就相当于一个定值电阻，）电流稳定时，若线圈有电阻时就相当于一个定值电阻，若不计线圈的电阻时就相当于一根导线若不计线圈的电
21、阻时就相当于一根导线. .【例证例证3 3】（20102010北京高考）在北京高考）在如图所示的电路中，两个相同的如图所示的电路中，两个相同的小灯泡小灯泡L L1 1和和L L2 2分别串联一个带铁分别串联一个带铁芯的电感线圈芯的电感线圈L L和一个滑动变阻器和一个滑动变阻器R.R.闭合开关闭合开关S S后，调整后，调整R R，使，使L L1 1和和L L2 2发光的亮度一样，此时流过两个发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流为灯泡的电流为I.I.然后，断开然后，断开S.S.若若tt时刻再闭合时刻再闭合S S，则在，则在tt前后的一小段时间内，正确反映流过前后的一小段时间内，正确反映流过L L
22、1 1的电流的电流i i1 1、流过、流过L L2 2的的电流电流i i2 2随时间随时间t t变化的图象是变化的图象是 ( )( ) 【解题指导解题指导】解答本题时可按以下思路分析：解答本题时可按以下思路分析：（1 1）首先将电路的实物图改画成原理图）首先将电路的实物图改画成原理图. .（2 2）闭合）闭合S,S,电阻电阻R R对电流的通过没有延迟性对电流的通过没有延迟性, ,而线圈在通电而线圈在通电瞬间是不通的瞬间是不通的, ,然后电流从零逐渐增大然后电流从零逐渐增大. .【自主解答自主解答】选选B.B.闭合开关闭合开关S S后，调整后，调整R R，使两个灯泡，使两个灯泡L L1 1、L
23、L2 2发光的亮度一样，电流为，说明发光的亮度一样，电流为，说明R RL L=R.=R.若若tt时刻再闭合，时刻再闭合，流过电感线圈流过电感线圈L L和灯泡和灯泡L L1 1的电流迅速增大，使电感线圈的电流迅速增大，使电感线圈L L产生产生自感电动势，阻碍了流过自感电动势，阻碍了流过L L1 1的电流的电流i i1 1增大，直至到达电流，增大，直至到达电流，故故A A错误，错误，B B正确；而对于正确；而对于tt时刻再闭合，流过灯泡时刻再闭合，流过灯泡L L2 2的电的电流流i i2 2立即达到电流，故立即达到电流，故C C、D D错误错误. .【例证例证4 4】(12(12分分) )如图所示
24、，两根平行金如图所示，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨单属导轨固定在水平桌面上，每根导轨单位长度上的电阻为位长度上的电阻为r r0 0=0.10 =0.10 ，导轨的，导轨的端点端点PQPQ用电阻可忽略的导线相连，两导用电阻可忽略的导线相连，两导轨间距轨间距L=0.20 mL=0.20 m，导轨间有随时间而发生变化的磁场垂直于，导轨间有随时间而发生变化的磁场垂直于桌面，已知磁感应强度随时间发生变化的函数关系为桌面，已知磁感应强度随时间发生变化的函数关系为B=KtB=Kt，其中其中K=0.02 T/sK=0.02 T/s，一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地，一电阻不计的金属杆可在导轨
25、上无摩擦地滑动，在滑动过程中金属杆保持与导轨垂直，在滑动，在滑动过程中金属杆保持与导轨垂直，在t=0t=0时刻，时刻，金属杆紧靠在金属杆紧靠在PQPQ端，在外力作用下杆以恒定的加速度从静止端，在外力作用下杆以恒定的加速度从静止开始向导轨另一端滑动，求在开始向导轨另一端滑动，求在t=0.6 st=0.6 s时金属杆所受的安培时金属杆所受的安培力？力？ 【解题指导解题指导】（1 1）金属杆平动切割产生动生电动势，）金属杆平动切割产生动生电动势，同时由于磁场发生变化在闭合回路中产生感生电动势同时由于磁场发生变化在闭合回路中产生感生电动势. .(2)(2)磁场和回路面积在不同时刻均发生变化磁场和回路面
26、积在不同时刻均发生变化. .【标准解答标准解答】设杆的加速度为设杆的加速度为a a，在时间，在时间t t内发生的位移：内发生的位移：x= atx= at2 2， (2(2分分) )此时速度为此时速度为v=atv=at， (2(2分分) )闭合回路面积闭合回路面积S=Lx= aLtS=Lx= aLt2 2， (2(2分分) )因此电动势包含两部分，即：因此电动势包含两部分，即： E=EE=E1 1+E+E2 2=BLv+ S=KtLat+K=BLv+ S=KtLat+K aLt aLt2 2= aLKt= aLKt2 2 (4 (4分分) )作用在杆上的作用在杆上的F F安安=BIL= =1.4
