（臨門一腳）高考物理 熱點(diǎn)專題精確射靶專題復(fù)習(xí) 專題六 電磁感應(yīng) (2).doc

專題六 電磁感應(yīng)考點(diǎn)精要考點(diǎn)一、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件1磁通量（1）定義式：jbs，式中b為勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，s為垂直于磁場(chǎng)的投影面的面積。（2）意義：穿過s面的磁感線的條數(shù)，是標(biāo)量，但有正負(fù)，正負(fù)代表磁感線從回路平面的哪個(gè)方向穿入。（3）磁通量變化的類型由于磁場(chǎng)b變化。由于閉合回路的面積s發(fā)生變化。磁場(chǎng)、閉合回路面積都發(fā)生變化。2產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化。3產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件：無論回路是否閉合，只要穿過回路的磁通量發(fā)生變化，回路中就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。考點(diǎn)二、感應(yīng)電流方向的判斷1楞次定律（1）內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。（2）適用范圍：適用于一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象。（3）應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的一般步驟：明確所研究的閉合回路中原磁場(chǎng)的方向；明確穿過閉合回路的磁通量是增加還是減少；根據(jù)楞次定律判定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向；根據(jù)安培定則判斷感應(yīng)電流的方向。（4）楞次定律的推廣含義：總的來說，感應(yīng)電流的效果總是要反抗（或阻礙）產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因，利用“結(jié)果”反抗“原因”的思想進(jìn)行分析，具體可分為以下三種情況：阻礙原磁通量的變化或原磁場(chǎng)的變化“增反減同”。阻礙導(dǎo)體與磁場(chǎng)間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)“來拒去留”。阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象) “增反減同”。2右手定則（1）內(nèi)容：伸開右手，讓大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線從手心進(jìn)入并使大拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)四指所指的方向就是切割磁感線的導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的方向。（2）適用范圍：適用于由導(dǎo)體切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電流方向的判定。（3）注意事項(xiàng)：當(dāng)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體不動(dòng)時(shí)，用右手定則時(shí)，拇指所指方向須是導(dǎo)體相對(duì)磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)方向，亦即磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的反方向?！扒懈睢钡哪嵌螌?dǎo)體中，感應(yīng)電流的方向就是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向，即由低電勢(shì)點(diǎn)指向高電勢(shì)點(diǎn)?？键c(diǎn)三、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的計(jì)算1法拉第電磁感應(yīng)定律（1）內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。（2）公式： 感生電動(dòng)勢(shì) 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)（3）適用范圍：普遍適用，用求出的是t這段時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，也是整個(gè)電路的總電動(dòng)勢(shì)。2e=blv（1）僅適用于計(jì)算一段導(dǎo)體在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中垂直切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)情況。式中b、l、v三者必須兩兩垂直。（2）l為導(dǎo)體在垂直于速度和磁場(chǎng)方向上的投影長(zhǎng)度； v為導(dǎo)體相對(duì)于磁場(chǎng)的有效切割速度，即為導(dǎo)體相對(duì)于磁場(chǎng)的垂直切割速度。（3）e=blv只是導(dǎo)體棒l中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，不一定是回路的總感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)?？键c(diǎn)四、自感現(xiàn)象1自感現(xiàn)象：由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。2自感電動(dòng)勢(shì)：在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)。，l是自感系數(shù)，跟線圈的形狀、長(zhǎng)短、匝數(shù)等因素有關(guān)，線圈越粗，越長(zhǎng)、匝數(shù)越密，它的自感系數(shù)越大，另外有鐵芯的線圈自感系數(shù)比沒有鐵芯時(shí)大得多。