1、電磁感應現象電磁感應現象導體切割導體切割磁通變化磁通變化 產生感應電流的條件產生感應電流的條件閉合回路的一部分閉合回路的一部分導體切割磁感線導體切割磁感線穿過閉合回路磁通穿過閉合回路磁通量發生變化量發生變化 感應電動勢的大小感應電動勢的大小E = BLVE = n/ t 感應電動勢的方向感應電動勢的方向 右手定則右手定則 楞次定律：楞次定律： （理解拓展）（理解拓展） 自感現象自感現象 自感電動勢方向自感電動勢方向 自感電動勢大小自感電動勢大小 E =LI/ t 自感現象的應用自感現象的應用電磁電磁感應感應典型典型問題問題電路問題電路問題動力學問題動力學問題能量問題能量問題圖象問題圖象問題兩個

2、典型模型：矩形線框有界磁場兩個典型模型：矩形線框有界磁場 導軌滑桿模型導軌滑桿模型高考分析高考分析 本章重點是本章重點是電磁感應與電路規律的綜合應用、電磁感應與電路規律的綜合應用、電磁感應與力學規律的綜合應用電磁感應與力學規律的綜合應用，也是復習的難點，也是復習的難點，高考的熱點。高考的熱點。 高考涉及到的常有高考涉及到的常有圖像問題圖像問題、動力學問題、電、動力學問題、電路問題。其中，典型模型：路問題。其中，典型模型：導軌滑桿模型，矩形線框導軌滑桿模型，矩形線框有界磁場問題有界磁場問題是考查的熱點。是考查的熱點。 單一選擇題考查單一選擇題考查楞次定律的理解楞次定律的理解，電磁感應中的，電磁感

3、應中的圖像問題，自感問題也是考查的熱點。圖像問題，自感問題也是考查的熱點。1、三個基本問題、三個基本問題 本章學習目標本章學習目標楞次定律解決了感應電流的方向判斷問題楞次定律解決了感應電流的方向判斷問題 法拉第電磁感應定律用于計算感應電動勢的大小法拉第電磁感應定律用于計算感應電動勢的大小 磁通量變化磁通量變化 感應電動勢感應電動勢 磁通量變化快慢磁通量變化快慢 感應電動勢大小感應電動勢大小 磁通量增減磁通量增減 感應電動勢方向感應電動勢方向 楞次定律的理解楞次定律的理解 （1）“阻礙阻礙”不是阻止不是阻止,而是延緩這種變化而是延緩這種變化 （2）“阻礙阻礙”的不是磁感強度的不是磁感強度B，也不

4、是磁通量，而是阻礙，也不是磁通量，而是阻礙穿過閉合回路的磁通量穿過閉合回路的磁通量變化變化 （3）由于）由于“阻礙阻礙”作用才導致了電磁感應中的能量轉化作用才導致了電磁感應中的能量轉化 （4）推廣：）推廣：A、就、就磁通量磁通量來說來說增反減同增反減同B、就、就相對運動相對運動來說來說阻礙相對運動：來據去留阻礙相對運動：來據去留C、就、就回路面積回路面積來說來說有增加或縮小的趨勢有增加或縮小的趨勢D、就、就電流電流本身來說本身來說自感：增反減同自感：增反減同考點考點1、判斷感應電流方向、判斷感應電流方向感應電流總是阻礙產生感應電流的原因感應電流總是阻礙產生感應電流的原因 選擇題出現選擇題出現感

5、應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的(原磁場原磁場)磁通量的變化磁通量的變化.判斷感應電流方向的步驟判斷感應電流方向的步驟 (1)明確原磁場的方向；明確原磁場的方向；(2)明確穿過閉合回路的磁通量是增加還是減少；明確穿過閉合回路的磁通量是增加還是減少；(3)根據楞次定律，判定感應電流的磁場方向；根據楞次定律，判定感應電流的磁場方向；(4)利用安培定則判定感應電流的方向利用安培定則判定感應電流的方向增反減同增反減同右手螺旋定則右手螺旋定則法拉第電磁感應定律法拉第電磁感應定律 用磁通變化計算感應電動勢常見有用磁通變化計算感應電動勢常見有2種情況種情況 導體導體“切

6、割切割”計算感應電動勢時計算感應電動勢時 tnE只有只有B變變 tBnStnE只有只有S變變 tSnBtnE導體切割磁感線導體切割磁感線 E=BLV （B、L、V三者兩兩垂直三者兩兩垂直 ）導體桿以其一端為圓心在勻強磁場中轉動導體桿以其一端為圓心在勻強磁場中轉動 221BLE 其中其中L是有效長度，是有效長度，V是是L與與B垂直的相對速度垂直的相對速度解題思路解題思路1、確定電源：、確定電源： 產生電磁感應現象的那一部分導體產生電磁感應現象的那一部分導體,其電阻為其電阻為內電阻內電阻 2、合理選擇公式求感應電動勢的大小：動生、合理選擇公式求感應電動勢的大小：動生or感生感生? 3、利用右手定則