27、4=BIL= =1.441010-4-4 N (2 N (2分分) )答案：答案：1.441.441010-4-4 N N 导体切割磁感线的有效长度不明确导致错误导体切割磁感线的有效长度不明确导致错误如图所示的两条平行虚线之间存在匀强如图所示的两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线的距离为磁场，虚线的距离为l l，磁场方向垂直，磁场方向垂直纸面向里纸面向里.abcd.abcd是位于纸面内的梯形线是位于纸面内的梯形线圈，圈，adad与与bcbc间的距离也为间的距离也为l.t=0l.t=0时刻，时刻，bcbc边与磁场区域边界重合，如图所示边与磁场区域边界重合，如图所示. .现令线圈以恒定的速度现令线圈
28、以恒定的速度v v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域磁场区域. .取沿取沿abcdaabcda的感应电流为正，则在线圈穿的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流越磁场区域的过程中，感应电流I I随时间随时间t t变化的图线可能是变化的图线可能是 （ ）【易错分析易错分析】对易错选项及错误原因具体分析如下：对易错选项及错误原因具体分析如下：【正确解答正确解答】进入磁场的过程，穿过闭合线圈的磁通量增加，进入磁场的过程，穿过闭合线圈的磁通量增加，产生逆时针方向（负方向）的感应电流，切割磁感线的有效产生逆时针方向（负方向）的感应电流，切割磁感线的有效长度
29、减小，感应电流减小；出磁场过程，穿过闭合线圈的磁长度减小，感应电流减小；出磁场过程，穿过闭合线圈的磁通量减小，产生顺时针方向（正方向）的感应电流，切割磁通量减小，产生顺时针方向（正方向）的感应电流，切割磁感线的有效长度减小，产生的感应电流减小感线的有效长度减小，产生的感应电流减小. .正确答案：正确答案：A A1.1.（20112011福州模拟）如图所示，福州模拟）如图所示，在在x0x0的区域内存在匀强磁场，的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于磁场的方向垂直于xyxy平面（纸面）平面（纸面）向里向里. .具有一定电阻的矩形线框具有一定电阻的矩形线框abcdabcd位于位于xyxy平面内，线框
30、的平面内，线框的abab边与边与y y轴重合轴重合. .令线框从令线框从t=0t=0时时刻起由静止开始沿刻起由静止开始沿x x轴正方向做匀加速运动，则线框中的感轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流应电流I I（取逆时针方向为电流正方向）随时间（取逆时针方向为电流正方向）随时间t t的变化图线的变化图线I-tI-t图可能是下图中的（图可能是下图中的（ ）【解析解析】选选D.D.线框匀加速向右运动时，线框匀加速向右运动时，cdcd边切割磁感线，由边切割磁感线，由右手定则知电流方向为顺时针，方向为负；由右手定则知电流方向为顺时针，方向为负；由E=BlvE=Blv知，知，v v均均匀增加，电流成线
31、性增大，故匀增加，电流成线性增大，故D D项正确项正确. .2.2.（20112011江门模拟）如图所示，江门模拟）如图所示，电路中电路中A A、B B是完全相同的灯泡，是完全相同的灯泡，L L是一带铁芯的线圈是一带铁芯的线圈. .开关开关S S原来闭原来闭合，则开关合，则开关S S断开的瞬间（断开的瞬间（ ）A.LA.L中的电流方向改变，灯泡中的电流方向改变，灯泡B B立即熄灭立即熄灭B.LB.L中的电流方向不变，灯泡中的电流方向不变，灯泡B B要过一会儿才熄灭要过一会儿才熄灭C.LC.L中的电流方向改变，灯泡中的电流方向改变，灯泡A A比比B B熄灭慢熄灭慢D.LD.L中的电流方向不变，灯
