2011-07暑期高一競賽培訓—電磁感應(teacher).doc

南京師大附中高三物理復習資料第十二講 電磁感應第十二講 電 磁 感 應一、考點要求內 容要 求演 示1電磁感應現(xiàn)象，感應電流的方向，右手定則。法拉第電磁感應定律。楞次定律。2自感現(xiàn)象。1導體切割磁感線時感應電動勢的計算，只限于l 垂直于B、v的情況。3日光燈。2在電磁感應現(xiàn)象里，不要求判斷內電路中各點電勢的高低。二、知識結構三、基本概念與基本規(guī)律1磁通量物理意義:表示穿過某一面積的磁感線條數(shù)多少.定義式:，只適用于勻強磁場，且磁場方向與平面垂直。磁通量的一般表達式， 式中為平面與磁場方向的夾角。在勻強磁場中，若平面與磁場方向垂直（），則穿過這個平面的磁通量為最大, ；若平面與磁場方向平行（），則穿過這個平面的磁通量為最小, 。 磁通量的單位：韋伯（Wb） 1Wb=1Tm2 磁通量是標量,遵循代數(shù)運算法則。但有正負之分，若規(guī)定磁感線穿入這個平面為正，則穿出為負。磁通密度：，磁通密度的大小等于垂直磁場方向穿過單位面積的磁通量。磁通密度在數(shù)值上等于磁感應強度的大小。比較磁感應強度與磁通量：磁感應強度磁通量物理意義描述磁場中各點的力的性質的物理量表示穿過磁場中某個面的磁感線條數(shù)定義B = F / I L（B與L垂直時） = B S（B與S垂直時）矢量性矢量標量單位特斯拉（T）韋伯（Wb）【例1】關于磁通量，下列說法中正確的是 （ ）A穿過某一面積的磁感線條數(shù)越多，磁通量越大B穿過某一面積的磁通量一定等于面積S與該處磁感應強度B的乘積C若穿過某一面積的磁通量為零，則該處的磁感應強度一定為零D穿過某一面積的磁通量等于該面積上單位面積的磁感線條數(shù)答案：A【例2】在磁感應強度為B = 0 .2T的勻強磁場中，有一面積為S = 30cm2的矩形線框，線框平面與磁場方向垂直，這時穿過線框的磁通量為 Wb。若從圖所示位置開始繞垂直于磁場方向的OO軸轉過600角，這時穿過線框平面的磁通量為 Wb。從圖示位置開始，在轉過1800角的過程中，穿過線框平面的磁通量的變化為 Wb。 答案：，-1.210-32電磁感應現(xiàn)象電磁感應現(xiàn)象：利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象。在電磁感應現(xiàn)象中，所產(chǎn)生的電動勢稱為感應電動勢，所產(chǎn)生的電流稱為感應電流。產(chǎn)生感應電動勢的條件：穿過電路的磁通量發(fā)生變化，與電路是否閉合無關。導體做切割磁感線運動時會產(chǎn)生感應電動勢，產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體相當于電源，在電源的外部電流從正極流向負極，內部電流從負極流向正極。產(chǎn)生感應電流的條件：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電路必須閉合。閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，穿過閉合電路的磁通量發(fā)生了變化，電路中就產(chǎn)生感應電流。但這并不表示所有切割都能產(chǎn)生感應電流，只有能引起閉合電路的磁通量發(fā)生變化的切割才能產(chǎn)生感應電流。引起穿過閉合電路磁通量發(fā)生變化的情況：可以是磁場強弱和方向變化、也可以是閉合電路的面積S變化、還可以是磁場與閉合電路的相對位置變化，當然還包括幾種變化因素兼而有之。若BS，只變化B，則； 若BS，只變化S，則；若只變化，則。在一個物理過程中，是否發(fā)生電磁感應現(xiàn)象不是看閉合電路是否有磁通量，而是看該過程中磁通量是否發(fā)生變化。在電磁感應現(xiàn)象中，能量是守恒的。電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電能是由其他形式的能量轉化而來的。如機械能轉化為電能等。3感應電流方向的判定右手定則適用范圍：閉合電路部分導體切割磁感線產(chǎn)生感應電流。