法拉第電磁感應(yīng)定律的四類問(wèn)題

1、電磁感應(yīng)規(guī)律綜合應(yīng)用的常見(jiàn)題型電磁感應(yīng)規(guī)律綜合應(yīng)用的常見(jiàn)題型4 4、電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題、電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題1 1、電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)、電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題題2 2、電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題、電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題3 3、電磁感應(yīng)中的圖象問(wèn)題、電磁感應(yīng)中的圖象問(wèn)題例例1 1、線圈線圈5050匝、橫截面積匝、橫截面積20cm20cm2 2、電阻為、電阻為1 1；已知電；已知電阻阻R=99R=99；磁場(chǎng)豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度以；磁場(chǎng)豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度以100T/s100T/s的變化的變化度均勻減小。在這一過(guò)程中通過(guò)電阻度均勻減小。在這一過(guò)程中通過(guò)電阻R R的電流多大小和的電流多大小和方向？方向？BR1

2、電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題例例2 2、圓環(huán)水平、半徑為圓環(huán)水平、半徑為a a、總電阻為、總電阻為2R2R；磁場(chǎng)豎直向下、；磁場(chǎng)豎直向下、磁感強(qiáng)度為磁感強(qiáng)度為B B；導(dǎo)體棒；導(dǎo)體棒MNMN長(zhǎng)為長(zhǎng)為2a2a、電阻為、電阻為R R、粗細(xì)均勻、與、粗細(xì)均勻、與圓環(huán)始終保持良好的電接觸；當(dāng)金屬棒以恒定的速度圓環(huán)始終保持良好的電接觸；當(dāng)金屬棒以恒定的速度v v向向右移動(dòng)經(jīng)過(guò)環(huán)心右移動(dòng)經(jīng)過(guò)環(huán)心O O時(shí)，求：（時(shí)，求：（1 1）棒上電流的大小和方向及）棒上電流的大小和方向及棒兩端的電壓棒兩端的電壓U UMNMN（2 2）在圓環(huán)和金屬棒上消耗的總的）在圓環(huán)和金屬棒上消耗的總的熱功率。熱功率。BvM

3、No1內(nèi)電路和外電路內(nèi)電路和外電路電路結(jié)構(gòu)：電路結(jié)構(gòu)：tnE(2)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體或線圈的電阻產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體或線圈的電阻相當(dāng)于電源的相當(dāng)于電源的內(nèi)阻內(nèi)阻，其他部分的電阻相當(dāng)，其他部分的電阻相當(dāng)于于外電阻外電阻(1)切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的線圈相當(dāng)于線圈相當(dāng)于電源電源2電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)EBlv或或1 1、用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律、用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向。確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向。電磁感應(yīng)電路問(wèn)題的分析方法電磁感應(yīng)電路問(wèn)題的分析方法2 2、畫(huà)等效電路。、畫(huà)等效電路。3

4、 3、運(yùn)用閉合電路歐姆定律，串并聯(lián)電路性、運(yùn)用閉合電路歐姆定律，串并聯(lián)電路性質(zhì)，電功率等公式聯(lián)立求解。質(zhì)，電功率等公式聯(lián)立求解。1、如圖所示，、如圖所示，MN、PQ為光滑金屬導(dǎo)軌為光滑金屬導(dǎo)軌(金金屬導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)屬導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì))，MN、PQ相距相距L50 cm，導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒AB在兩軌道間的電阻為在兩軌道間的電阻為r1 ，且可以在且可以在MN、PQ上滑動(dòng)，定值電阻上滑動(dòng)，定值電阻R13 ，R26 ，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1.0 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于整個(gè)導(dǎo)軌平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于整個(gè)導(dǎo)軌平面，現(xiàn)用外力面，現(xiàn)用外力F拉著拉著AB棒向右以棒向右

5、以v5 m/s速速度做勻速運(yùn)動(dòng)求：度做勻速運(yùn)動(dòng)求：(1)導(dǎo)體棒導(dǎo)體棒AB產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)勢(shì)E和和AB棒上的感應(yīng)電流方向棒上的感應(yīng)電流方向(2)導(dǎo)體棒導(dǎo)體棒AB兩端的電壓兩端的電壓UAB練習(xí)練習(xí)2如圖所示，面積為如圖所示，面積為0.2 m2的的100匝線匝線圈處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線圈處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圈平面，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律為規(guī)律為B(20.2t)T，定值電阻，定值電阻R16 ，線圈電阻，線圈電阻R24 ，求：，求：(1)回路中回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；(2)a、b兩點(diǎn)間電壓兩點(diǎn)間電壓Uab.3、如圖所

6、示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.1 T，金屬棒，金屬棒AB長(zhǎng)長(zhǎng)0.4 m，與框架寬度相同，與框架寬度相同，電阻為電阻為 1，框架電阻不計(jì)，電阻，框架電阻不計(jì)，電阻R12 ，R21 ，當(dāng)金屬棒以，當(dāng)金屬棒以5 m/s的速度勻速向的速度勻速向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，求：左運(yùn)動(dòng)時(shí)，求：(1)流過(guò)金屬棒的感應(yīng)電流多大？流過(guò)金屬棒的感應(yīng)電流多大？(2)若圖中電容器若圖中電容器C的電容為的電容為0.3 F，則帶，則帶電荷量為多少？電荷量為多少？4.如圖所示如圖所示,兩根相距為兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌的平行直導(dǎo)軌ab、cd, b、d間連有一固定電阻間連有一固定電阻R,導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)。導(dǎo)軌電阻可