32、泡中的电流方向不变，灯泡A A比比B B熄灭慢熄灭慢【解析解析】选选D.D.当开关当开关S S断开时，断开时，L L与灯泡与灯泡A A组成回路，由于自组成回路，由于自感，感，L L中的电流由原来数值逐渐减小，电流方向不变，中的电流由原来数值逐渐减小，电流方向不变，A A灯熄灯熄灭要慢；灭要慢；B B灯电流瞬间消失，立即熄灭，正确的选项为灯电流瞬间消失，立即熄灭，正确的选项为D.D.3.3.（20102010山东高考改编）如图山东高考改编）如图所示，所示， 空间存在两个磁场，磁感空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为应强度大小均为B B，方向相反且垂，方向相反且垂直纸面，直纸面， MNMN、PQP
33、Q为其边界，为其边界，OOOO为其对称轴为其对称轴. . 一导线折成边长为一导线折成边长为l l的正方形闭合回路的正方形闭合回路abcdabcd， 回路在回路在纸面内以恒定速度纸面内以恒定速度v v0 0向右运动，当运动到关于向右运动，当运动到关于OOOO对称的位对称的位置时（置时（ ）A.A.穿过回路的磁通量为零穿过回路的磁通量为零 B.B.回路中感应电动势大小为零回路中感应电动势大小为零C.C.回路中感应电流的方向为顺时针方向回路中感应电流的方向为顺时针方向D.D.回路中回路中abab边与边与cdcd边所受安培力方向相反边所受安培力方向相反【解析解析】选选A.A.正方形闭合回路运动到关于正
34、方形闭合回路运动到关于OOOO对称的位置时，对称的位置时，穿过回路的合磁通量为零，穿过回路的合磁通量为零，A A正确；由右手定则可以判断正确；由右手定则可以判断abab边上的电流方向为由边上的电流方向为由a a到到b b，cdcd边上的电流方向为由边上的电流方向为由c c到到d d，所，所以回路中感应电流的方向为逆时针方向，以回路中感应电流的方向为逆时针方向，C C错误；由法拉第错误；由法拉第电磁感应定律可知回路中感应电动势大小为电磁感应定律可知回路中感应电动势大小为E E感感=E=Eabab+E+Ecdcd=2Blv=2Blv0 0，B B错误；由左手定则可以判定回路中错误；由左手定则可以判
35、定回路中abab边边与与cdcd边所受安培力方向相同，都是水平向左的，边所受安培力方向相同，都是水平向左的，D D错误错误. .4.4.（20102010江苏高考）一矩形线框置于匀强磁场中，线框平江苏高考）一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，先保持线框的面积不变，将磁感应强度面与磁场方向垂直，先保持线框的面积不变，将磁感应强度在在1 s1 s时间内均匀地增大到原来的两倍，接着保持增大后的时间内均匀地增大到原来的两倍，接着保持增大后的磁感应强度不变，在磁感应强度不变，在1 s1 s时间内，再将线框的面积均匀地减时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半，先后两个过程中，线框中感应
36、电动势的比小到原来的一半，先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为（值为（ ）A. 1/2 B.1 C.2 D.4A. 1/2 B.1 C.2 D.4【解析解析】选选B.B.先保持线框的面积不变，由法拉第电磁感应定先保持线框的面积不变，由法拉第电磁感应定律可知律可知E E1 1=S ;=S ;再保持增大后的磁感应强度不再保持增大后的磁感应强度不变，有变，有E E2 2=2B ,=2B ,可见先后两个过程中产生电动势大小可见先后两个过程中产生电动势大小相等，两者的比值为相等，两者的比值为1 1，选项，选项B B正确正确. .5.5.（20102010新课标全国卷）如图所示，两新课标全国卷）如图所
37、示，两个端面半径同为个端面半径同为R R的圆柱形铁芯同轴水平的圆柱形铁芯同轴水平放置，相对的端面之间有一缝隙，铁芯上放置，相对的端面之间有一缝隙，铁芯上 绕导线并与电源连接，在缝隙中形成一匀强磁场绕导线并与电源连接，在缝隙中形成一匀强磁场. .一铜质细一铜质细直棒直棒abab水平置于缝隙中，且与圆柱轴线等高、垂直水平置于缝隙中，且与圆柱轴线等高、垂直. .让铜棒让铜棒从静止开始自由下落，铜棒下落距离为从静止开始自由下落，铜棒下落距离为0.2R0.2R时铜棒中电动势时铜棒中电动势大小为大小为E E1 1，下落距离为，下落距离为0.8R0.8R时电动势大小为时电动势大小为E E2 2，忽略涡流损，