3自感現(xiàn)象中的通斷電問題（1）通電瞬間：含電感的電路相當(dāng)于斷路，電流為零，隨著自感電動(dòng)勢(shì)逐漸減小，電路中電流逐漸增大。（2）電路穩(wěn)定：電感線圈相當(dāng)于電路中的直流電阻。（3）斷電瞬間：電感線圈相當(dāng)于電流（自感電動(dòng)勢(shì)）逐漸減弱的電源，通過放電將儲(chǔ)存電能釋放到回路中?！厩牲c(diǎn)妙撥】1對(duì)楞次定律中“阻礙”要加強(qiáng)理解，注意“阻礙”不是阻止，這里是阻而不止。阻礙磁通量變化指：磁通量增加時(shí)，阻礙增加(感應(yīng)電流的磁場(chǎng)和原磁場(chǎng)方向相反，起抵消作用)；磁通量減少時(shí)，阻礙減少(感應(yīng)電流的磁場(chǎng)和原磁場(chǎng)方向一致，起補(bǔ)償作用)，簡(jiǎn)稱“增反減同”。“阻礙”表示了能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系,正因?yàn)榇嬖谧璧K作用,才能將其它形式的能量轉(zhuǎn)化為電能。2注意區(qū)別安培定則、左手定則、右手定則定則、定律適用的基本物理現(xiàn)象安培定則判斷電流（運(yùn)動(dòng)電荷）的磁場(chǎng)方向左手定則判斷磁場(chǎng)對(duì)電流、運(yùn)動(dòng)電荷的作用力方向右手定則判斷導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向3區(qū)別磁通量、磁通量的變化量及磁通量的變化率之間的關(guān)系：磁通量bs表示穿過這一平面的磁感線的條數(shù)，磁通量的變化量21，表示磁通量變化的多少，磁通量的變化率表示磁通量變化的快慢。大，及不一定大；大，及也不一定大。4區(qū)別公式和e=blv(1) 一般用于計(jì)算平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；e=blv一般用于計(jì)算瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 (2)若回路中既有感生電動(dòng)勢(shì)，又有動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，則回路中總的電動(dòng)勢(shì)應(yīng)為二者之和（二者方向相同時(shí)）或二者之差（二者方向相反時(shí)）。5感應(yīng)電荷量的計(jì)算閉合回路中磁通量發(fā)生變化時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，在t內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電量(感應(yīng)電量)為，僅由線圈的匝數(shù)、回路總電阻和磁通量的變化量決定，與發(fā)生磁通量變化的時(shí)間無關(guān)因此，要快速求得通過導(dǎo)體橫截面積的電量q，關(guān)鍵是正確求得磁通量的變化量。當(dāng)一根磁鐵先后兩次從同一處用不同速度插至線圈中同一位置時(shí)，線圈里積聚的感應(yīng)電量相等但快插與慢插時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流不同，外力做的功也不同?！臼谥詽O】題型示例如圖所示，兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌固定在傾角為的絕緣斜面上，導(dǎo)軌上端連接一個(gè)定值電阻。導(dǎo)體棒a和b放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直并良好接觸。斜面上水平虛線pq以下區(qū)域內(nèi)，存在著垂直穿過斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)對(duì)a棒施以平行導(dǎo)軌斜向上的拉力，使它沿導(dǎo)軌勻速向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)放在導(dǎo)軌下端的b棒恰好靜止。當(dāng)a棒運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)的上邊界pq處時(shí)，撤去拉力，a棒將繼續(xù)沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)一小段距離后再向下滑動(dòng)。當(dāng)a棒再次滑回到磁場(chǎng)上邊界pq處時(shí)，又恰能沿導(dǎo)軌勻速向下運(yùn)動(dòng)。已知a棒、b棒和定值電阻的阻值均為r，b棒的質(zhì)量為m，重力加速度為g，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。求：（1）a棒在磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)的過程中，a棒中的電流強(qiáng)度ia，與定值電阻r中的電流強(qiáng)度ir之比；（2）a棒質(zhì)量ma；（3）a棒在磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的拉力f。 解析 a棒沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)a棒、b棒及電阻r中的電流分別為ia、ib、ir，有irr=ibr ia=ir+ib 由解得= (2)由于a棒在pq上方滑動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，因而a棒在磁場(chǎng)中向上滑動(dòng)通過pq時(shí)的速度大小v1與向下滑動(dòng)通過pq時(shí)的速度大小v2相等，即v1=v2=v 設(shè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b，導(dǎo)體棒長(zhǎng)為l，a棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=blv 當(dāng)a棒沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)ib= = 