7、忽略不計(jì)。MN為放在為放在ab和和cd上的一導(dǎo)體桿上的一導(dǎo)體桿,與與ab垂直垂直,其電其電阻也為阻也為R。整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)。整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為強(qiáng)度的大小為B,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所在平面磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所在平面（指向圖中紙面內(nèi)）?，F(xiàn)對(duì)（指向圖中紙面內(nèi)）?，F(xiàn)對(duì)MN施力使它沿導(dǎo)施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度軌方向以速度v（如圖）做勻速運(yùn)動(dòng)。令（如圖）做勻速運(yùn)動(dòng)。令U表示表示MN兩端電壓的大小，則兩端電壓的大小，則 （ ）A. U=Blv /2 ,流過(guò)固定電阻流過(guò)固定電阻R的感應(yīng)電流由的感應(yīng)電流由b到到dB. U=Bl v/2 ,流過(guò)固定電阻流過(guò)固定電阻R的感應(yīng)電流由

8、的感應(yīng)電流由d到到bC. U=Blv ,流過(guò)固定電阻流過(guò)固定電阻R的的 感應(yīng)電流由感應(yīng)電流由b到到dD. U=Blv ,流過(guò)固定電阻流過(guò)固定電阻R的的 感應(yīng)電流由感應(yīng)電流由d到到bM NRvdabcB5 5、兩根光滑的長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌、兩根光滑的長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌MNMN、M M N N 平行置于同一水平行置于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為l l , ,電阻不計(jì)電阻不計(jì), ,M M、M M 處接有如圖所處接有如圖所示的電路，電路中各電阻的阻值均為示的電路，電路中各電阻的阻值均為R R ，電容器的電，電容器的電容為容為C C。長(zhǎng)度也為。長(zhǎng)度也為l l 、阻值同為、阻值同為R R的金屬棒的金屬棒

9、a a b b垂直于導(dǎo)垂直于導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為軌放置，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B、方向豎直向下的勻、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。強(qiáng)磁場(chǎng)中。a a b b在外力作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)且與導(dǎo)軌保在外力作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)且與導(dǎo)軌保持良好接觸，在持良好接觸，在abab運(yùn)動(dòng)距離為運(yùn)動(dòng)距離為s s的過(guò)程中，整個(gè)回路中的過(guò)程中，整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為產(chǎn)生的焦耳熱為Q Q 。求。求 a a b b運(yùn)動(dòng)速度運(yùn)動(dòng)速度v v 的大??；的大小； 電容器所帶的電荷量電容器所帶的電荷量q q 。NCRRRMMNba6 6、固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的正方形導(dǎo)線框、固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的正方形導(dǎo)線框abcdabcd，各邊長(zhǎng)為，各

10、邊長(zhǎng)為L(zhǎng) L。其中。其中abab是一段電阻為是一段電阻為R R的均勻電阻絲，其余的均勻電阻絲，其余3 3邊均為電阻可忽略邊均為電阻可忽略的銅線。磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為的銅線。磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B, B, 方向垂方向垂直紙面向里?，F(xiàn)有一與直紙面向里?，F(xiàn)有一與abab段的材料、粗細(xì)、段的材料、粗細(xì)、長(zhǎng)度都相同的電阻絲長(zhǎng)度都相同的電阻絲PQPQ架在導(dǎo)體框上，如架在導(dǎo)體框上，如圖所示。圖所示。PQPQ以恒定速度以恒定速度從從adad滑向滑向bcbc，當(dāng)，當(dāng)滑過(guò)滑過(guò)L/3L/3的距離時(shí)，通的距離時(shí)，通過(guò)過(guò)aPaP段電阻絲的電流強(qiáng)度段電阻絲的電流強(qiáng)度是多大是多大? ? 方向如何方向如何? ?例例1 1、=30

11、=30，L=1mL=1m，B=1TB=1T，導(dǎo)軌光滑電阻不計(jì)，導(dǎo)軌光滑電阻不計(jì)，F(xiàn) F功率功率恒定且為恒定且為6W6W，abab的的m=0.2kgm=0.2kg、R=1R=1，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)當(dāng)s=2.8ms=2.8m時(shí)，獲得穩(wěn)定速度時(shí)，獲得穩(wěn)定速度2m/s2m/s，在此過(guò)程中，在此過(guò)程中abab產(chǎn)生的產(chǎn)生的熱量熱量Q=5.8JQ=5.8J，g=10m/sg=10m/s2 2，求：，求：abab棒從靜止開(kāi)始達(dá)到穩(wěn)定棒從靜止開(kāi)始達(dá)到穩(wěn)定速度所需時(shí)間。速度所需時(shí)間。abBF2 2、電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題例例2 2、水平面光滑，金屬環(huán)水平面光滑，金屬環(huán)r=10cm