內容：伸開右手，讓大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面內，讓磁感線從手心垂直進入，大拇指指向導體運動的方向，其余四指所指的方向就是感應電流的方向。【例3】（1999年全國）圖為地磁場磁感線的示意圖。在北半球地磁場的豎直分量向下。飛機在我國上空勻速巡航，機翼保持水平，飛行高度不變。由于地磁場的作用，金屬機翼上有電勢差。設飛行員左方機翼末端處的電勢為U1，右方機翼末端處的電勢為U2， （ ）A若飛機從西往東飛，U1比U2高B若飛機從東往西飛，U2比U1高C若飛機從南往北飛，U1比U2高D若飛機從北往南飛，U2比U1高答案：AC解 我國上空處北半球，地磁場的豎直分量向下，用右手定則判斷時，要手心向上，而飛行方向就是切割磁感線的運動方向，即拇指所指的方向，四指所指的電勢高。若飛機從西往東飛，根據(jù)右手定則，手心向上，拇指指東，四指指向左方機翼，故U1比U2高；同樣的分析，不難得到，若飛機從南往北飛，U1比U2高，所以，正確答案為A、C . 小結 產(chǎn)生感應電動勢的那段導體相當于電源，電流的流向是從低電勢到高電勢的。楞次定律適用范圍：任何電磁感應現(xiàn)象。內容：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。該定律可理解為：如果穿過所研究的閉合電路的磁通量增加時，感應電流的磁場與原磁場方向相反；如果穿過所研究電路的磁場量減小時，感應電流的磁場與原磁場方同相同，可簡記為“增反減同”。定律中的“阻礙”不僅有“反抗”的意思，還有“補償”的含義。運用楞次定律判斷感應電流方向的步驟：（）明確穿過所研究的閉合電路原磁場的方向及其分布情況；（）分析穿過該閉合電路的磁通量是增加還是減少；（）根據(jù)楞次定律中的“阻礙”確定感應電流的磁場方向；（）由感應電流產(chǎn)生的磁場方向，利用安培定則，判斷感應電流的方向。在電磁感應現(xiàn)象中判斷電勢高低時必須把產(chǎn)生感應電動勢的導體（或線圈）看成電源，且注意在電源的內部感應電流從電勢低處向電勢高處流動，在電源的外部感應電流從電勢高處向低處流動。如果電路斷路，無感應電流時，可假設電路閉合，先確定感應電流方向，再確定電勢的高低。楞次定律的等效表述：感應電流的效果總是阻礙引起感應電流的那個原因。原因有三：阻礙引起原磁通量的變化；阻礙導體相對運動；阻礙原電流的變化（自感）。選擇適當?shù)睦愦味傻谋硎龇绞?，對問題的解決往往帶來方便。安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律應用于不同的現(xiàn)象?；粳F(xiàn)象應用的定則或定律運動電荷、電流產(chǎn)生磁場的方向安培定則磁場對運動電荷、電流的作用力的方向左手定則感應電流的方向部分導體切割磁感線運動右手定則閉合電路磁通量變化楞次定律【例4】如圖所示，一帶負電的粒子，沿一圓環(huán)導體的直徑方向，在圓環(huán)表面勻速掠過，則（ ）A圓環(huán)中沒有感應電流B圓環(huán)中有順時針方向的感應電流C圓環(huán)中有逆時針方向的感應電流D粒子靠近時有順時針方向的感應電流，離開時則相反E粒子靠近時有逆時針方向的感應電流，離開時則相反答案：A【例5】如圖所示，一水平放置的矩形閉合線圈abcd，在細長磁鐵N極附近時豎直下落，保持bc邊在紙?zhí)?，ab邊在紙內，從圖中位置經(jīng)過到，位置和都靠近，在這個過程中，線圈中感應電流（ ）A沿abcd流動 B沿dcba流動C由到是沿abcd流動，由到是沿dcba流動D由到是沿dabc流動，由到是沿abcd流動答案：AD【例6】如圖所示，光滑固定導軌M、N水平放置。兩根導體P、Q平行放于導軌上，形成一個閉合電路。