38、忽略涡流损耗和边缘效应耗和边缘效应. .关于关于E E1 1、E E2 2 的大小和铜棒离开磁场前两端的的大小和铜棒离开磁场前两端的极性，下列判断正确的是（极性，下列判断正确的是（ ）A.EA.E1 1EE2 2，a a端为正端为正 B.EB.E1 1EE2 2，b b端为正端为正C.EC.E1 1EE2 2，a a端为正端为正 D.ED.E1 1EE2 2，b b端为正端为正【解析解析】一、选择题（本大题共一、选择题（本大题共1010小题，每小题小题，每小题7 7分，共分，共7070分分. .每小题每小题只有一个选项正确）只有一个选项正确）1.1.穿过闭合回路的磁通量穿过闭合回路的磁通量随时
39、间随时间t t变化的图象分别如图变化的图象分别如图所示所示, ,下列关于回路中产生的感应电动势的论述下列关于回路中产生的感应电动势的论述, ,正确的正确的是（是（ ）A.A.图图中中, ,回路产生的感应电动势恒定不变回路产生的感应电动势恒定不变B.B.图图中中, ,回路产生的感应电动势一直在变大回路产生的感应电动势一直在变大C.C.图图中中, ,回路在回路在0 0t t1 1时间内产生的感应电动势小于在时间内产生的感应电动势小于在t t1 1t t2 2时间内产生的感应电动势时间内产生的感应电动势D.D.图图中中, ,回路产生的感应电动势先变小再变大回路产生的感应电动势先变小再变大【解析解析】
40、选选D.D.在图在图中中, =0, =0,感应电动势为零感应电动势为零, ,故选项故选项A A错错; ;在图在图中中, , 为一定值为一定值, ,故感应电动势不变故感应电动势不变, ,选项选项B B错错; ;在图在图中中,0,0t t1 1内的内的| | |比比t t1 1t t2 2内的内的| | |大大, ,选项选项C C错错; ;在图在图中中, ,图线上各点切线的斜率绝对值先变小后变大图线上各点切线的斜率绝对值先变小后变大, ,故选项故选项D D对对. .2.2.（20112011镇江模拟）如图所示，在镇江模拟）如图所示，在磁感应强度为磁感应强度为B B的匀强磁场中，有半径的匀强磁场中，
41、有半径为为r r的光滑半圆形导体框架，的光滑半圆形导体框架，OCOC为一能为一能绕圆心绕圆心O O在框架上滑动的导体棒，在框架上滑动的导体棒，OaOa之之间连接一个电阻间连接一个电阻R R，导体框架与导体棒，导体框架与导体棒的电阻均不计，若要使的电阻均不计，若要使OCOC能以角速度能以角速度匀速转动，则外力做匀速转动，则外力做功的功率是（功的功率是（ ）A. B.A. B.C. D.C. D.【解析解析】选选C.C.若要使若要使OCOC能以角速度能以角速度匀速转动，则外力的功匀速转动，则外力的功率等于电阻发热的功率率等于电阻发热的功率.OC.OC产生的电动势产生的电动势 ，P P外外 . .故
42、选故选C.C.3.(20113.(2011宝山区模拟宝山区模拟) )如图所示如图所示, ,铁铁芯右边绕有一个线圈芯右边绕有一个线圈, ,线圈两端与滑线圈两端与滑动变阻器、电池组连成回路动变阻器、电池组连成回路. .左边的左边的铁芯上套有一个环面积为铁芯上套有一个环面积为0.02 m0.02 m2 2、电阻为电阻为0.1 0.1 的金属环的金属环. .铁芯的横截面积为铁芯的横截面积为0.01 m0.01 m2 2, ,且假设磁且假设磁场全部集中在铁芯中场全部集中在铁芯中, ,金属环与铁芯截面垂直金属环与铁芯截面垂直. .调节滑动变阻调节滑动变阻器的滑动头器的滑动头, ,使铁芯中的磁感应强度每秒均
43、匀增加使铁芯中的磁感应强度每秒均匀增加0.2 T,0.2 T,则则从上向下看（从上向下看（ ）A.A.金金属属环环中中感感应应电电流流方方向向是是逆逆时时针针方方向向, ,感感应应电电动动势势大大小小为为4.0104.010-3-3 V VB.B.金金属属环环中中感感应应电电流流方方向向是是顺顺时时针针方方向向, ,感感应应电电动动势势大大小小为为4.0104.010-3-3 V VC.C.金金属属环环中中感感应应电电流流方方向向是是逆逆时时针针方方向向, ,感感应应电电动动势势大大小小为为2.0102.010-3-3 V VD.D.金金属属环环中中感感应应电电流流方方向向是是顺顺时时针针方方