7、或楞次定律判斷電流（電動勢）方向、利用右手定則或楞次定律判斷電流（電動勢）方向 4、分析電路結構，畫等效電路圖，求總電阻、分析電路結構，畫等效電路圖，求總電阻 5、利用電路規律求解，主要有歐姆定律，串并聯規律等、利用電路規律求解，主要有歐姆定律，串并聯規律等 注意注意（1）電源內部電流從低電勢流向高電勢，電路中從高）電源內部電流從低電勢流向高電勢，電路中從高電勢到低電勢電勢到低電勢（2）區別內外電路）區別內外電路（3）注意全電路的電阻）注意全電路的電阻 2、電磁感應的綜合運用、電磁感應的綜合運用（1）電路問題電路問題（2）動力學問題動力學問題（3）能量問題能量問題（4）圖像問題）圖像問題考點考

8、點3、電磁感應綜合問題（熱點）、電磁感應綜合問題（熱點）兩個模型：導軌滑桿兩個模型：導軌滑桿 矩形線框有界磁場矩形線框有界磁場1、定性或定量地表示出所研究問題的函數關系、定性或定量地表示出所研究問題的函數關系2、在圖象中、在圖象中E、I、B等物理量的方向是通過等物理量的方向是通過正負值正負值來反映來反映3、畫圖象時要注意橫、縱坐標的單位長度定義或表達、畫圖象時要注意橫、縱坐標的單位長度定義或表達4、要注意區別、要注意區別正弦波、方波、鋸齒波、一次函數差異正弦波、方波、鋸齒波、一次函數差異選擇題技巧：先看選擇題技巧：先看正負正負，再看，再看形狀、走勢形狀、走勢，最后看，最后看特殊位置特殊位置利用

9、圖像解題技巧：看坐標軸，看斜率，看特殊點，最后利用圖像解題技巧：看坐標軸，看斜率，看特殊點，最后看走勢看走勢方向方向變化：變化：VEI某邊某邊進入進入、出出例例1如圖如圖3-8-5所示，所示，MN是一根固定的通電長直導線，電流是一根固定的通電長直導線，電流方向向上今將一金屬線框方向向上今將一金屬線框abcd放在導線上，讓線框的位置偏放在導線上，讓線框的位置偏向導線的左邊，兩者彼此絕緣，當導線中的電流向導線的左邊，兩者彼此絕緣，當導線中的電流I突然增大時，突然增大時，線框整體受力情況為：線框整體受力情況為：A受力向右受力向右 B受力向左受力向左C受力向上受力向上 D受力為零受力為零考點考點1、楞

10、次定律的理解、楞次定律的理解A練習、如圖所示，練習、如圖所示，A線圈接一靈敏電流計，線圈接一靈敏電流計，B線框放在勻強磁線框放在勻強磁場中，場中，B線框的電阻不計，具有一定電阻的導體棒可沿線框無摩線框的電阻不計，具有一定電阻的導體棒可沿線框無摩擦滑動今用一恒力擦滑動今用一恒力F向右拉向右拉CD由靜止開始運動，由靜止開始運動，B線框足夠長，線框足夠長，則通過電流計中的電流方向和大小變化是則通過電流計中的電流方向和大小變化是AG中電流向上，強度逐漸增強中電流向上，強度逐漸增強BG中電流向下，強度逐漸增強中電流向下，強度逐漸增強CG中電流向上，強度逐漸減弱，最后為零中電流向上，強度逐漸減弱，最后為零

11、DG中電流向下，強度逐漸減弱，最后為零中電流向下，強度逐漸減弱，最后為零 考點考點1、楞次定律的理解、楞次定律的理解D考點考點1、楞次定律的理解、楞次定律的理解 二次電磁感應問題二次電磁感應問題 互感互感BC例例2 如圖所示，導線全都是裸導線，半徑為如圖所示，導線全都是裸導線，半徑為r的圓內有垂直圓的圓內有垂直圓平面的勻強磁場，磁感強度為平面的勻強磁場，磁感強度為B一根長度大于一根長度大于2r的導線的導線MN以速率以速率v在圓環上無摩擦地自左端勻速滑動到右端，電路中的在圓環上無摩擦地自左端勻速滑動到右端，電路中的定值電阻為定值電阻為R，其余電阻不計，其余電阻不計求求： MN從圓環的左端滑到右端

12、的全過程中電阻從圓環的左端滑到右端的全過程中電阻R上的上的電流強度電流強度的平均值及通過的平均值及通過R的的電量電量 此題屬磁通變化類型還是切割類型？此題屬磁通變化類型還是切割類型？ 能用能用 E=Blv計算出感應電動勢嗎？計算出感應電動勢嗎？ 本題中何時感應電流最大？感應電流最大值為多少？本題中何時感應電流最大？感應電流最大值為多少？ 感應電流的平均值感應電流的平均值I為什么不等于最大電流為什么不等于最大電流Imax與最小電流與最小電流Imin=0的算術平均值？的算術平均值？ 考點考點2 電磁感應中的電路問題電磁感應中的電路問題為使為使MN能保持勻速運動，需外加的拉力是恒力還是變力？能保持勻