12、r=10cm、R=1R=1、m=1kgm=1kg，v=v=10m/s10m/s向右勻速滑向有界磁場(chǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)向右勻速滑向有界磁場(chǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=0.5TB=0.5T；從環(huán)；從環(huán)剛進(jìn)入磁場(chǎng)算起，到剛好有一半進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，圓環(huán)釋放剛進(jìn)入磁場(chǎng)算起，到剛好有一半進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，圓環(huán)釋放了了32J32J的熱量，求：（的熱量，求：（1 1）此時(shí)圓環(huán)速度）此時(shí)圓環(huán)速度；（2 2）此時(shí)圓環(huán)所受安培力的功率。）此時(shí)圓環(huán)所受安培力的功率。B Bv導(dǎo)體切割磁感線或磁通量發(fā)生變化在導(dǎo)體切割磁感線或磁通量發(fā)生變化在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，機(jī)械能或其他形回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，機(jī)械能或其他形式的能量便轉(zhuǎn)化為電能。式的能量便轉(zhuǎn)化為電能。電

13、磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題求解基本方法：電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題求解基本方法：導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受安培力作用或通過(guò)電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受安培力作用或通過(guò)電阻發(fā)熱，又可使電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或電阻發(fā)熱，又可使電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或電阻的內(nèi)能。阻的內(nèi)能。增=E減（1 1）根據(jù)能量守恒定律求解：）根據(jù)能量守恒定律求解：注：注：能量轉(zhuǎn)化特點(diǎn)：能量轉(zhuǎn)化特點(diǎn)：練習(xí)練習(xí). .1 1、豎直放置的豎直放置的U U形導(dǎo)軌寬為形導(dǎo)軌寬為L(zhǎng) L，上端串有電阻，上端串有電阻R R。磁感應(yīng)強(qiáng)度為。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外。金屬棒面向外。金屬棒abab的質(zhì)量為的質(zhì)量為mm，與導(dǎo)軌接觸良，與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)摩擦

14、。從靜止釋放后好，不計(jì)摩擦。從靜止釋放后abab保持水平而下保持水平而下滑。試分析滑。試分析abab下滑過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化情況，下滑過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化情況，并并確定能表征其最終能量轉(zhuǎn)化快慢的物理量的確定能表征其最終能量轉(zhuǎn)化快慢的物理量的值值2.如圖（如圖（1）所示，電阻為）所示，電阻為R的矩形導(dǎo)線框的矩形導(dǎo)線框abcd，邊長(zhǎng)，邊長(zhǎng)ab=L，ad=h，質(zhì)量為，質(zhì)量為m，從某一高度自由落下，通過(guò)一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁，從某一高度自由落下，通過(guò)一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為h，線圈，線圈cd邊剛進(jìn)入磁邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)就恰好開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)場(chǎng)就恰好開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng),

15、那么在線圈穿越磁場(chǎng)的全過(guò)程，線框那么在線圈穿越磁場(chǎng)的全過(guò)程，線框中產(chǎn)生的焦耳熱是多少？（不考慮空氣阻力）中產(chǎn)生的焦耳熱是多少？（不考慮空氣阻力）（2 2）根據(jù)功能關(guān)系求解）根據(jù)功能關(guān)系求解常用動(dòng)能定理常用動(dòng)能定理注：注：1 1、我們一共學(xué)了幾個(gè)功能關(guān)系，、我們一共學(xué)了幾個(gè)功能關(guān)系，分別是哪些？分別是哪些？（1）重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系：）重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系：（2）彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系：）彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系：（3）摩擦力做功與物體內(nèi)能變化的關(guān)系：）摩擦力做功與物體內(nèi)能變化的關(guān)系：（4）其他力做功與機(jī)械能變化的關(guān)系：）其他力做功與機(jī)械能變化的關(guān)系：（6）電場(chǎng)力做功與

16、電勢(shì)能變化的關(guān)系：）電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系：（5）合外力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系：）合外力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系：（7）安培力做功與電能變化的關(guān)系：）安培力做功與電能變化的關(guān)系：練習(xí)、練習(xí)、如圖所示，豎直放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌之間如圖所示，豎直放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌之間接有定值電阻接有定值電阻R，質(zhì)量不能忽略的金屬棒與兩導(dǎo)軌始，質(zhì)量不能忽略的金屬棒與兩導(dǎo)軌始終保持垂直并良好接觸且無(wú)摩擦，棒與導(dǎo)軌的電阻均終保持垂直并良好接觸且無(wú)摩擦，棒與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平不計(jì)，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直，棒在豎直向上的恒力面垂直，棒在豎直向上的恒力F作

17、用下加速上升的一作用下加速上升的一段時(shí)間內(nèi)，力段時(shí)間內(nèi)，力F做的功與安培力做的功的代數(shù)和等于做的功與安培力做的功的代數(shù)和等于()A棒的機(jī)械能增加量棒的機(jī)械能增加量 B棒的動(dòng)能增加量棒的動(dòng)能增加量C棒的重力勢(shì)能增加量棒的重力勢(shì)能增加量 D電阻電阻R上放出的熱量上放出的熱量F例例3.如圖所示如圖所示,兩根相距為兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌的平行直導(dǎo)軌ab、cd, b、d間連有一固定電阻間連有一固定電阻R,導(dǎo)軌電阻可忽略導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)。不計(jì)。MN為放在為放在ab和和cd上的一導(dǎo)體桿上的一導(dǎo)體桿,與與ab垂垂直直,其電阻也為其電阻也為R。整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，。整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大