44、向向, ,感感应应电电动动势势大大小小为为2.0102.010-3-3 V V【解析解析】选选C.C.铁芯内的磁通量情况是相同的铁芯内的磁通量情况是相同的, ,金属环的有效金属环的有效面积即铁芯的横截面积面积即铁芯的横截面积. .据电磁感应定律据电磁感应定律E= =1E= =10.20.20.01 V=20.01 V=21010-3-3 V. V.又据楞次定律又据楞次定律, ,金属环中电流方向为逆金属环中电流方向为逆时针，即时针，即C C正确正确. .4.4.如图所示，如图所示，MNMN、PQPQ为两条平行的水平放置的金属导轨，左为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻端接有定值电阻R
45、 R，金属棒，金属棒abab斜放在两导轨之间，与导轨接斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，磁感应强度为触良好，磁感应强度为B B的匀强磁场垂直于导轨平面，设金的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨接触点之间的距离为属棒与两导轨接触点之间的距离为L L，金属棒与导轨间夹角，金属棒与导轨间夹角为为6060，以速度，以速度v v水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，则流过金属棒中的电流为（则流过金属棒中的电流为（ ）A.I= B.I=A.I= B.I=C.I= D.I=C.I= D.I=【解析解析】选选B.B.导体棒匀速运动，所以平均感应电动势的大小导体棒匀速
46、运动，所以平均感应电动势的大小等于瞬间感应电动势的大小等于瞬间感应电动势的大小. .题中金属棒的有效长度为题中金属棒的有效长度为 ，故故 ，据闭合电路欧姆定律得，据闭合电路欧姆定律得 ，故，故B B正确正确. .5.(20115.(2011西安模拟西安模拟) )如图所示，如图所示，Q Q是单是单匝金属线圈，匝金属线圈，MNMN是一个螺线管，它的是一个螺线管，它的绕线方法没有画出，绕线方法没有画出，Q Q的输出端的输出端a a、b b和和MNMN的输入端的输入端c c、d d之间用导线相连，之间用导线相连，P P是在是在MNMN的正下方水平放置的用细导线的正下方水平放置的用细导线绕制的软弹簧线圈
47、绕制的软弹簧线圈. .若在若在Q Q所处的空间加上与环面垂直的变化所处的空间加上与环面垂直的变化磁场，发现在磁场，发现在t1t1至至t2t2时间段内弹簧线圈处于收缩状态，则所时间段内弹簧线圈处于收缩状态，则所加磁场的磁感应强度的变化情况可能是（加磁场的磁感应强度的变化情况可能是（ ）【解析解析】选选D.D.在在t t1 1至至t t2 2时间段内弹簧线圈处于收缩状态，说时间段内弹簧线圈处于收缩状态，说明此段时间内穿过线圈的磁通量变大，即穿过线圈的磁场的明此段时间内穿过线圈的磁通量变大，即穿过线圈的磁场的磁感应强度变大，则螺线管中电流变大，单匝金属线圈磁感应强度变大，则螺线管中电流变大，单匝金属
48、线圈Q Q产产生的感应电动势变大，所加磁场的磁感应强度的变化率变大，生的感应电动势变大，所加磁场的磁感应强度的变化率变大，即即B-tB-t图线的斜率变大，故选项图线的斜率变大，故选项D D正确正确. .6.(20116.(2011泉州模拟泉州模拟) )如图所示如图所示, ,两块水平放两块水平放置的金属板距离为置的金属板距离为d,d,用导线、开关用导线、开关K K与一个与一个n n匝的线圈连接匝的线圈连接, ,线圈置于方向竖直向上的线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场均匀变化的磁场B B中中, ,两板间放一台压力传两板间放一台压力传感器感器, ,压力传感器上表面绝缘压力传感器上表面绝缘, ,在其
49、上表面在其上表面静止放置一个质量为静止放置一个质量为m m、电量为、电量为+q+q的小球的小球.K.K断开时传感器上断开时传感器上有示数有示数,K,K闭合时传感器上的示数变为原来的一半闭合时传感器上的示数变为原来的一半, ,则线圈中则线圈中磁场磁场B B的变化情况和磁通量变化率分别是（的变化情况和磁通量变化率分别是（ ）A.A.正在增加正在增加, ,B.B.正在增加正在增加, ,C.C.正在减弱，正在减弱，D.D.正在减弱，正在减弱，【解析解析】选选B.KB.K断开时，传感器上的示数断开时，传感器上的示数F=mg.KF=mg.K闭合时，传闭合时，传感器上的示数感器上的示数F= mgF= mg，