13、速運動，需外加的拉力是恒力還是變力？ 電磁感應的動力學問題電磁感應的動力學問題（1）給桿初速度）給桿初速度 （2）給桿一個恒定拉力）給桿一個恒定拉力能的觀點：能的觀點： “外力外力”克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能轉化為克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能轉化為電能電能.當感應電流通過用電器時，電能又轉化為其他形式的能當感應電流通過用電器時，電能又轉化為其他形式的能. 同理，安培力做功的過程，是電能轉化為其他形式的能的過程，同理，安培力做功的過程，是電能轉化為其他形式的能的過程，安培力做多少功就有多少電能轉化為其他形式的能安培力做多少功就有多少電能轉化為其他形式的能.電磁感應的動力

14、學問題電磁感應的動力學問題電能電能求解思路主要有三種：求解思路主要有三種：1利用克服安培力求解：電磁感應中產生的電能等于克服安培利用克服安培力求解：電磁感應中產生的電能等于克服安培力所做的功力所做的功.2得用能量守恒求解：開始的機械能總和與最后的機械能總和得用能量守恒求解：開始的機械能總和與最后的機械能總和之差等于產生的電能（只有重力彈簧彈力和安培力做功）之差等于產生的電能（只有重力彈簧彈力和安培力做功）.3利用電路特征來求解：通過電路中所產生的電能來計算利用電路特征來求解：通過電路中所產生的電能來計算.動量的觀點動量的觀點 安培力的沖量公式安培力的沖量公式 RBLBLqtBLItF電磁感應的

15、動力學問題電磁感應的動力學問題例例3 如圖所示，豎直向上的勻強磁場的磁感應強度如圖所示，豎直向上的勻強磁場的磁感應強度B0.5T+0.1t,水平放置的導軌不計電阻，不計摩擦阻力，寬度水平放置的導軌不計電阻，不計摩擦阻力，寬度l=0.5m，在導軌，在導軌上浮放著一金屬棒上浮放著一金屬棒MN，電阻，電阻R0=0.1，并用水平細線通過定滑輪，并用水平細線通過定滑輪懸吊著質量懸吊著質量 M=2kg的重物導軌上的定值電阻的重物導軌上的定值電阻R=0.4，與，與P、Q端點相連組成回路又知端點相連組成回路又知PN長長d=0.8m，求：從磁感強度為，求：從磁感強度為B開開始計時，經過多少時間金屬棒始計時，經過

16、多少時間金屬棒MN恰能將重物拉起？恰能將重物拉起？ 考點考點2 電磁感應中的動力學問題電磁感應中的動力學問題例例4 如圖所示，如圖所示，AB、CD是兩根足夠長的固定平行金屬導軌，是兩根足夠長的固定平行金屬導軌，兩導軌間的距離為兩導軌間的距離為l，導軌平面與水平面的夾角為，導軌平面與水平面的夾角為，在整個導，在整個導軌平面內都有垂直于導軌平面斜向上方的勻強磁場，磁感強度軌平面內都有垂直于導軌平面斜向上方的勻強磁場，磁感強度為為B，在導軌的，在導軌的A、D端連接一個阻值為端連接一個阻值為R的電阻一根垂直于的電阻一根垂直于導軌放置的金屬棒導軌放置的金屬棒ab，其質量為，其質量為m，從靜止開始沿導軌下

17、，從靜止開始沿導軌下滑求：滑求：ab棒下滑的最大速度（要求畫出棒下滑的最大速度（要求畫出ab棒的受力圖，已棒的受力圖，已知知ab與導軌間的動摩擦因數為與導軌間的動摩擦因數為，導軌和金屬棒的電阻都不計），導軌和金屬棒的電阻都不計） 考點考點 電磁感應中的動態分析問題電磁感應中的動態分析問題 例例5、如圖所示，固定在水平面上的間距為、如圖所示，固定在水平面上的間距為L的平行光滑導的平行光滑導軌之間，接有阻值為軌之間，接有阻值為R的電阻（導軌電阻不計）。勻強磁的電阻（導軌電阻不計）。勻強磁場的磁感應強度為場的磁感應強度為B，方向垂直導軌平面向下。一根電阻，方向垂直導軌平面向下。一根電阻為為2R，質量

18、為，質量為m，長為，長為2L的金屬桿的金屬桿ab垂直導軌放置，且垂直導軌放置，且桿中心在兩導軌正中間。今施加一水平向右的恒力桿中心在兩導軌正中間。今施加一水平向右的恒力F，使，使得導體桿得導體桿ab以水平向右的初速度以水平向右的初速度v0勻速前行，求：勻速前行，求： （1）恒力）恒力F的大小；的大小； （2）ab桿兩端的電勢差；桿兩端的電勢差； （3）克服安培力做功的功率；）克服安培力做功的功率； （4）整個回路的電功率；）整個回路的電功率； （5）電阻）電阻R消耗的電功率。消耗的電功率。 例例6兩根金屬導軌平行放置在傾角為兩根金屬導軌平行放置在傾角為=300的斜面上，導軌左的斜面上，導軌左端