當一條形磁鐵從高處下落接近回路時（ ）AP、Q將互相靠攏 BP、Q將互相遠離C磁鐵的加速度仍為g D磁鐵的加速度小于g答案：AD【例7】如圖所示，ab是一個可繞垂直于紙面的軸O轉動的閉合矩形導線框，當滑動變阻器R的滑片P自左向右滑動時，線框ab將（ ）A保持靜止不動 B逆時針轉動C順時針轉動 D發(fā)生轉動，但電源極性不明，無法確定轉動方向答案C【例8】（2000年上海）如圖（a），圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方懸掛一相同的線圈Q，P和Q共軸，Q中通有變化電流，電流隨時間變化的規(guī)律如圖（b）所示，P所受的重力為G，桌面對P的支持力為N，則 （ ）At1時刻，N G Bt2時刻，N G Ct3時刻，NG Dt4時刻，N =G答案：AD【例9】取兩個完全相同的磁電式儀表A、B，按圖所示方式用導線連接起來。在把電流表A的指針向左邊撥動的過程中，電流表B的指針將 （ ）向左擺動 向右擺動 靜止不動發(fā)生擺動，但無法判斷擺動方向，因為不知道電流表的內部結構情況。答案：B注意兩表指針擺動的區(qū)別：A表中由于運動產(chǎn)生電流；B表中由于電流而發(fā)生運動?！纠?0】（2001年上海）如圖所示是一種延時開關。當S1閉合時，電磁鐵F將銜鐵D吸下，將C線路接通。當S1斷開時，由于電磁感應作用，D將延遲一段時間才被釋放。則 （ ）A由于A線圈的電磁感應作用，才產(chǎn)生延時釋放D的作用B由于B線圈的電磁感應作用，才產(chǎn)生延時釋放D的作用C如果斷開B線圈的電鍵S2，無延時作用D如果斷開B線圈的電鍵S2，延時將變長答案：BC解 延時開關的工作原理是：當斷開S1使A線圈中電流變小并消失時，鐵芯中的磁通量減小，若B線圈閉合則在其中引起感應電流，根據(jù)楞次定律，感應電流的磁場阻礙原磁場的減小，這樣就使鐵芯中磁場減弱得慢些，因此才產(chǎn)生延時釋放D的作用，可見是由于B線圈的電磁感應作用，起到了延時作用，故BC選項正確。4感應電動勢大小的計算法拉第電磁感應定律內容：電路中的感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。公式：感應電動勢的單位：V，。適用范圍：一切電磁感應現(xiàn)象。公式中若，則E為瞬時感應電動勢；若為一段時間，則E為平均感應電動勢。若一定，則平均感應電動勢等于瞬時感應電動勢。平均感應電動勢一般不等于初態(tài)與末態(tài)電動勢的平均值。若線圈平面與B垂直，且B一定，則；若線圈平面與B垂直，且S一定，則。區(qū)別:磁通量、磁通量的變化、磁通量的變化率。【例11】截面積S=0.2m2，n=100匝的圓形線圈A處在如圖所示內，磁感應強度隨時間變化的規(guī)律是B=0.6-0.02t(T)，開始時S末閉合。R1=4，R2=6，電容C=30F，線圈內阻不計，求：閉合S后，通過R2的電流大小和方向；閉合S后一段時間又斷開，S切斷后通過R2的電量是多少？答案：0.04A、方向從上向下流過R27.210-6C【例12】（2000年上海）如圖所示，固定于水平桌面上的金屬框架cdef，處在豎直向下的勻強磁場中，金屬棒ab擱在框架上，可無摩擦滑動。此時adeb構成一個邊長為l的正方形。棒的電阻為r，其余部分電阻不計。開始時磁感應強度為B0。（1）若從t = 0時刻起，磁感應強度均勻增加，每秒增加為k，同時保持棒靜止，求棒中是感應電流。在圖上標出感應電流的方向。（2）在上述（1）情況中，始終保持棒靜止，當t = t1秒末時需加的垂直于棒的水平拉力為多大？（3）若從t = 0時刻起，磁感應強度逐漸減小，當棒以恒定速度v向右做勻速運動時，可使棒中不產(chǎn)生感應電流，則磁感應強度應怎樣隨時間變化（寫出B與t的關系式）？ 答案：（1）k l 2 / r ，方向逆時針在棒中由ba （2）（B0 + k t1）k l 3 / r （3）B = B0 l /（l + v t）【例13】一閉合線圈固定在垂直于紙面的勻強磁場中，設向里為磁感強度B的正方向，線圈中的箭頭為電流I的正方向如圖1所示已知線圈中感應電流I隨時間變化的圖像如圖所示，則磁感強度B隨時間變化的圖像可能是圖2中的 （ ） 圖1 圖2答案：CD導體切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢的大小： 公式中L是導體切割磁感線的有效長度，是v與B的方向夾角。