18、小為磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所在平面（指向圖中紙面內(nèi)）?，F(xiàn)對(duì)在平面（指向圖中紙面內(nèi)）。現(xiàn)對(duì)MN施力使施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度它沿導(dǎo)軌方向以速度v（如圖）做勻速運(yùn)動(dòng)。（如圖）做勻速運(yùn)動(dòng)。求：求：R、導(dǎo)體棒、導(dǎo)體棒MN、整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱。、整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱。M NRvdabcB2 2、在純電阻電路中電熱分配關(guān)系：、在純電阻電路中電熱分配關(guān)系：（1）串聯(lián)電路：電熱之比等于電阻之比，）串聯(lián)電路：電熱之比等于電阻之比，即即（2）串聯(lián)電路：某電阻上產(chǎn)生電熱與電）串聯(lián)電路：某電阻上產(chǎn)生電熱與電路中總電熱之比等于該電阻與電路總電阻路中總電熱之比等于該電阻與電路總電阻

19、之比，即之比，即（3）如果電路沒(méi)有儲(chǔ)電裝置，則在電磁）如果電路沒(méi)有儲(chǔ)電裝置，則在電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電能將全部轉(zhuǎn)化為電熱。感應(yīng)中產(chǎn)生的電能將全部轉(zhuǎn)化為電熱。Q1:Q2=R1:R2QR:QR總總=R:R總總例例4、光滑、光滑金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為=30度的斜度的斜面上，導(dǎo)軌面上，導(dǎo)軌下下端接有電阻端接有電阻R=3，導(dǎo)軌自身電阻忽，導(dǎo)軌自身電阻忽略不計(jì)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度略不計(jì)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。質(zhì)量為。質(zhì)量為m=0.1kg ，電阻為，電阻為1的金屬棒的金屬棒ab靜止釋放，沿導(dǎo)軌下滑。如圖所示，設(shè)導(dǎo)軌足靜止釋放，沿導(dǎo)軌下滑。如圖所

20、示，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，金屬棒夠長(zhǎng)，金屬棒ab下滑過(guò)程中始終與導(dǎo)軌接觸良好，下滑過(guò)程中始終與導(dǎo)軌接觸良好，當(dāng)金屬棒下滑當(dāng)金屬棒下滑h=3m時(shí)，速度恰好達(dá)到最大速度時(shí)，速度恰好達(dá)到最大速度2m/s，求此過(guò)程中電阻，求此過(guò)程中電阻R中產(chǎn)生的熱量？中產(chǎn)生的熱量？ 1、如圖所示，固定的水平光滑金屬導(dǎo)軌，間距為如圖所示，固定的水平光滑金屬導(dǎo)軌，間距為L(zhǎng)，左端接有阻，左端接有阻值為值為R的電阻，處在方向豎直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為的電阻，處在方向豎直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，質(zhì)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，質(zhì)量為量為m，電阻電阻為為r的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連，放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連，放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌電電阻阻可忽略。初始

21、時(shí)刻，彈簧恰處于自然長(zhǎng)度，導(dǎo)體棒具有水平向可忽略。初始時(shí)刻，彈簧恰處于自然長(zhǎng)度，導(dǎo)體棒具有水平向右的初速度右的初速度v0，在沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌，在沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。垂直并保持良好接觸。（1）若導(dǎo)體棒從初始時(shí)刻到速度第一次為零時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)）若導(dǎo)體棒從初始時(shí)刻到速度第一次為零時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能能為為Ep，則這一過(guò)程中電阻，則這一過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱上產(chǎn)生的焦耳熱Q1為多少？為多少？（2）導(dǎo)體棒往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最終將靜止于何處？從導(dǎo)體棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)）導(dǎo)體棒往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最終將靜止于何處？從導(dǎo)體棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)直到最終靜止的過(guò)程中，電阻直到最終靜止

22、的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱上產(chǎn)生的焦耳熱Q2為多少？為多少？綜合練習(xí)綜合練習(xí)RmvoLB圖22、如圖所示，正方形閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略如圖所示，正方形閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，將它從如圖所示的位置勻速拉出勻強(qiáng)磁場(chǎng)。不計(jì)，將它從如圖所示的位置勻速拉出勻強(qiáng)磁場(chǎng)。若第一次用若第一次用0.3 s時(shí)間拉出，時(shí)間拉出，導(dǎo)體框上產(chǎn)生的熱量導(dǎo)體框上產(chǎn)生的熱量為為Q1；第二次用；第二次用0.9 s時(shí)間拉出，時(shí)間拉出，導(dǎo)體框上產(chǎn)生的熱量導(dǎo)體框上產(chǎn)生的熱量為為Q2，則，則()AQ1Q2 BQ12Q2CQ13Q2 DQ19Q23、如圖所示，在水平面上有兩條光滑的長(zhǎng)直平行金屬如圖所示，在水平面上有兩條光滑的長(zhǎng)

23、直平行金屬導(dǎo)軌導(dǎo)軌MN、PQ，導(dǎo)軌間距離為，導(dǎo)軌間距離為L(zhǎng)，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面質(zhì)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面質(zhì)量分別為量分別為ma、mb的兩根金屬桿的兩根金屬桿a、b跨擱在導(dǎo)軌上，跨擱在導(dǎo)軌上，接入電路的電阻均為接入電路的電阻均為R.輕質(zhì)彈簧的左端與輕質(zhì)彈簧的左端與b桿連接，右桿連接，右端被固定開(kāi)始時(shí)端被固定開(kāi)始時(shí)a桿以初速度桿以初速度v0向靜止的向靜止的b桿運(yùn)動(dòng)，桿運(yùn)動(dòng)，當(dāng)當(dāng)a桿向右的速度為桿向右的速度為v時(shí)，時(shí)，b桿向右的速度達(dá)到最大值桿向右的速度達(dá)到最大值vm，此過(guò)程中，此過(guò)程中a桿產(chǎn)生的焦耳熱為桿產(chǎn)生的焦耳熱為