50、故小球受向上的电场力，故小球受向上的电场力F F电电，且，且F F电电+F=mg,+F=mg,解得解得F F电电= mg= mg，又，又F F电电= = ，U= U= ，故，故 . .由楞次定律知磁感应强度由楞次定律知磁感应强度B B正在增加，正在增加，B B正确正确. .7.7.（20102010江苏高考）如图所示的江苏高考）如图所示的电路中，电源的电动势为电路中，电源的电动势为E,E,内阻为内阻为r,r,电感电感L L的电阻不计，电阻的电阻不计，电阻R R的阻值大于的阻值大于灯泡灯泡D D的阻值，在的阻值，在t=0t=0时刻闭合开关时刻闭合开关S,S,经过一段时间后，在经过一段时间后，在t
51、=tt=t1 1时刻断开时刻断开S,S,下列表示下列表示A A、B B两点间电两点间电压压U UABAB随时间随时间t t变化的图象中，正确的是（变化的图象中，正确的是（ ）【解析解析】选选B.B.开关闭合时，由于线圈的自感阻碍作用，可看开关闭合时，由于线圈的自感阻碍作用，可看做电阻，线圈电阻逐渐减小，并联电路电阻逐渐减小，路端做电阻，线圈电阻逐渐减小，并联电路电阻逐渐减小，路端电压电压U UABAB逐渐减小；开关闭合后再断开时，线圈的感应电流与逐渐减小；开关闭合后再断开时，线圈的感应电流与原电流方向相同，形成回路，灯泡的电流方向与原来相反，原电流方向相同，形成回路，灯泡的电流方向与原来相反，
52、并逐渐减小到并逐渐减小到0 0，路端电压，路端电压U UABAB逐渐减小到零，逐渐减小到零，U UABAB为负值为负值.A.A图图象开关闭合时，象开关闭合时，U UABAB增大，不符合题意，增大，不符合题意，A A错误；错误；B B图象电压图象电压U UABAB的变化规律符合题意，的变化规律符合题意，B B正确；正确；C C图象的电压图象的电压U UABAB先增大后减小，先增大后减小，且方向不变，且方向不变，C C错误；错误；D D图象在两过程中电压图象在两过程中电压U UABAB始终为正，始终为正，D D错误错误. .8.8.如图所示在虚线空间内有一对彼此平行的金属导轨，宽为如图所示在虚线空
53、间内有一对彼此平行的金属导轨，宽为L L，与水平面的夹角为，与水平面的夹角为，导轨电阻不计，在虚线空间内同，导轨电阻不计，在虚线空间内同时分布着垂直导轨平面向上的磁感应强度为时分布着垂直导轨平面向上的磁感应强度为B B的匀强磁场的匀强磁场导轨的下端接一定值电阻导轨的下端接一定值电阻R R，上端通过导线与一对竖直放置，上端通过导线与一对竖直放置的平行金属板相连接，两板间距为的平行金属板相连接，两板间距为d d，其间固定着一光滑绝，其间固定着一光滑绝缘直杆，它与水平面也成缘直杆，它与水平面也成角，杆上套一带电小球当一电角，杆上套一带电小球当一电阻也为阻也为R R的光滑导体棒的光滑导体棒abab沿导
54、轨以速度沿导轨以速度v v匀速下滑时，小球恰匀速下滑时，小球恰好静止在绝缘直杆上则由此可以判断小球的电性并能求出好静止在绝缘直杆上则由此可以判断小球的电性并能求出其荷质比为（其荷质比为（ ）A A正电荷，正电荷，2dgtan /BLvcos 2dgtan /BLvcos B B正电荷，正电荷，2dgtan /BLv2dgtan /BLvC C负电荷，负电荷，2dgtan /BLvcos 2dgtan /BLvcos D D负电荷，负电荷，2dgtan /BLv2dgtan /BLv【解析解析】选选B.B.导体棒导体棒abab切割磁感线产生的感应电动势为切割磁感线产生的感应电动势为BLvBLv，
55、所以，所以U=BLv/2U=BLv/2，对球：，对球：qU/d=mgtanqU/d=mgtan，联立得，联立得q/m=2dgtan/BLvq/m=2dgtan/BLv，故正确答案为，故正确答案为B.B.9.9.如图所示，如图所示，A A、B B、C C是相同的白炽灯，是相同的白炽灯，L L是自感系数很大、电阻很小的自感线是自感系数很大、电阻很小的自感线圈圈. .现将现将S S闭合，下面说法正确的是（闭合，下面说法正确的是（ ）A.BA.B、C C灯同时亮，灯同时亮，A A灯后亮灯后亮B.AB.A、B B、C C灯同时亮，然后灯同时亮，然后A A灯逐渐变暗，最后熄灭灯逐渐变暗，最后熄灭C.AC.