由b恰好靜止知bibl=mgsin 當(dāng)a棒向下勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，b棒已離開導(dǎo)軌，此時(shí)a棒中的電流滿足：ia= 平衡條件得：bial=magsin 聯(lián)立式解得ma=m （2） 由題意知導(dǎo)體棒a沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受拉力為：f=bial+magsin 聯(lián)立式，解得：f=mgsin答案(1)21 (2) m (3) mgsin名師坐堂（1）a棒切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，a棒相當(dāng)于電源；而b棒、電阻r則為外電路部分；（2）本題中出現(xiàn)了兩次平衡狀態(tài)：一是a棒在力f作用下向上勻速運(yùn)動(dòng)，二是a棒下滑進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)亦做勻速運(yùn)動(dòng)，抓住兩次平衡態(tài)間的聯(lián)系，是解析本題的關(guān)鍵；（3）不論a棒向上運(yùn)動(dòng)，還是向下運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)對(duì)a棒的安培力總是阻礙a棒與磁場(chǎng)間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其方向總是既垂直于磁場(chǎng)方向，又垂直于a棒，且阻礙a棒切割磁感線。 典例對(duì)應(yīng)【例1】（2014安徽）如圖甲所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度b為0.5 t，其方向垂直于傾角為30的斜面向上。絕緣斜面上固定有“”形狀的光滑金屬導(dǎo)軌mpn（電阻忽略不計(jì)），mp和np長(zhǎng)度均為2.5 m，mn連線水平，長(zhǎng)為3 m。以mn中點(diǎn)o為原點(diǎn)、op為x軸建立一維坐標(biāo)系ox。一根粗細(xì)均勻的金屬桿cd，長(zhǎng)度d為3 m、質(zhì)量m為1 kg、電阻r為0.3 ,在拉力f的作用下，從mn處以恒定速度v=1 m/s在導(dǎo)軌上沿x軸正向運(yùn)動(dòng)（金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好）。g取10 m/s2。（1）求金屬桿cd運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e及運(yùn)動(dòng)到x=0.8 m處電勢(shì)差ucd;(2)推導(dǎo)金屬桿cd從mn處運(yùn)動(dòng)到p點(diǎn)過程中拉力f與位置坐標(biāo)x的關(guān)系式，并在圖乙中畫出f-x關(guān)系圖像；（3）求金屬桿cd從mn處運(yùn)動(dòng)到p點(diǎn)的全過程產(chǎn)生的焦耳熱。命題意圖本題涉及電磁感應(yīng)中的電路結(jié)構(gòu)、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)、平衡態(tài)和電能的產(chǎn)生，既考查了知識(shí)面，又較好地考查同學(xué)們綜合分析能力。解析（1）金屬桿cd在勻速運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=blv（l=d）=1.5 v（d點(diǎn)電勢(shì)高）當(dāng)x=0.8 m時(shí)，金屬桿夾在導(dǎo)軌之間的電勢(shì)差為零。設(shè)此時(shí)桿在導(dǎo)軌外的長(zhǎng)度為l外，則l外=dd, op= 得l外=1.2 m由楞次定律判斷d點(diǎn)電勢(shì)高，故cd兩端電勢(shì)差ucd=bl外v得ucd=0.6 v(2)桿在導(dǎo)軌間的長(zhǎng)度l與位置x關(guān)系是l=d=3x對(duì)應(yīng)的電阻r1=r電流i=桿受的安培力f安=bil=7.53.75x根據(jù)平衡條件得f=f安+mgsinf=12.5-3.75x (0x2 m)f-x圖象如圖所示。（1） 外力f所做的功w，等于f-x圖線下所圍的面積，即wf=2 j=17.5 j而桿的重力勢(shì)能增加量ep=mgopsin故全過程產(chǎn)生的焦耳熱q=wf-ep=7.5 j答案 （1）1.5；-0.6 v（2）f=12.5-3.75x(0x2)；圖象見解析（3）7.5 j題后反思（1）棒cd產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)總是e=bdv，并不一定等于棒cd與導(dǎo)軌形成的閉合電路中的電動(dòng)勢(shì)。（2）ucd帶有腳標(biāo)，表示ucd=c-d，注意其正負(fù)號(hào)。（3）利用f-x圖象求拉力f所做的功，是本題的亮點(diǎn)。（4）q=w克安，而w克安可以通過f安-x圖象求解，f安=7.5-3.75x,隨x均勻減小，w克安=op=2 j=7.5 j。命題趨向近幾年，高考對(duì)于電磁感應(yīng)的考查，是以考查感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件、方向判定及大小計(jì)算為主，考題一般為選擇題，涉及圖象、能量轉(zhuǎn)化、動(dòng)態(tài)分析和電路結(jié)構(gòu)等；還常常結(jié)合新技術(shù)，將科技類問題融入高考題中；在2014年高考中，各省市都加大了對(duì)電磁感應(yīng)中力電綜合試題的比重，而圖象類問題反而有所減少，這或許是以前圖象類考題偏多的緣故。 直擊高考1. 如圖所示，圓環(huán)形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動(dòng)變阻器連接成如圖所示的電路。若將滑動(dòng)變阻器的滑片p向下滑動(dòng)，下列表述正確的是（ ）a線圈a中將產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流（俯視）b穿過線圈a的磁通量變小c線圈a有擴(kuò)張的趨勢(shì)d線圈對(duì)水平桌面的壓力fn增大2.