24、Q，兩桿始終垂直于，兩桿始終垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌良好接觸求當(dāng)導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌良好接觸求當(dāng)b桿達(dá)到最大速度桿達(dá)到最大速度vm時(shí)：時(shí)：)彈簧具有的彈性勢(shì)能彈簧具有的彈性勢(shì)能4、兩根光滑的金屬導(dǎo)軌，平行放置在傾角為兩根光滑的金屬導(dǎo)軌，平行放置在傾角為的斜面上，的斜面上，導(dǎo)軌的左端接有電阻導(dǎo)軌的左端接有電阻R，導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì)斜面，導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì)斜面處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上質(zhì)量為處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上質(zhì)量為m、電阻電阻為為r的金屬棒的金屬棒ab，在沿著斜面與棒垂直的恒力，在沿著斜面與棒垂直的恒力F作用作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑，并上升下沿導(dǎo)軌勻速上滑，并上升h高度如圖所示，

25、在這個(gè)高度如圖所示，在這個(gè)過(guò)程中過(guò)程中() A作用在金屬棒上的各個(gè)力的合力所做的功等于零作用在金屬棒上的各個(gè)力的合力所做的功等于零B作用在金屬棒上的作用在金屬棒上的安培力安培力所做的功等于電阻所做的功等于電阻R上產(chǎn)上產(chǎn)生的焦耳熱生的焦耳熱C恒力恒力F與安培力的合力所做的功等于零與安培力的合力所做的功等于零D電阻電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱上產(chǎn)生的焦耳熱(Fh/sin-mgh)R/(R+r)5如圖所示，小燈泡的規(guī)格為如圖所示，小燈泡的規(guī)格為“2 V 4 W”，接在光滑水平導(dǎo)軌上，軌距接在光滑水平導(dǎo)軌上，軌距0.1 m，電阻不，電阻不計(jì)金屬棒計(jì)金屬棒ab垂直擱置在導(dǎo)軌上，其電阻垂直擱置在導(dǎo)軌上，其電阻r1

26、 .整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B1 T的勻強(qiáng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中求：為使小燈泡正常發(fā)光，拉動(dòng)金屬磁場(chǎng)中求：為使小燈泡正常發(fā)光，拉動(dòng)金屬棒棒ab的外力功率多大？的外力功率多大？6.如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為m、高為、高為h的矩形導(dǎo)線框自某一的矩形導(dǎo)線框自某一高度自由落下后，通過(guò)一寬度也為高度自由落下后，通過(guò)一寬度也為h的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線框通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱框通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱() A可能等于可能等于2mgh B可能大于可能大于2mghC可能小于可能小于2mgh D可能為零可能為零例例1、如圖所示，虛線右側(cè)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂如圖所示，虛線右側(cè)存在勻強(qiáng)

27、磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，正方形金屬框電阻為直紙面向外，正方形金屬框電阻為R，邊長(zhǎng)是，邊長(zhǎng)是L，自框，自框從左邊界進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，在外動(dòng)力作用下由靜從左邊界進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，在外動(dòng)力作用下由靜止開(kāi)始，以垂直于磁場(chǎng)邊界的恒定加速度止開(kāi)始，以垂直于磁場(chǎng)邊界的恒定加速度a進(jìn)人磁場(chǎng)區(qū)進(jìn)人磁場(chǎng)區(qū)域，域，t1時(shí)刻框全部進(jìn)入磁場(chǎng)規(guī)定順時(shí)針?lè)较驗(yàn)楦袘?yīng)電時(shí)刻框全部進(jìn)入磁場(chǎng)規(guī)定順時(shí)針?lè)较驗(yàn)楦袘?yīng)電流流t的正方向外動(dòng)力大小為的正方向外動(dòng)力大小為F，框中電功率的瞬時(shí)值，框中電功率的瞬時(shí)值為為P，通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量為，通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量為q，其中，其中Pt圖象為圖象為拋物線則這些量隨時(shí)間變化的關(guān)系正確的是

28、（）拋物線則這些量隨時(shí)間變化的關(guān)系正確的是（）3、電磁感應(yīng)中的圖象問(wèn)題、電磁感應(yīng)中的圖象問(wèn)題ABCD 例例2：如圖：如圖(甲）中，甲）中，A是一邊長(zhǎng)為是一邊長(zhǎng)為l的正方形的正方形導(dǎo)線框，電阻為導(dǎo)線框，電阻為R。今維持以恒定的速度。今維持以恒定的速度v沿沿x軸軸運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的有界區(qū)域。若運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的有界區(qū)域。若沿沿x軸的方向?yàn)榱Φ恼较颍蛟趫D示位置的時(shí)軸的方向?yàn)榱Φ恼较?，框在圖示位置的時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，則磁場(chǎng)對(duì)線框的作用力刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，則磁場(chǎng)對(duì)線框的作用力F隨時(shí)隨時(shí)間間t的變化圖線為圖（乙）中的（的變化圖線為圖（乙）中的（ ） 1、常見(jiàn)的圖象有：、常見(jiàn)的圖