上式適用導體平動，l垂直v、B。若=90(vB)時，則E=BLv；若=0(vB)時，則E=0。產(chǎn)生感應電動勢的若干圖景：部分導體在勻強磁場中的相對平動切割部分導體在勻強磁場中的勻速轉動切割閉合線圈在勻強磁場中轉動切割 感生電動勢與動生電動勢的比較感生電動勢動生電動勢含 義由于磁場發(fā)生變化而在回路中產(chǎn)生的感應電動勢表示長為l的導體（無論閉合與否）做切割磁感線運動時產(chǎn)生的感應電動勢大 小 = N/t = BLv非靜電力感應電場力洛侖茲力方 向只能用楞次定律判別可以用右手定則，也可用楞次定律判別【例14】如圖所示，電阻都為R的兩金屬棒AB和CD分別以速度v0和v0 / 3沿導軌向右勻速運動。導軌電阻不計，間距為d .兩金屬棒和導軌始終組成閉合回路。磁感應強度為B的勻強磁場的方向和導軌所在面垂直。下列關于CD棒中的感應電流的說法正確的是 （ ）A大小為，方向由C向D B大小為，方向由D向CC大小為，方向由D向C D大小為，方向由C向D 答案：B【例15】（2003年上海）粗細均習的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強磁場中，磁場方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行?，F(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向平移出磁場，如圖所示，則在移出過程中線框的一邊a、b兩點間電勢差絕對值最大的是( )答案：B 【例16】 如圖所示，勻強磁場方向垂直于線圈平面，先后兩次將線框從同一位置勻速地拉出有磁場。第一次速度v1 = v，第二次速度v2 = 2v，在先、后兩次過程中 （ ）A線圈中感應電流之比為1：2B線圈中產(chǎn)生熱量之比為1：2C沿運動方向作用在線框上的外力的功率之比為1：2D流過任一橫截面的電量之比為1：2 答案：A B 【例17】（2003年全國）18如圖所示，兩根平行金屬導軌固定在水平桌面上，每根導軌每米的電阻為r00.10/m，導軌的端點P、Q用電阻可忽略的導線相連，兩導軌間的距離l0.20m。有隨時間變化的勻強磁場垂直于桌面，已知磁感強度B與時間t的關系為Bkt，比例系數(shù)k0.020T/s，一電阻不計的金屬桿可在導軌上無摩擦地滑動，在滑動過程中保持與導軌垂直，在t0時刻，金屬桿緊靠在P、Q端，在外力作用下，桿以恒定的加速度從靜止開始向導軌的另一端滑動，求在t6.0s時金屬桿所受的安培力。解析：以表示金屬桿運動的加速度，在時刻，金屬桿與初始位置的距離 此時桿的速度，這時，桿與導軌構成的回路的面積，回路中的感應電動勢回路的總電阻 回路中的感應電流作用于桿的安培力 解得 ，代入數(shù)據(jù)為5自感現(xiàn)象及自感電動勢自感現(xiàn)象：由于通過導體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象。自感現(xiàn)象的兩個實驗：通電和斷電實驗。自感電動勢的大?。焊娏鞯淖兓食烧?自感電動勢的作用：總是阻礙導體中原電流的變化。但不會阻止原電流的變化，即電流仍會變化。自感系數(shù)由線圈本身的特性決定：線圈越粗、越長，單位長度上的匝數(shù)越多，自感系數(shù)就越大，有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時大得多。日光燈電路：親自動手畫一畫，起動器的作用是自動把電路接通和斷開，鎮(zhèn)流器的作用降壓限流?！纠?8】如圖所示，D1和D2是兩個相同的燈泡，L是一個自感系數(shù)相當大的線圈，其電阻與R相同，下列說法正確的是 （ ）A線圈L中的電流變化越快，則其自感系數(shù)越大，自感電動勢也越大B電鍵S閉合時D1先達最亮，斷開時后暗C電鍵S閉合時D2先達最亮，斷開時后暗D從S閉合到斷開，D1和D2始終一樣亮答案：B【例19】（1996年上海）如圖所示，（a）、（b）中，R和自感線圈L的電阻都很小，接通K，使電路達到穩(wěn)定，燈泡S發(fā)光。