56、A灯一直不亮，只有灯一直不亮，只有B B灯和灯和C C灯亮灯亮D.AD.A、B B、C C灯同时亮，并且亮暗没有变化灯同时亮，并且亮暗没有变化 【解题提示解题提示】解答本题时应注意以下三点：解答本题时应注意以下三点：（1 1）线圈）线圈L L的自感系数及电阻情况的自感系数及电阻情况. .（2 2）闭合开关瞬间，）闭合开关瞬间，L L阻碍电流相当于断路阻碍电流相当于断路. .（3 3）电路稳定时，）电路稳定时，L L相当于导线相当于导线. .【解析解析】选选B.B.由于线圈的自感系数很大，在开关闭合瞬间线由于线圈的自感系数很大，在开关闭合瞬间线圈的阻碍作用很大，线圈中电流为零，所以电流通过圈的阻
57、碍作用很大，线圈中电流为零，所以电流通过A A和和B B、C C支路，三灯同时亮；随着支路，三灯同时亮；随着L L中的电流增大，中的电流增大，A A中电流逐渐减中电流逐渐减小；由于线圈小；由于线圈L L的电阻很小，电路达到稳定时线圈短路，灯的电阻很小，电路达到稳定时线圈短路，灯泡泡A A中电流为零，最后熄灭，故中电流为零，最后熄灭，故B B项正确项正确. .10.10.如图如图 ( (甲甲) )所示，面积所示，面积S=0.2 mS=0.2 m2 2的线圈，匝数的线圈，匝数n=630n=630匝，总匝，总电阻电阻r=1.0 r=1.0 ，线圈处在变化的磁场中，设磁场垂直纸面向，线圈处在变化的磁场
58、中，设磁场垂直纸面向外为正方向，磁感应强度外为正方向，磁感应强度B B随时间随时间t t按图按图( (乙乙) )所示规律变化，所示规律变化，方向垂直线圈平面，图方向垂直线圈平面，图( (甲甲) )中传感器可看成一个纯电阻中传感器可看成一个纯电阻R R，并标有并标有“3 V 0.9 W”3 V 0.9 W”，滑动变阻器，滑动变阻器R R0 0上标有上标有“10 10 1 A”1 A”，则下列说法正确的是（，则下列说法正确的是（ ）A.A.电流表的电流方向向左电流表的电流方向向左B.B.为了保证电路的安全，电路中允许通过的最大电流为为了保证电路的安全，电路中允许通过的最大电流为1 A1 AC.C.
59、线圈中产生的感应电动势随时间在变化线圈中产生的感应电动势随时间在变化D.D.若滑动变阻器的滑片置于最左端，为了保证电路的安全，若滑动变阻器的滑片置于最左端，为了保证电路的安全，图图 ( (乙乙) )中的中的t t0 0最小值为最小值为40 s40 s【解析解析】选选D.D.由楞次定律可知：电流表的电流方向向右；又由楞次定律可知：电流表的电流方向向右；又传感器正常工作时的电阻传感器正常工作时的电阻 ，工作电流，工作电流 ，由于滑动变阻器工作电流是，由于滑动变阻器工作电流是1 A1 A，所以，所以电路允许通过的最大电流为电路允许通过的最大电流为I Imaxmax=0.3 A=0.3 A；由于磁场随
60、时间均；由于磁场随时间均匀变化，所以线圈中产生的感应电动势是不变的；滑动变阻匀变化，所以线圈中产生的感应电动势是不变的；滑动变阻器的滑片位于最左端时，外电路的电阻为器的滑片位于最左端时，外电路的电阻为R R外外=20 =20 ，故电，故电动势的最大值动势的最大值 , ,又又E Emaxmax=I=Imaxmax(R(R外外+r),+r),解得解得t t0 0=40 s.=40 s.故只有故只有D D项正确项正确. .二、非选择题（本大题共二、非选择题（本大题共2 2小题，共小题，共 3030分，要有必要的文字分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）说明和解题步骤，有数值计算的
61、要注明单位）11.11.（1414分）如图所示，匀强磁场的磁感分）如图所示，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率间的变化率 =k=k，k k为正的常量为正的常量. .用用电阻率为电阻率为、横截面积为、横截面积为S S的硬导线做成的硬导线做成一边长为一边长为l l的方框，将方框固定于纸面内，其右半部分位于的方框，将方框固定于纸面内，其右半部分位于磁场区域中磁场区域中. .求：求：（1 1）导线中感应电流的大小；）导线中感应电流的大小；（2 2）磁场对方框作用力的大小随时间的变化率）磁场对方框作用力的大小随时间的变化率. .【解析解析】（1