29、象有： B-t -t E-t U-t I I-t F-t E-x U-x I I-x F-x 等圖象等圖象(1)以上以上B、E、U、I、F等各量是有等各量是有方向方向的，通常用正負(fù)表示。的，通常用正負(fù)表示。(具體由具體由楞次定律楞次定律判斷判斷)(2)(2)以上各物理量的以上各物理量的大小大小由由法拉第電磁法拉第電磁感應(yīng)定律感應(yīng)定律判斷判斷基本處理方法是排除法：基本處理方法是排除法：一看方向進(jìn)行排除，一看方向進(jìn)行排除，二看大小（及其變化）進(jìn)行排除二看大?。捌渥兓┻M(jìn)行排除練習(xí)：練習(xí)：1、如圖所示，半徑為、如圖所示，半徑為R的閉合金屬環(huán)處于垂直于環(huán)的勻的閉合金屬環(huán)處于垂直于環(huán)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，現(xiàn)用

30、平行環(huán)現(xiàn)的拉力強(qiáng)磁場(chǎng)中，現(xiàn)用平行環(huán)現(xiàn)的拉力F ，欲將金屬環(huán)從磁場(chǎng)的，欲將金屬環(huán)從磁場(chǎng)的邊界勻速拉出，則拉力邊界勻速拉出，則拉力F隨金屬環(huán)的位置的變化如下圖中隨金屬環(huán)的位置的變化如下圖中的的( )RR2ROFxR2ROFxR2ROFxR2ROFxABCD2 2、如圖所示豎直放置的螺線管和導(dǎo)線、如圖所示豎直放置的螺線管和導(dǎo)線abcdabcd構(gòu)成回路，構(gòu)成回路，螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)體環(huán)。當(dāng)導(dǎo)線螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)體環(huán)。當(dāng)導(dǎo)線abcdabcd所圍所圍區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)按下列哪一圖示方式變化時(shí)，導(dǎo)體環(huán)將區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)按下列哪一圖示方式變化時(shí)，導(dǎo)體環(huán)將受到向上的磁場(chǎng)力作用？受到向上的磁場(chǎng)力作用？adc

31、b B0tB0tB0tB0tBABCD3、在水平桌面上，一個(gè)面積為在水平桌面上，一個(gè)面積為S的圓形金屬框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線的圓形金屬框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁場(chǎng)垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度框平面與磁場(chǎng)垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1隨時(shí)間隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖（的變化關(guān)系如圖（1）所）所示示.01s內(nèi)磁場(chǎng)方向垂直線框平面向下圓形金屬框與一個(gè)水平的內(nèi)磁場(chǎng)方向垂直線框平面向下圓形金屬框與一個(gè)水平的平行金屬導(dǎo)軌相連接，導(dǎo)軌上放置一根導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒的長(zhǎng)為平行金屬導(dǎo)軌相連接，導(dǎo)軌上放置一根導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒的長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為電阻為R，且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒處于另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其磁，且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒處于另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其

32、磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為感應(yīng)強(qiáng)度恒為B2，方向垂直導(dǎo)軌平面向下，如圖（，方向垂直導(dǎo)軌平面向下，如圖（2）所示若導(dǎo)）所示若導(dǎo)體棒始終保持靜止，則其所受的靜摩擦力體棒始終保持靜止，則其所受的靜摩擦力f隨時(shí)間變化的圖象是下隨時(shí)間變化的圖象是下圖中的（設(shè)向右為靜摩擦力的正方向）（）圖中的（設(shè)向右為靜摩擦力的正方向）（）ABCD4、如圖所示，磁場(chǎng)垂直于紙面向外，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)如圖所示，磁場(chǎng)垂直于紙面向外，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨水平向右的度隨水平向右的x軸按軸按B=B0+kx（B0、k為常量）的規(guī)為常量）的規(guī)律均勻增大位于紙面內(nèi)的正方形導(dǎo)線框律均勻增大位于紙面內(nèi)的正方形導(dǎo)線框abcd處于磁處于磁場(chǎng)中，在外力作用下始終保

33、持場(chǎng)中，在外力作用下始終保持dc邊與邊與x軸平行向右勻速軸平行向右勻速運(yùn)動(dòng)若規(guī)定電流沿運(yùn)動(dòng)若規(guī)定電流沿abcda的方向?yàn)檎较?，的方向?yàn)檎较?，則從則從t=0到到t=t1的時(shí)間間隔內(nèi)，下列關(guān)于該導(dǎo)線框中產(chǎn)的時(shí)間間隔內(nèi)，下列關(guān)于該導(dǎo)線框中產(chǎn)生的電流生的電流i隨時(shí)間隨時(shí)間t變化的圖象，正確的是（）變化的圖象，正確的是（）ABCD例例.如圖甲所示如圖甲所示,水平放置足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌水平放置足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌,左右左右兩端分別接有一個(gè)阻值為兩端分別接有一個(gè)阻值為R的電阻的電阻,勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直面垂直,質(zhì)量質(zhì)量m=0.1 kg、電阻、電阻r=R/2的金屬棒置于導(dǎo)軌的金屬棒置于