19、接有電阻端接有電阻R=10，導軌自身電阻不計。勻強磁場垂直于斜面，導軌自身電阻不計。勻強磁場垂直于斜面向上，磁感強度向上，磁感強度B=0.5T。質量為。質量為m=0.1kg ，電阻，電阻R，=10的金屬的金屬棒棒ab靜止釋放，沿導軌下滑。如圖所示，設導軌足夠長，導軌靜止釋放，沿導軌下滑。如圖所示，設導軌足夠長，導軌寬度寬度L=2m，金屬棒，金屬棒ab下滑過程中始終與導軌接觸良好，當金屬下滑過程中始終與導軌接觸良好，當金屬棒下滑棒下滑h=3m時，速度恰好達到最大速度時，速度恰好達到最大速度2m/s，求此過程中電阻，求此過程中電阻R中產生的熱量？中產生的熱量？例例5 有一種磁性加熱裝置，其關鍵部分

20、由焊接在兩個等大的金有一種磁性加熱裝置，其關鍵部分由焊接在兩個等大的金屬圓環上的屬圓環上的n根（根（n較大）間距相等的平行金屬條組成，呈較大）間距相等的平行金屬條組成，呈“鼠鼠籠籠”狀，如圖所示每根金屬條的長度為狀，如圖所示每根金屬條的長度為l、電阻為、電阻為R，金屬環，金屬環的直徑為的直徑為D，電阻不計圖中的虛線所示的空間范圍內存在著，電阻不計圖中的虛線所示的空間范圍內存在著磁感強度為磁感強度為B的勻強磁場，磁場的寬度恰好等于的勻強磁場，磁場的寬度恰好等于“鼠籠鼠籠”金屬金屬條的間距，當金屬籠以角速度條的間距，當金屬籠以角速度繞通過兩圓環的圓心的軸繞通過兩圓環的圓心的軸OO旋轉時，始終有一根

21、金屬條在垂直切割磁感線旋轉時，始終有一根金屬條在垂直切割磁感線“鼠籠鼠籠”的轉的轉動由一臺電動機帶動，這套設備的效率為動由一臺電動機帶動，這套設備的效率為，求：電動機輸出，求：電動機輸出的機械功率的機械功率 考點考點:電磁感應中的能量問題電磁感應中的能量問題abcdabcdabcdabcdabcd矩形線框有界磁場模型矩形線框有界磁場模型進入過程：進入過程：1到到2位置，進入速度決定運動情景位置，進入速度決定運動情景 勻速進入：重力安培力勻速進入：重力安培力 加速進入：重力加速進入：重力安培力，加速度減小的加速運動安培力，加速度減小的加速運動 減速進入：重力減速進入：重力 安培力，加速度減小的減

22、速運動安培力，加速度減小的減速運動完全在磁場中：只受重力，豎直下拋運動完全在磁場中：只受重力，豎直下拋運動出磁場：出磁場：4到到5位置，運動情景？位置，運動情景？磁場區域比較窄又怎樣？磁場區域比較窄又怎樣？勻速進入磁場，又怎樣出磁場？勻速進入磁場，又怎樣出磁場？3.質量為質量為m、邊長為、邊長為L的正方形導體框，從有界的勻強磁的正方形導體框，從有界的勻強磁場上方由靜止自由下落線框每邊電阻為場上方由靜止自由下落線框每邊電阻為R勻強磁場的勻強磁場的寬度為寬度為H(LL2，線框的質量為線框的質量為m，電阻為，電阻為R。使線框。使線框abcd從高處自由落下，從高處自由落下，ab邊下落的過程中始終保持水

23、平，已知線框進入磁場的過邊下落的過程中始終保持水平，已知線框進入磁場的過程中的運動情況是程中的運動情況是cd邊進入磁場以后，線框先做加速運動，邊進入磁場以后，線框先做加速運動，然后做勻速運動，直到然后做勻速運動，直到ab邊到達邊界邊到達邊界PP為止。從線框開為止。從線框開始下落到始下落到cd邊剛好到達水平地面的過程中，線框中產生的邊剛好到達水平地面的過程中，線框中產生的焦耳熱為焦耳熱為Q。 (1)線框線框abcd在進入磁場的過程中，通在進入磁場的過程中，通 過導過導線的某一橫截面的電荷量是多少線的某一橫截面的電荷量是多少?(1)線框線框abcd在進入磁場的過程中，通在進入磁場的過程中，通過導線