62、1）导线框的感应电动势为）导线框的感应电动势为E= E= （2 2分）分）= l= l2 2B B （2 2分）分）导线框中的电流为导线框中的电流为I= I= （1 1分）分）式中式中R R是导线框的电阻，根据电阻定律有是导线框的电阻，根据电阻定律有R= R= （2 2分）分）联立联立式，将式，将 =k=k代入得代入得I= I= （1 1分）分）(2)(2)导线框所受磁场的作用力的大小为导线框所受磁场的作用力的大小为F=BIl F=BIl （2 2分）分）它随时间的变化率为它随时间的变化率为 （2 2分）分）解得解得 （2 2分）分）答案：答案：（1 1） (2)(2)12.(1612.(16
63、分分) )如图所示，电阻不计的平行金属导轨如图所示，电阻不计的平行金属导轨MNMN和和OPOP放置放置在水平面内在水平面内.MO.MO间接有阻值为间接有阻值为R=3R=3的电阻的电阻. .导轨相距导轨相距d=1 md=1 m，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.5 T.B=0.5 T.质量为质量为m=0.1 kgm=0.1 kg，电阻为，电阻为r=1 r=1 的导体棒的导体棒CDCD垂直于导轨放置，并垂直于导轨放置，并接触良好接触良好. .用平行于用平行于MNMN的恒力的恒力F=1 NF=1 N向右拉动向右拉动CD.CDCD.CD受的摩擦受的摩擦阻力
64、阻力f f恒为恒为0.5 N.0.5 N.求：求：(1)CD(1)CD运动的最大速度是多少？运动的最大速度是多少？(2)(2)当当CDCD达到最大速度后，电阻达到最大速度后，电阻R R消耗的电功率是多少？消耗的电功率是多少？(3)(3)当当CDCD的速度为最大速度的一半时，的速度为最大速度的一半时，CDCD的加速度是多少？的加速度是多少？ 【解题提示解题提示】解答本题应注意以下几点解答本题应注意以下几点: :（1 1）弄清电路连接，电流求法）弄清电路连接，电流求法. .（2 2）导导体体棒棒速速度度、加加速速度度的的变变化化情情况况, ,导导体体棒棒运运动动的的动动态态分分析析. .【解析解析
65、】 (1) (1)设设CDCD棒的运动速度为棒的运动速度为v v，则导体棒产生的感应，则导体棒产生的感应电动势为：电动势为：E=Bdv E=Bdv （1 1分）分）据闭合电路欧姆定律有：据闭合电路欧姆定律有：I= I= （1 1分）分）则安培力为：则安培力为：F F0 0=BdI =BdI （1 1分）分）据题意分析，当据题意分析，当v v最大时，最大时，有：有：F-FF-F0 0-f=0 -f=0 （2 2分）分）联立以上几式得：联立以上几式得： （1 1分）分）(2)(2)棒棒CDCD速度最大时速度最大时, ,同理有：同理有：E Em m=Bdv=Bdvm m （1 1分）分）I Im m
66、= = （1 1分）分）而而P PRmRm=I=Im m2 2R R （1 1分）分）联立得：联立得： （1 1分）分）(3)(3)当当CDCD速度为速度为 时有：时有：E=BdvE=Bdvm m/2 /2 （1 1分）分）I= I= （1 1分）分）F=BId F=BId （1 1分）分）据牛顿第二定律有：据牛顿第二定律有：F-F-f=ma F-F-f=ma （2 2分）分）联立得：联立得：a=2.5 m/sa=2.5 m/s2 2 （1 1分）分）答案：答案：(1)8 m/s (2)3 W(1)8 m/s (2)3 W (3)2.5 m/s (3)2.5 m/s2 2 【方法技巧方法技巧】
67、电磁感应与动力学内容的综合问题的分电磁感应与动力学内容的综合问题的分析方法析方法（1 1）根据电磁感应的规律确定求感应电动势的思路，如应）根据电磁感应的规律确定求感应电动势的思路，如应用用E= E= 或或E=BlvE=Blv求感应电动势求感应电动势. .（2 2）分析闭合回路的组成）分析闭合回路的组成, ,产生感应电动势的部分相当于电产生感应电动势的部分相当于电源，分清外电路中各负载的连接方式源，分清外电路中各负载的连接方式. .应用闭合电路的欧姆应用闭合电路的欧姆定律，串、并联关系，部分电路的欧姆定律列方程定律，串、并联关系，部分电路的欧姆定律列方程. .（3 3）分析通电导体的受力情况及各力所产生的效果，根据）分析通电导体的受力情况及各力所产生的效果，根据牛顿定律、运动学规律列出通电导体的动力学及运动学方程牛顿定律、运动学规律列出通电导体的动力学及运动学方程. .同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全
