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1、高考年份2009年2010年2011年电磁感应中的力学问题第15题 第2题、 第13题第2题【考情分析考情分析】能力摸底能力摸底例1、如图所示，光滑的“ ”型金属导体框竖直放置，质量为m,电阻不计的金属棒MN与框架接触良好。磁感应强度为B1的有界匀强磁场，方向垂直于纸面向里，垂直于框架平面，处在abcd区域。现从图示位置由静止释放金属棒MN，当金属棒刚进入磁场区域，请分析MN所受安培力的方向？F安安V例2、如图所示，若磁感应强度变为B2，方向垂直于纸面向外（其余条件与例1相同），请分析此时MN所受安培力的方向？F安安能力摸底能力摸底V例3、试分析：例1中金属棒MN向下运动可能的情况？mgF安安
2、能力摸底能力摸底V分情况讨论：分情况讨论：若mgF安，ma（向下）=mg-F安，a ,v ,当a减为0时，此后匀速直线运动，速度若mg=F安， a=0,匀速直线运动若mgF安， ma（向上）=F安-mg，a ,v ,当a减为0时，此后匀速直线运动，速度能力摸底能力摸底结论：先做a在减小的加速运动，最后匀速；结论：先做a在减小的减速运动，最后匀速；结论：匀速下滑；电磁感应中的力学问题电磁感应中的力学问题备考策略备考策略解决电磁感应中的力学问题的一般思路是“先电后力”，即：基本思路：基本思路： 确定电源(E,r)受力分析运动状态的分析临界状态感应电流运动导体所受的安培力例题分析例题分析例4、如图所
3、示，电阻为R，其他电阻均可忽略，ef是一电阻不计的水平放置的导体棒，质量为m，棒的两端分别与ab、cd保持良好的接触，又能沿框架无摩擦下滑，整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中，当ef从静止下滑一段时间后闭合S，则S闭合后( )Aef的加速度大小可能大于gBef的加速度大小一定小于gCef最终速度随S闭合时刻的不同而不同 Def的机械能与回路内产生的电能之和保持不变 ADmgF安安注意：注意：V的大小由高度的大小由高度h决定，即决定，即F安可以大于安可以大于mg山东水浒书业有限公司山东水浒书业有限公司 优化方案系列丛书优化方案系列丛书优化方案系列丛书优化方案系列丛书选修修3-3基基础础知知识识梳
4、梳理理知知能能优优化化演演练练例题分析例题分析例5、如图所示，光滑的“ ”型金属导体框竖直放置，质量为m的金属棒MN与框架接触良好。磁感应强度分别为B1、B2的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在abcd和cdef区域。现从图示位置由静止释放金属棒MN，当金属棒刚进入磁场B1区域，恰好作匀速匀速匀速匀速运动。以下说法中正确的有 （ ）A、若B2=B1，金属棒进入B2区域后将加速下滑B、若B2=B1，金属棒进入B2区域后仍将保持匀速下滑C、若B2B1，金属棒进入B2区域后可能先减速后匀速下滑BCD例题分析例题分析例6：如图所示，水平光滑的金属框架上左端连接一个电阻R，有一金属杆在外
5、力F的作用下沿框架向右，由静止开始做匀加速直线运动，匀强磁场方向竖直向下，轨道与金属杆的电阻不计并接触良好，则能反映外力 F随时间t变化规律的图像是（ ）maBF安安例题分析例题分析例7、如图所示，金属直棒AB垂直置于水平面上的两条平行光滑导轨上，棒与导轨接触良好，棒AB和导轨电阻可忽略不计导轨左端接有电阻R，垂直于导轨平面的匀强磁场向下穿过平面现以水平向右的恒定外力F使AB棒向右移动，t秒末AB棒速度为v，则( ) At秒内恒力的功等于电阻R释放的电热 Bt秒内恒力的功大于电阻R释放的电热 Ct秒内恒力的平均功率等于Fv2 Dt秒内恒力的平均功率大于Fv2 解析：根据动能定理，WFQ=Ek
6、所以WFQ B、D例题分析例题分析例8、如图所示，AB和CD是两根足够长且固定的平行光滑导轨，两道轨间距为L，导轨平面与水平面的夹角为。在整个导轨平面内部都有垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场，磁感应强度为B。在导轨的AC端连有一个阻值为R的电阻，一根质量为m，垂直于导轨放置的金属棒ab,从静止开始沿轨道下滑，求ab棒的最大速度 .已知：ab与导轨间的动摩擦因数为，导轨和金属棒的电阻均不计。解析：对金属棒受力分析，如图所示：mgFNF安安Ff例题分析例题分析例9、如图所示，电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平
7、面。现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点，使其向上运动。若b始终保持静止，则它所受摩擦力可能 ( )A变为0 B先减小后不变 C等于F D先增大再减小A、B例题分析例题分析例10、间距l=0.3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内，在水平面a1b1b2a2区域内和倾角=37o的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B1=0.4T、方向竖直向上和B2=1T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。电阻R=0.3、质量m1=0.1kg、长为l 的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两端固定在b1、b2点，K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好。一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质滑轮自然下垂，绳上穿有质量m2=0.05kg的小环。已知小环以a=6 m/s2的加速度沿绳下滑，K杆保持静止，Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动。不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长。取g=10m/s2，sin37o =0.6，cos37o =0.8。求：（1）小环所受摩擦力的大小； （2）Q杆所受拉力的瞬时功率。