24、的某一橫截面的電荷量是多少過導線的某一橫截面的電荷量是多少? (2)線框是從線框是從c邊距邊界邊距邊界PP多高處多高處開始下落的開始下落的? (3)線框的線框的cd邊到達地面時線框的邊到達地面時線框的速度大小是多少速度大小是多少?5.如圖所示，一邊長如圖所示，一邊長L=0.2 m，質量，質量m1=0.5 kg，電阻，電阻R=0.1 的正方形導體線框的正方形導體線框abcd，與一質量為，與一質量為m2=2kg的物塊通過的物塊通過輕質細線跨過兩定滑輪相連起初輕質細線跨過兩定滑輪相連起初ad邊距磁場下邊界為邊距磁場下邊界為d1=0.8 m，磁感應強度，磁感應強度B=2.5 T，磁場寬度，磁場寬度d2

25、=0.3 m，物塊，物塊放在傾角放在傾角=53。的斜面上，物塊與斜面間的動摩擦因數的斜面上，物塊與斜面間的動摩擦因數=0.5現將物塊由靜止釋放，經一段時間后發現當現將物塊由靜止釋放，經一段時間后發現當ad邊從邊從磁場上邊緣穿出時，線框恰好做勻速運動求：磁場上邊緣穿出時，線框恰好做勻速運動求：(1)線框線框ad邊從磁場上邊緣穿出時速度的大小邊從磁場上邊緣穿出時速度的大小?(2)線框剛剛全部進入磁場時動能的大小線框剛剛全部進入磁場時動能的大小?(3)整個運動過程中線框產生的焦耳熱為多少整個運動過程中線框產生的焦耳熱為多少?例例5 如圖甲所示，一個由導體做成的矩形線圈，以恒定速率如圖甲所示，一個由導

26、體做成的矩形線圈，以恒定速率v運動，從無磁場區進入勻強磁場區，然后出來若取反時針方運動，從無磁場區進入勻強磁場區，然后出來若取反時針方向為電流正方向，那么圖乙中的哪一個圖線能正確地表示電路向為電流正方向，那么圖乙中的哪一個圖線能正確地表示電路中電流與時間的函數關系？中電流與時間的函數關系？ 考點考點:電磁感應中的圖像問題電磁感應中的圖像問題練習、如圖所示，練習、如圖所示，B1 、B2垂直于紙面，且垂直于紙面，且B1B2，當閉合回路，當閉合回路M以速度以速度v勻速地穿過兩個勻強磁場區時，假設線框勻速地穿過兩個勻強磁場區時，假設線框M和和B1寬度寬度為為L，磁場，磁場B2寬度為寬度為1.5L，線框

27、，線框M左邊高為左邊高為0.5L右高為右高為L。定性。定性畫出回路中產生的感應電流隨時間變化的圖像畫出回路中產生的感應電流隨時間變化的圖像(逆時針為正逆時針為正) 考點考點:電磁感應中的圖像問題電磁感應中的圖像問題abcdef勻速地穿過勻速地穿過B1B2abcdefabcdefabcdefabcdefabcdefabcdefabcdefL恒定，電動勢如何變化看速度恒定，電動勢如何變化看速度V的變化的變化V恒定，電動勢如何變化看有效長度恒定，電動勢如何變化看有效長度L的變化的變化多邊進入磁場，涉及到多個電源的連接問題要注意方向多邊進入磁場，涉及到多個電源的連接問題要注意方向電磁感應圖像題技巧：先

28、看電磁感應圖像題技巧：先看正負正負，再看，再看形狀、走勢形狀、走勢，最后看，最后看特殊位置特殊位置p102如圖所示，在如圖所示，在PQ、QR區域中存在著磁感應強度大小相等、方區域中存在著磁感應強度大小相等、方向相反的勻強磁場、磁場方向均垂直于紙面。一導線框向相反的勻強磁場、磁場方向均垂直于紙面。一導線框abcdefa位于紙面內，框的鄰邊都相互垂直，位于紙面內，框的鄰邊都相互垂直，bc邊與磁場的邊邊與磁場的邊界界P重合，導線框與磁場區域的尺寸如圖所示。從重合，導線框與磁場區域的尺寸如圖所示。從t0時刻開時刻開始，線框勻速橫穿兩個磁場區域。以始，線框勻速橫穿兩個磁場區域。以abcdef為線為線框中

29、的電動勢框中的電動勢的正方向，以下四個的正方向，以下四個t關系示意圖中正確的關系示意圖中正確的是是 (2008全國全國II)21如圖，一個邊長為如圖，一個邊長為l的正方形虛線框內有垂的正方形虛線框內有垂直于紙面向里的勻強磁場；一個邊長也為直于紙面向里的勻強磁場；一個邊長也為l的正方形導線框所的正方形導線框所在平面與磁場方向垂直；虛線框對角線在平面與磁場方向垂直；虛線框對角線ab與導線框的一條邊與導線框的一條邊垂直，垂直，ba的延長線平分導線框。在的延長線平分導線框。在t0時，使導線框從圖示時，使導線框從圖示位置開始以恒定速度沿位置開始以恒定速度沿ab方向移動，直到整個導線框離開磁方向移動，直到