34、導(dǎo)軌上上,與導(dǎo)軌垂直且接觸良好與導(dǎo)軌垂直且接觸良好.現(xiàn)用一拉力現(xiàn)用一拉力F=(0.3+0 .2t) N作用在金屬棒上作用在金屬棒上,經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)2 s后撤去后撤去F,再經(jīng)過(guò)再經(jīng)過(guò)0.55 s金屬金屬棒停棒停 止運(yùn)動(dòng)止運(yùn)動(dòng),整個(gè)過(guò)程中金屬棒運(yùn)動(dòng)的距離整個(gè)過(guò)程中金屬棒運(yùn)動(dòng)的距離x=2.45 m.如圖乙所示為金屬棒的如圖乙所示為金屬棒的v -t圖象圖象,g=10 m/s2.求求:(1)金屬棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)金屬棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù);(2)從撤去從撤去F 到金屬棒停止的過(guò)程中到金屬棒停止的過(guò)程中,每個(gè)電阻每個(gè)電阻 R上產(chǎn)上產(chǎn)生的焦耳熱。生的焦耳熱。練習(xí)、練習(xí)、1如圖甲所示如圖甲所示,水平面上兩根

35、足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)水平面上兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置軌平行固定放置,間距為間距為L(zhǎng)=0.5 m,一端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為一端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為R=0.5 的電阻連接的電阻連接; 導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m=0.5 kg的導(dǎo)的導(dǎo)體棒體棒,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì);導(dǎo)軌所在位置有磁導(dǎo)軌所在位置有磁感應(yīng)強(qiáng)度為感應(yīng)強(qiáng)度為B=1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向上向上,現(xiàn)在給導(dǎo)體棒施加一水平向右的恒定拉力現(xiàn)在給導(dǎo)體棒施加一水平向右的恒定拉力F,并每隔并每隔0.2 s測(cè)量一測(cè)量一 次導(dǎo)體棒的速度次導(dǎo)體棒的速度,圖乙是根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)

36、描繪圖乙是根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)描繪出導(dǎo)體棒的出導(dǎo)體棒的v-t圖象圖象.求求:(1)力力F的大??；的大小；(2)t=2 s時(shí)導(dǎo)體棒的加速度；時(shí)導(dǎo)體棒的加速度；(3)估算估算3.2 s內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱量。內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱量。 2 2、導(dǎo)軌光滑、水平、電阻不計(jì)、間距導(dǎo)軌光滑、水平、電阻不計(jì)、間距L=0.20mL=0.20m；導(dǎo)體棒長(zhǎng)；導(dǎo)體棒長(zhǎng)也為也為L(zhǎng) L、電阻不計(jì)、垂直靜止于導(dǎo)軌上；磁場(chǎng)豎直向下、電阻不計(jì)、垂直靜止于導(dǎo)軌上；磁場(chǎng)豎直向下且且B=0.5TB=0.5T；已知電阻已知電阻R=1.0；現(xiàn)有一個(gè)外力現(xiàn)有一個(gè)外力F F沿軌道拉桿沿軌道拉桿 ，使之做勻加速運(yùn)動(dòng)，測(cè)得，使之做勻加速運(yùn)動(dòng)，測(cè)得F F與時(shí)間與

37、時(shí)間t t的關(guān)系如圖所示，求的關(guān)系如圖所示，求桿的質(zhì)量和加速度桿的質(zhì)量和加速度a a。BFRF/N048 12 16 20 2428t/s12345678 例與練習(xí)：勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為例與練習(xí)：勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T，磁場(chǎng)寬度磁場(chǎng)寬度L=3m，一正方形金屬框連長(zhǎng)，一正方形金屬框連長(zhǎng)ab=d=1m，每邊電阻，每邊電阻r=0.2 ，金屬框以，金屬框以v=10m/s的速度勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)，其平面始終的速度勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)，其平面始終一磁感線方向垂直，如圖所示。一磁感線方向垂直，如圖所示。(1)畫(huà)出金屬框穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)的過(guò)程中，金屬框內(nèi)畫(huà)出金屬框穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)的過(guò)程中，金屬框內(nèi)感應(yīng)電流的感應(yīng)電流的

38、(i-t)圖線。圖線。(以順時(shí)針?lè)较螂娏鳛檎皂槙r(shí)針?lè)较螂娏鳛檎?(2)畫(huà)出畫(huà)出ab兩端兩端電壓電壓的的U-t圖線圖線adbcvLB例例1 1、如圖磁感應(yīng)強(qiáng)度為如圖磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B，電阻為，電阻為r r的金屬棒的金屬棒abab向右勻向右勻速運(yùn)動(dòng)，速度為速運(yùn)動(dòng)，速度為v v，導(dǎo)軌寬度為，導(dǎo)軌寬度為L(zhǎng),L,左端接電阻左端接電阻R R，其余，其余電阻不計(jì)，摩擦也不計(jì)，試求：電阻不計(jì)，摩擦也不計(jì)，試求：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小 感應(yīng)電流的大小和方向感應(yīng)電流的大小和方向使金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)所需的使金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)所需的拉力拉力如果撤去拉力，如果撤去拉力，abab棒做何運(yùn)動(dòng)棒做何運(yùn)動(dòng)RFm rMNQP

39、abB4、電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題、電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題例例2：如圖：如圖1所示，兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌所示，兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為平行放置在傾角為的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng), M、P兩點(diǎn)間接有阻值為兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為的電阻。一根質(zhì)量為m的均的均勻直金屬桿勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直。整套裝放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直斜面向下，導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。讓斜面向下，導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。讓ab桿沿導(dǎo)桿沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始