下列說法正確的是 （ ）A在電路（a）中，斷開K，S將漸漸變暗B在電路（a）中，斷開K，S將先變得更亮，然后漸漸變暗C在電路（b）中，斷開K，S將漸漸變暗D在電路（b）中，斷開K，S將先變得更亮，然后漸漸變暗答案：A、D四、典型例題與解法1聯(lián)系實際問題【例20】為了測量列車的速度和加速度大小，可采用如圖1的裝置，它是由一塊安裝在列車車頭底部的強磁鐵和埋設在軌道地面的一組線圈及電流測量記錄儀組成（記錄測量儀未畫出）。當列車經(jīng)過線圈上方時，線圈中產(chǎn)生的電流被記錄下來，就能求出列車在各位置的速度和加速度。如圖2所示，假設磁體端部磁感應強度B = 0.004T，且全部集中在端面范圍內，與端面相垂直。磁體的寬度與線圈寬度相同，且都很小，線圈匝數(shù)n = 5，長l = 0.2m，電阻R =0.4（包括引出線的電阻），測試記錄下來的電流位移圖，如圖3所示。1）試計算在離O（原點）30m、130m處列車的速度v1和v2的大小。2）假設列車作的是勻加速直線運動，求列車加速度的大小。 答案：（1） v1 = 12 m /s v2 = 15 m /s （2）a = 0.405 m /s2 【例21】（2001年全國理科綜合）電磁流量計廣泛應用于測量可導電流體（如污水）在管中的流量（在單位時間內通過管內橫截面的流體的體積）。為了簡化，假設流量計是如圖所示的橫截面為長方形的一段管道，其中空部分長、寬、高分別為圖中的a、b、c，流量計的兩端與輸送液體的管道相連接（圖中虛線）。圖中流量計的上下兩面是金屬材料，前后兩面是絕緣材料，現(xiàn)于流量計所在處加磁感應強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直于前后兩面，當導電液體穩(wěn)定的流經(jīng)流量計時，在管外將流量計上下兩表面分別與一串接了電阻R的電流表的兩端連接，I表示測得的電流值。已知流體的電阻率為，不計電流表的內阻，則可求得流量為 （ ）A BC D答案：A，2電磁感應中的力學問題電磁感應現(xiàn)象中，常常遇到導體在導軌上的運動問題。這類問題往往跟力學問題聯(lián)系在一起。解這類問題不僅要應用電磁學中的有關規(guī)律，如楞次定律、法拉第電磁感應定律、左、右手定則、安培力的計算公式等，還要應用力學中的有關規(guī)律，如牛頓運動定律、動量定理、動能定理、動量守恒定律、機械能守恒定律等。具有一定的綜合性?！纠?2】（2001年上海）如圖所示，有兩根和水平方向成角的光滑平行的金屬軌道，上端有可變電阻R，下端足夠長，空間有垂直于軌道平面的勻強磁場，磁感應強度為B，一質量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下。 經(jīng)過足夠長的時間后，金屬桿的速度會趨于一個最大速度vm，則（ ）A如果B增大，vm將變大 B如果增大，vm將變大 C如果R增大，vm將變大 D如果m變小，vm將變大解 達最大速度時有：，可判斷，增大，vm變大；R增大，vm變大。選B C?！纠?3】（2002年上海）如圖所示，兩條互相平行的光滑金屬導軌位于水平面內，距離為l = 0.2m，在導軌的一端接有阻值為R = 0.5的電阻，在x 0處有一與水平面垂直的均勻磁場，磁感強度B =0.5T。一質量為m =0.1lkg的金屬直桿垂直放置在導軌上，并以v02m/s的初速度進人磁場，在安培力和一垂直于桿的水平外力 F的共同作用下作勻變速直線運動，加速度大小為a=2m/s2，方向與初速度方向相反。設導軌和金屬桿的電阻都可以忽略，且接觸良好，求：（1）電流零時金屬桿所處的位置；（2）電流為最大值的一半時施加在金屬桿上外力 F的大小和方向；（3）保持其他條件不變，而初速度v0取不同值，求開始時F的方向與初速度v0取值的關系?！纠?4】如圖所示，兩根導體棒的質量皆為m，電阻皆為R，回路中其余部分的電阻不計。在整個導軌平面內都有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度為B。設兩導體棒均可沿導軌無摩擦地滑行，開始時棒cd靜止，棒ab有指向cd的初速度v0（見圖）。