30、整個導線框離開磁場區域。以場區域。以I表示導線框中感應電流的強度，取逆時針方向為表示導線框中感應電流的強度，取逆時針方向為正。下列表示正。下列表示i-t關系的圖示中，可能正確的是關系的圖示中，可能正確的是 (07四川）如圖所示，四川）如圖所示，P、Q為水平面內平行放為水平面內平行放置的光滑金屬長直導軌，間距為置的光滑金屬長直導軌，間距為L1，處在豎直，處在豎直向下、磁感應強度大小為向下、磁感應強度大小為B1的勻強磁場中。的勻強磁場中。一導體桿一導體桿ef垂直于垂直于P、Q 放在導軌上，在外力放在導軌上，在外力作用下向左做勻速直線運動。質量為作用下向左做勻速直線運動。質量為 m、每邊、每邊電阻均

31、為電阻均為r、邊長為、邊長為L2的正方形金屬框的正方形金屬框 abcd 置于豎直平面內，兩頂點置于豎直平面內，兩頂點 a、b通過細導線與通過細導線與導軌相連，磁感應強度大小為導軌相連，磁感應強度大小為 B2的勻強磁場的勻強磁場垂直金屬框向里，金屬框恰好處于靜止狀態。垂直金屬框向里，金屬框恰好處于靜止狀態。不計其余電阻和細導線對不計其余電阻和細導線對 a、b 點的作用力。點的作用力。（1）通過）通過 ab 邊的電流邊的電流Iab是多大？是多大？（2）導體桿）導體桿 ef 的運動速度的運動速度v是多大？是多大？2008年全國卷年全國卷24.（19分）如圖，一直導體棒質量為分）如圖，一直導體棒質量為

32、m、長為、長為l、電阻為電阻為r，其兩端放在位于水平面內間距也為，其兩端放在位于水平面內間距也為l的光滑平行導軌的光滑平行導軌上，并與之密接；棒左側兩導軌之間連接一可控制的負載電上，并與之密接；棒左側兩導軌之間連接一可控制的負載電阻（圖中未畫出）；導軌置于勻強磁場中，磁場的磁感應強阻（圖中未畫出）；導軌置于勻強磁場中，磁場的磁感應強度大小為度大小為B，方向垂直于導軌所在平面。開始時，給導體棒一，方向垂直于導軌所在平面。開始時，給導體棒一個平行于導軌的初速度個平行于導軌的初速度v0。在棒的運動速度由。在棒的運動速度由v0減小至減小至v1的過的過程中，通過控制負載電阻的阻值使棒中的電流強度程中，通

33、過控制負載電阻的阻值使棒中的電流強度I保持恒定。保持恒定。導體棒一直在磁場中運動。若不計導軌電阻，求此過程中導導體棒一直在磁場中運動。若不計導軌電阻，求此過程中導體棒上感應動勢的平均值和負載電阻上消耗的平均功率體棒上感應動勢的平均值和負載電阻上消耗的平均功率 08年年(北京卷北京卷)22（16分）均勻導線制成的單位正方形閉合線分）均勻導線制成的單位正方形閉合線框框abcd，每邊長為，每邊長為L，總電阻為，總電阻為R，總質量為，總質量為m。將其置于磁。將其置于磁感強度為感強度為B的水平勻強磁場上方的水平勻強磁場上方h處，如圖所示。線框由靜止自處，如圖所示。線框由靜止自由下落，線框平面保持在豎直平

34、面內，且由下落，線框平面保持在豎直平面內，且cd邊始終與水平的磁邊始終與水平的磁場邊界平行。當場邊界平行。當cd邊剛進入磁場時，邊剛進入磁場時，（1）求線框中產生的感應電動勢大小）求線框中產生的感應電動勢大小;（2）求）求cd兩點間的電勢差大小兩點間的電勢差大小;（3）若此時線框加速度恰好為零，求線框下落的高度）若此時線框加速度恰好為零，求線框下落的高度h所應滿所應滿足的條件足的條件 (2008上海卷)24（14分）如圖所示，豎直平面內有一半徑為r、內阻為R1、粗細均勻的光滑半圓形金屬環，在M、N處與相距為2r、電阻不計的平行光滑金屬軌道ME、NF相接，EF之間接有電阻R2，已知R112R，R

35、24R。在MN上方及CD下方有水平方向的勻強磁場I和II，磁感應強度大小均為B。現有質量為m、電阻不計的導體棒ab，從半圓環的最高點A處由靜止下落，在下落過程中導體棒始終保持水平，與半圓形金屬環及軌道接觸良好，高平行軌道中夠長。已知導體棒ab下落r/2時的速度大小為v1，下落到MN處的速度大小為v2。（1）求導體棒ab從A下落r/2時的加速度大小。（2）若導體棒ab進入磁場II后棒中電流大小始終不變，求磁場I和II之間的距離h和R2上的電功率P2。（3）若將磁場II的CD邊界略微下移，導體棒ab剛進入磁場II時速度大小為v3，要使其在外力F作用下做勻加速直線運動，加速度大小為a，求所加外力F隨