40、下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計(jì)它軌由靜止開(kāi)始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計(jì)它們之間的摩擦。們之間的摩擦。（1）由）由b向向a方向看到的裝置如圖方向看到的裝置如圖2所示，請(qǐng)?jiān)诖藞D中所示，請(qǐng)?jiān)诖藞D中畫(huà)出畫(huà)出ab桿下滑過(guò)程中某時(shí)刻的受力示意圖；桿下滑過(guò)程中某時(shí)刻的受力示意圖；（2）在加速下滑過(guò)程中，當(dāng)）在加速下滑過(guò)程中，當(dāng)ab桿的速度大小為桿的速度大小為v時(shí)，時(shí)，求此時(shí)求此時(shí)ab桿中的電流及其加速度的大??；桿中的電流及其加速度的大??；（3）求在下滑過(guò)程中，）求在下滑過(guò)程中， ab桿可以達(dá)到的速度最桿可以達(dá)到的速度最 大值。大值。RabBLNMQPbB圖圖1圖圖2基本方法：基本方法：1、用法拉第電

41、磁感應(yīng)定律和楞次定律、用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律 求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向。求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向。2、求回路中的電流強(qiáng)度、求回路中的電流強(qiáng)度3、分析導(dǎo)體受力情況（、分析導(dǎo)體受力情況（包含安培力，用左手定則包含安培力，用左手定則）4、列動(dòng)力學(xué)方程求解。、列動(dòng)力學(xué)方程求解。解決電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的一般思路是解決電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的一般思路是“先電后力先電后力”，具體思路如下：，具體思路如下：1.1.豎直放置的豎直放置的U U形導(dǎo)軌寬為形導(dǎo)軌寬為L(zhǎng) L，上端串有電阻，上端串有電阻R R。磁感。磁感應(yīng)強(qiáng)度為應(yīng)強(qiáng)度為B B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外。金屬棒的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外。

42、金屬棒abab的質(zhì)量為的質(zhì)量為mm，與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)摩擦。從靜止，與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)摩擦。從靜止釋放后釋放后abab保持水平而下滑。求運(yùn)動(dòng)的最大速度（保持水平而下滑。求運(yùn)動(dòng)的最大速度（其其余導(dǎo)體部分的電阻都忽略不計(jì)）余導(dǎo)體部分的電阻都忽略不計(jì)）練習(xí)練習(xí)2、如圖所示，在一均勻磁場(chǎng)中有一、如圖所示，在一均勻磁場(chǎng)中有一U形導(dǎo)線框形導(dǎo)線框abcd，線框處于水平面內(nèi)，磁場(chǎng)與線框平面垂直，線框處于水平面內(nèi)，磁場(chǎng)與線框平面垂直，R為一電為一電阻，阻，ef為垂直于為垂直于ab的一根導(dǎo)體桿，它可在的一根導(dǎo)體桿，它可在ab、cd上上無(wú)摩擦地滑動(dòng)。桿無(wú)摩擦地滑動(dòng)。桿ef及線框中導(dǎo)線的電阻都可不計(jì)。及線框中導(dǎo)線

43、的電阻都可不計(jì)。開(kāi)始時(shí)，給開(kāi)始時(shí)，給ef一個(gè)向右的初速度，則一個(gè)向右的初速度，則 ( )Aef 將減速向右運(yùn)動(dòng)，但不是勻減速將減速向右運(yùn)動(dòng)，但不是勻減速B ef 將勻減速向右運(yùn)動(dòng)，最后停止將勻減速向右運(yùn)動(dòng)，最后停止Cef 將勻速向右運(yùn)動(dòng)將勻速向右運(yùn)動(dòng)Def 將往返運(yùn)動(dòng)將往返運(yùn)動(dòng) Redcab f3、傾角為、傾角為30的斜面上，有一導(dǎo)體框架，寬為的斜面上，有一導(dǎo)體框架，寬為1m，不，不計(jì)電阻，垂直斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為計(jì)電阻，垂直斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.2T，置于，置于框架上的金屬桿框架上的金屬桿ab，質(zhì)量，質(zhì)量0.2kg，電阻，電阻0.1，如圖所示，如圖所示.不計(jì)摩擦，當(dāng)金屬桿不計(jì)摩

44、擦，當(dāng)金屬桿ab由靜止下滑時(shí)，求：由靜止下滑時(shí)，求： (1)當(dāng)桿的速度達(dá)到當(dāng)桿的速度達(dá)到2m/s時(shí)，時(shí)，ab棒的加速度；棒的加速度； (2). ab棒的最大速度棒的最大速度30baBL4、兩根足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為兩根足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L(zhǎng)，底端接，底端接阻值為阻值為R的電阻將質(zhì)量為的電阻將質(zhì)量為m電阻為電阻為r的金屬棒懸掛在一的金屬棒懸掛在一個(gè)固定的個(gè)固定的勁度系數(shù)為勁度系數(shù)為K的的輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，如圖所示現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放，直，如圖所示現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放，則則()A釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度gB金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過(guò)電阻金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過(guò)電阻R的電流方向?yàn)榈碾娏鞣较驗(yàn)閍bC金屬棒的速度為金屬棒的速度為v時(shí)，所受的安培力大小時(shí)，所受的安培力大小為為FB2L2V/（R+r）