若兩導棒在運動中始終不接觸，求：在運動中產(chǎn)生的焦耳熱最多是多少？當ab棒的速度變?yōu)槌跛俣鹊?/4時，cd棒的加速度是多少？答案：，3電磁感應中的電路問題在電磁感應現(xiàn)象中，有些問題往往可以歸結為電路問題，在這類問題中，切割磁感線的導體或磁通量發(fā)生變化的回路就相當于電源，將它們接上電阻，便可對電阻供電，在回路中形成電流；將它們接上電容器，便可對電容器充電。解這類問題時，需畫出等效電路圖，并應用電路的有關規(guī)律【例25】（2003年上海）如圖所示，OACO為置于水平面內的光滑閉合金屬導軌，O、C處分別接有短電阻絲（圖中粗線表法），R14、R28（導軌其它部分電阻不計）。導軌OAC的形狀滿足方程（單位：m）。磁感強度B0.2T的勻強磁場方向垂直于導軌平面。一足夠長的金屬棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v5.0m/s水平向右在導軌上從O點滑動到C點，棒與導思接觸良好且始終保持與OC導軌垂直，不計棒的電阻。求：（1）外力F的最大值；（2）金屬棒在導軌上運動時電阻絲R1上消耗的最大功率；（3）在滑動過程中通過金屬棒的電流I與時間t的關系。答案：（1）金屬棒勻速運動 I/R總 F外BILB2L2v/R總 （2） （3）金屬棒與導軌接觸點間的長度隨時間變化 且 ， 【例26】如圖所示，粗細均勻的金屬環(huán)的電阻為R，可繞軸O轉動的金屬桿OA的電阻R / 4，桿長為l，A端與環(huán)相接觸，一阻值為R / 2的定值電阻分別與桿的端點O及環(huán)邊緣連接桿OA在垂直于環(huán)面向里的、磁感強度為B的勻強磁場中，以角速度順時針轉動求電路中總電流的變化范圍 小結：電磁感應中的電路問題，實際上是電磁感應和恒定電流問題的綜合題感應電動勢大小的計算，方向的判定，以及電路的等效轉化，是解決此類問題的關鍵【例27】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環(huán)上的n根間距相等的平行金屬條組成，成“鼠籠”狀，如圖所示每根金屬條的長度為L，電阻為R，金屬環(huán)的直徑為D，電阻不計在垂直于鼠籠軸線的空間范圍內存在著磁感應強度為B的勻強磁場，磁場的寬度恰好等于“鼠籠”金屬條的間距，當金屬環(huán)以角速度繞過兩環(huán)的圓心的軸oo旋轉時，始終有一根金屬條切割磁感線“鼠籠”的轉動由一臺電動機帶動，這套設備的效率為，求電動機輸出的機械功率答案：【例28】如圖所示的平行且光滑的兩條金屬導軌，不計電阻，與水平面夾角為30導軌所在區(qū)域有與其平面垂直的勻強磁場，磁感應強度B04T，垂直導軌放置兩金屬棒ab和cd，長度均為05米，電阻均為01，質量分別為01kg和02kg當ab棒在沿斜面向上外力的作用下以速度v = 15m/s做勻速運動時，閉合回路中的最大電流可達多少？（g10m/s2）4電磁感應中的能量問題電磁感應過程是不同形式能量與電能之間的轉化過程。有些問題用能量分析法比較方便。運用能量分析法分析電磁感應問題的關鍵是要弄清能量的來源、去向，弄清能量的分配特點?！纠?9】（2001年全國） 如圖所示，虛線框abcd內為一矩形勻強磁場區(qū)域，ab = 2bc，磁場方向垂直于紙面；實線框abcd是一正方形導線框，ab邊與ab邊平行。若將導線框勻速地拉離磁場區(qū)域，以W1表示沿平行于ab的方向拉出過程中外力所做的功，W2表示以同樣速率沿平行于bc的方向拉出過程中外力所做的功，則 （ ）AW1 = W2 BW2 = 2 W1CW1 = 2W2 DW2 = 4 W1 B【例30】如圖所示，電動機牽引一根原來靜止的、長l為1m，質量m為01kg的導體棒MN，其電阻R為1，導體棒架在處于磁感應強度B為1T、豎直放置的框架上當導體棒上升h為38m時獲得穩(wěn)定的速度，導體產(chǎn)生的熱量為2J，電動機牽引棒時，伏特表、安培表的讀數(shù)分別為7V、1A電動機內阻r為1，不計框架電阻及一切摩擦，g取10m/s2求：（1）棒能達到的穩(wěn)定速度（2）棒從靜止達到穩(wěn)定速度所需的時間解：（1）電動機輸出功