36、時間變化的關系式 (天津卷天津卷)25.（22分）磁懸浮列車是一種高速低耗的新型交通工分）磁懸浮列車是一種高速低耗的新型交通工具它的驅動系統簡化為如下模型固定在列車下端的動力繞組具它的驅動系統簡化為如下模型固定在列車下端的動力繞組可視為一個矩形純電阻金屬框，電阻為可視為一個矩形純電阻金屬框，電阻為R，金屬框置于，金屬框置于xOy平面平面內，長邊內，長邊MN為為l平行于平行于y軸，寬為軸，寬為d的的NP邊平行于邊平行于x軸，如圖軸，如圖l所所示。列車軌道沿示。列車軌道沿Ox方向，軌道區域內存在垂直于金屬框平面的方向，軌道區域內存在垂直于金屬框平面的磁場，磁感應強度磁場，磁感應強度B沿沿O x方向

37、按正弦規律分布，其空間周期為方向按正弦規律分布，其空間周期為 ，最大值為，最大值為B0，如圖，如圖2所示，金屬框同一長邊上各處的磁感應所示，金屬框同一長邊上各處的磁感應強度相同，整個磁場以速度強度相同，整個磁場以速度v0沿沿Ox方向勻速平移。設在短暫時方向勻速平移。設在短暫時間內，間內，MN、PQ邊所在位置的磁感應強度隨時問的變化可以忽略，邊所在位置的磁感應強度隨時問的變化可以忽略，并忽略一切阻力。列車在驅動系統作用下沿并忽略一切阻力。列車在驅動系統作用下沿Ox方向加速行駛，方向加速行駛，某時刻速度為某時刻速度為v（v0）。）。（1）敘述列車運行中獲得驅動力的原理；）敘述列車運行中獲得驅動力的

38、原理；（2）列車獲得最大驅動力，寫出）列車獲得最大驅動力，寫出MN、PQ邊應處于磁場中的什邊應處于磁場中的什么位置及么位置及與與d之間應滿足的關系式；之間應滿足的關系式；（3）計算在滿足第（）計算在滿足第（2）問的條件下列車速度為）問的條件下列車速度為v時驅動力的大時驅動力的大小小 15豎直平行導軌豎直平行導軌MN上端接有電阻上端接有電阻R，金屬桿，金屬桿ab質量質量為為m，跨在平行導軌間的長度為，跨在平行導軌間的長度為L，垂直導軌平面的水，垂直導軌平面的水平勻強磁場方向向里，不計平勻強磁場方向向里，不計ab桿及導軌電阻，不計摩擦，桿及導軌電阻，不計摩擦，且且ab與導軌接觸良好，如圖與導軌接觸

39、良好，如圖.若若ab桿在豎直方向外力桿在豎直方向外力F作作用下用下勻速上升勻速上升h，則（，則（ ）RabMNA.拉力所做的功等于電阻拉力所做的功等于電阻R上產生上產生的焦耳熱的焦耳熱B.金屬桿金屬桿ab克服安培力所做的功等克服安培力所做的功等于電阻于電阻R上產生的焦耳熱上產生的焦耳熱C.拉力拉力F和重力做功的代數和等于和重力做功的代數和等于R上產生的焦耳熱上產生的焦耳熱D.拉力拉力F與安培力的合力所做的功與安培力的合力所做的功大于大于mghFmgF安安kEW 總總PGEW QWA 18如圖所示如圖所示abcd為一豎直放置的矩形導線框，其平面為一豎直放置的矩形導線框，其平面與勻強磁場方向垂直。

40、導線框沿豎直方向從磁場上邊界與勻強磁場方向垂直。導線框沿豎直方向從磁場上邊界靜止釋放，直到靜止釋放，直到ab邊出磁場，則以下說法正確的是邊出磁場，則以下說法正確的是dabcdabcA線圈進入磁場和離開磁場的過程中線圈進入磁場和離開磁場的過程中通過導體橫截面上的電荷量相等通過導體橫截面上的電荷量相等B線圈進入磁場和離開磁場的過程中線圈進入磁場和離開磁場的過程中通過導體上產生的電熱相等通過導體上產生的電熱相等C線圈從進入磁場到完全離開磁場的線圈從進入磁場到完全離開磁場的過程中通過導體上產生的電熱等于線圈過程中通過導體上產生的電熱等于線圈重力勢能的減小重力勢能的減小D若線圈在若線圈在ab邊出磁場時已

41、經勻速運邊出磁場時已經勻速運動，則線圈的匝數越多下落的速度越大動，則線圈的匝數越多下落的速度越大20兩導軌兩導軌ab和和cd互相平行，相距互相平行，相距L=0.5m，固定在水，固定在水平面內，其電阻可忽略不計平面內，其電阻可忽略不計ef是一電阻等于是一電阻等于10的金的金屬桿，它的兩端分別與屬桿，它的兩端分別與ab和和cd保持良好接觸，又能無摩保持良好接觸，又能無摩擦地滑動導軌和金屬桿均處于磁感應強度擦地滑動導軌和金屬桿均處于磁感應強度B=0.6T的勻的勻強磁場中，磁場方向如圖所示軌左邊與滑動變阻器強磁場中，磁場方向如圖所示軌左邊與滑動變阻器Rl（最大阻值（最大阻值40)相連，相連，R2=40