如圖所示，a、b、c是3個(gè)完全相同的燈泡，l是一個(gè)自感系數(shù)較大的線圈（直流電阻可忽略不計(jì)）。則（ ）a.s閉合時(shí)，a燈立即亮，然后逐漸熄滅b.s閉合時(shí)，b燈立即亮，然后逐漸熄滅c.電路接通穩(wěn)定后，3個(gè)燈亮度相同d.電路接通穩(wěn)定后，s斷開時(shí)，c燈立即熄滅3.如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌mn、pq所在平面與水平面成角，m、p兩端接有阻值為r的定值電阻。阻值為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，其他部分電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上。從t=0時(shí)刻開始，金屬棒受到一平行于導(dǎo)軌向上的外力f，從圖示位置，由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直，且接觸良好，通過定值電阻的感應(yīng)電流隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示。下面分別給出了金屬棒所受拉力f、金屬棒的速度v、穿過回路abpm的磁通量和磁通量的變化率隨時(shí)間變化的圖象中，其中正確的是（ ）4.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為b，磁場(chǎng)在y軸方向足夠?qū)?，在x軸方向?qū)挾葹閍。一直角三角形導(dǎo)線框abc（bc邊的長(zhǎng)度為a）從圖示位置向右勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域，以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?，在下圖中感應(yīng)電流i、bc兩端的電壓ubc與線框移動(dòng)的距離x的關(guān)系圖象正確的是（ ）5.如圖甲所示，將長(zhǎng)方形導(dǎo)線框abcd垂直磁場(chǎng)方向放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)b中，規(guī)定垂直ab邊向右為ab邊所受安培力f的正方向，f隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示。選取垂直紙面向里為磁感應(yīng)強(qiáng)度b的正方向，不考慮線圈的形變，則b隨時(shí)間t的變化關(guān)系可能是選項(xiàng)中的( )6.如圖所示，兩根電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌上端接電阻r，寬度相同的水平條形區(qū)域i和內(nèi)有方向垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)b,i和之間無磁場(chǎng)。一導(dǎo)體棒兩端套在導(dǎo)軌上，并與兩導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)體棒從距區(qū)域i上邊界h處由靜止釋放，在穿過兩段磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，流過電阻r上的電流及其變化情況相同。下面四個(gè)圖象能定性描述導(dǎo)體棒速度大小與時(shí)間關(guān)系的是（ ）7.如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌傾斜放置，其下端連接一個(gè)定值電阻r，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面向上，將ab棒在導(dǎo)軌上無初速度釋放，當(dāng)ab棒下滑到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，速度為v,電阻r上消耗的功率為p。導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒電阻不計(jì)。下列判斷正確的是（ ）a.導(dǎo)體棒的a端比b端電勢(shì)低b.b棒在達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)前做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)c.若磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為原來的2倍，其他條件不變，則ab棒下滑到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)速度將變?yōu)樵瓉淼膁.若換成一根質(zhì)量為原來2倍的導(dǎo)體棒，其他條件不變，則ab棒下滑到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的功率將變?yōu)樵瓉淼?倍8.如圖所示，電阻不計(jì)的平行粗糙金屬導(dǎo)軌固定在一絕緣斜面上，兩相同的金屬導(dǎo)體a、b垂直于導(dǎo)軌靜止放置，且與導(dǎo)軌接觸良好，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過導(dǎo)軌平面?，F(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的恒力f作用在a的中點(diǎn)，使其向上運(yùn)動(dòng)。若b始終保持靜止，則它所受摩擦力可能（ ）a.變?yōu)?b.先減小后不變c.等于fd.先增大再減小9.如圖所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為b。電阻為r、半徑為l、圓心角為45的扇形閉合導(dǎo)線框繞垂直于紙面的o軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(o軸位于磁場(chǎng)邊界)。則線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為（ ）a. b. c. d. 10.