42、，在，在t=0時刻，金屬桿時刻，金屬桿ef由靜止開始向右運動，其速度由靜止開始向右運動，其速度v隨時間隨時間t變化的關系為變化的關系為v=20 sin（10t）m/s求：求：（1）桿）桿ef產生的感應電動勢隨時間產生的感應電動勢隨時間t變化的關系式變化的關系式（2）R2在在l min內最多能夠產生多少熱量內最多能夠產生多少熱量?R2Rlr跟蹤練習返回目錄由靜止釋放，在EF棒滑至底端前會有加速和勻速兩個運動階段.今用大小為F，方向沿斜面向上的恒力把EF棒從BD位置由靜止推至距BD 9.如圖所示，AB和CD是足夠長的平行光滑導軌，其間距為l，導軌平面與水平面的夾角為.整個裝置處在磁感應強度為B，方

43、向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中.AC端連有電阻值為R的電阻.若將一質量M，垂直于導軌的金屬棒EF在距BD端s處跟蹤練習返回目錄端s處，突然撤去恒力F，棒EF最后又回到BD端.求： （1）EF棒下滑過程中的最大速度； （2）EF棒自BD端出發又回到BD端的整個過程中，有多少電能轉化成了內能（金屬棒、導軌的電阻均不計）？lRBlvBBIlF安MlRBlvBMgasin 解析 （1）如圖當EF從距BD端s處由靜止開始滑至BD的過程中，受力情況如圖所示. 安培力： 根據牛頓第二定律：返回目錄典例賞析表示的方式隨時間變化時, 導體圓環將受向上的磁場作用力（ ） 變式練習1 如圖所示，豎直放置的螺線管與

44、導線abcd構成回路，導線所圍區域內有一垂直紙面向里變化的勻強磁場，螺線管下方水平桌面上有一導體圓環.導線abcd所圍區域內磁場的磁感應強度按下列哪一個圖線所 變式練習3 3 水平面上兩根足夠長的金屬導軌平行固定放置，間距為L，一端通過導線與阻值為R的電阻連接；導軌上放一質量為m的金屬桿（如圖甲所示），金屬桿與導軌的電阻忽略不計；均勻磁場豎直向下.用與導軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上，桿最終將做勻速運動.當改變拉力的大小時，相對應的勻速運動速度v也會變化，v與F的關系如圖乙所示.（取重力加速度g10 m/s2）（1）金屬桿在勻速運動之前做什么運動？（2）若m0.5 kg, L0.5 m, R

45、0.5 ；磁感應強度B為多大？（3）由vF圖線的截距可求得什么物理量？其值為多少？如圖所示，平行金屬導軌與水平面間夾角均為如圖所示，平行金屬導軌與水平面間夾角均為=370，導軌間距，導軌間距為為lm，電阻不計，導軌足夠長，電阻不計，導軌足夠長.兩根金屬棒兩根金屬棒ab和和ab的質量都是的質量都是0.2kg，電阻都是，電阻都是1，與導軌垂直放置且接觸良好，金屬棒和導，與導軌垂直放置且接觸良好，金屬棒和導軌之間的動摩擦因數為軌之間的動摩擦因數為0.25，兩個導軌平面處均存在著垂直軌道，兩個導軌平面處均存在著垂直軌道平面向上的勻強磁場平面向上的勻強磁場(圖中未畫出圖中未畫出)，磁感應強度，磁感應強度

46、B的大小相同的大小相同.讓讓ab固定不動，將金屬棒固定不動，將金屬棒ab由靜止釋放，當由靜止釋放，當ab下滑速度達到穩定下滑速度達到穩定時，整個回路消耗的電功率為時，整個回路消耗的電功率為8W.求求 (1)ab達到的最大速度多大？達到的最大速度多大？ (2)ab下落了下落了30m高度時，其下滑速度已經達到穩定，則此過高度時，其下滑速度已經達到穩定，則此過程中回路電流的發熱量程中回路電流的發熱量Q多大？多大？ (3)如果將如果將ab與與ab同時由靜止釋放，當同時由靜止釋放，當ab下落了下落了30m高度時，高度時，其下滑速度也已經達到穩定，則此過程中回路電流的發熱量其下滑速度也已經達到穩定，則此過程中回路電流的發熱量Q為為多大？多大？(g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8) 圖12BhHdabcLFF如圖所示，在高度差如圖所示，在高度差h0.50m的平行虛線范圍內，有磁感強的平行虛線范圍內，有磁感強度度B0.50T、方向水平向里的勻強磁場，正方形線框、方向水平向里的勻強磁場，正方形線框abcd的的質量質量m0.10kg、邊長、邊長L0.50m、電阻、電阻R0.50，線框平面，線框平面與