如圖所示，mn和pq為兩條相互平行的傾角為的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上端連接一阻值為r的固定電阻?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m的金屬棒ab垂直放置上導(dǎo)軌之上，整個(gè)空間存在豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，其間距為l，ab棒接在導(dǎo)軌之間的電阻為r,現(xiàn)將ab棒由靜止釋放，下滑中，ab棒始終與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，則ab棒下滑的最大速度為（ ）a. bcd11.如圖所示，光滑的平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，間距為l、導(dǎo)軌左端接有阻值為r的電阻，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒垂直跨接在導(dǎo)軌上。導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì)，且接觸良好。在導(dǎo)軌平面上有一矩形區(qū)域內(nèi)存在著豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為b。開始時(shí)導(dǎo)體棒靜止于磁場(chǎng)區(qū)域的右端，當(dāng)磁場(chǎng)以速度v1勻速向右移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒隨之開始運(yùn)動(dòng)，同時(shí)受到水平向左、大小為f的恒定阻力，并很快達(dá)到恒定速度，此時(shí)導(dǎo)體棒仍處于磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)。（1）求導(dǎo)體棒所達(dá)到的恒定的速度v2；（2）為使導(dǎo)體棒能隨磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，阻力最大不能超過多少？（3）導(dǎo)體棒以恒定速度v2運(yùn)動(dòng)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)克服阻力所做的功和電路中r消耗的電功率各為多大？12.如圖所示，mn、pq兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成=30角固定，軌距l(xiāng)=1 m，質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上，其阻值忽略不計(jì)?？臻g存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度b=0.5 t，p、m間接有阻值為r1的定值電阻，q、n間接電阻箱r?，F(xiàn)從靜止釋放ab，改變電阻箱的阻值r，測(cè)得最大速度為vm，得到圖線如圖所示。若軌道足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，重力加速度g取10 m/s2。求：（1）金屬桿的質(zhì)量m和定值電阻的阻值r1；（2）當(dāng)變阻箱r取4 ，且金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的加速度為gsin時(shí)，金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的速度。專題六答案1.解析若將滑動(dòng)變阻器的滑片p向下滑動(dòng)，螺線管b中電流增大，根據(jù)楞次定律，線圈a中將產(chǎn)生俯視逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，穿過線圈a的磁通量變大，線圈a有縮小的趨勢(shì)，a對(duì)，b、c錯(cuò)；線圈a對(duì)水平桌面的壓力fn將增大，d正確。答案ad2.解析因線圈l的直流電阻可忽略不計(jì)，s閉合時(shí)，a燈立即亮，然后逐漸熄滅，a正確。s閉合時(shí)，b燈先不太亮，然后亮，b錯(cuò)誤。電路接通穩(wěn)定后，b、c燈亮度相同，a燈不亮，c錯(cuò)誤。電路接通穩(wěn)定后，s斷開時(shí)，c燈逐漸熄滅，d錯(cuò)誤。答案 a3.解析 e=blv,且e=i（r+r），而i=kt，則v=t,即ab棒由靜止做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，b正確；據(jù)牛頓第二定律得：f-mgsin-bil=ma,f=m(a+gsin)+bil,a選項(xiàng)錯(cuò)；又e=blv=i(r+r),故d選項(xiàng)正確，c選項(xiàng)錯(cuò)，本題選bd。答案 bd4.解析 在0xa過程，e=b（x+tan）v=（bv2tan）t,在axmg,由牛頓第二定律得，f安-mg=ma,當(dāng)減速時(shí)f安減小，合力減小，a也減小，速度圖象中圖線上各點(diǎn)切線斜率減小，離開區(qū)后棒做加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，隨后進(jìn)入?yún)^(qū)磁場(chǎng)，因棒在穿過兩段磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，流過電阻r上的電流變化情況相同，則在區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)情況與區(qū)磁場(chǎng)中完全相同，所以只c項(xiàng)正確。 答案 c7.解析導(dǎo)體棒下滑切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相當(dāng)于電源，由右手定則知a端為正極，b端為負(fù)極，a項(xiàng)錯(cuò)誤。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=blv,i=,對(duì)ab受力分析有mgsin-=ma,則知導(dǎo)體棒做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)a=0時(shí)，