電磁感應(yīng)專題

1、壹立特教育 物理 張典電磁感應(yīng)專題高考考點分析1、本章知識點雖然不多，但是牽涉知識面廣，是高考的熱點內(nèi)容。題目以中檔題和綜合題為主。2、本章選擇題的重點是楞次定律和自感現(xiàn)象，另外磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率等概念也是常考知識點。3、電磁感應(yīng)的圖像問題及動態(tài)問題的分析也是近年的熱點。4、本章綜合題比較喜歡考：應(yīng)用牛頓第二定律解決導(dǎo)體切割磁感線的動力學(xué)問題，應(yīng)用動量定理、動量守恒定律解答導(dǎo)體切割磁感線的運動問題，應(yīng)用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律解決電磁感應(yīng)問題。一、感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件和感應(yīng)電動勢產(chǎn)生條件的區(qū)別 感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件:穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化. 感應(yīng)電動勢產(chǎn)生的條件:穿過電路的磁通

2、量發(fā)生變化.這里不要求閉合.無論電路閉合否，只要磁通量變化了，就一定有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生.這好比一個電源不論外電路是否閉合，電動勢總是存在的.但只有當(dāng)外電路閉合電路中才會有電流.產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源.磁感應(yīng)現(xiàn)象的實質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，如果回路閉合，則有感應(yīng)電流；回路不閉合，則只產(chǎn)生感應(yīng)電動勢而不產(chǎn)生感應(yīng)電流.題型一 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的判斷1.關(guān)于感應(yīng)電流,下列說法中正確的是().(A)只要閉合電路內(nèi)有磁通量,閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生(B)穿過螺線管的磁通量發(fā)生變化時,螺線管內(nèi)部就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生(C)線框不閉合時,即使穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,線圈中也沒有感應(yīng)電流(D)只要電路的一

3、部分作切割磁感線運動,電路中就一定有感應(yīng)電流2.如圖所示,有一正方形閉合線圈,在足夠大的勻強磁場中運動.下列四個圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是圖().3.如圖所示,豎直放置的長直導(dǎo)線通以恒定電流,有一矩形線框與導(dǎo)線在同一平面,在下列情況中線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流的是().(A)導(dǎo)線中電流強度變大(B)線框向右平動(C)線框向下平動(D)線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動4.如圖所示,一閉合金屬環(huán)從上而下通過通電的長直螺線管,b為螺線管的中點,金屬環(huán)通過a、b、c處時,能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是_.5.矩形閉合線圈平面跟磁感線方向平行,如圖所示.下列情況中線圈有感應(yīng)電流的是().(A)線圈繞ab軸轉(zhuǎn)動(B)線圈垂直紙而向外平動(C)

4、線圈沿ab軸下移(D)線圈繞cd軸轉(zhuǎn)動6.如圖所示,裸導(dǎo)線框abcd放在光滑金屬導(dǎo)軌上向右運動,勻強磁場力方向如圖所示,則().(A)表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)(B)表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)(C)表的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn) (D)表的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)7.如圖所示,一有限范圍的勻強磁場,寬為d.一個邊長為l正方形導(dǎo)線框以速度v勻速地通過磁場區(qū).若d>l,則在線框中不產(chǎn)生感應(yīng)電流的時間就等于().(A)(B)(C)(D)8.如圖所示,一水平放置的矩形線圈在條形磁鐵S極附近下落,在下落過程中,線圈平面保持水平,位置1和3都靠近位置2,則線圈從位置1到位置2的過程中,線圈內(nèi)_感應(yīng)電流,線圈從位置2到位置3的過程中,線圈內(nèi)_

5、感應(yīng)電流(均選填“有”或“無”).9.帶負(fù)電的圓環(huán)繞圓心旋轉(zhuǎn),在環(huán)的圓心處有一閉合小線圈,小線圈和圓環(huán)在同一平面,則( ).(A)只要圓環(huán)在轉(zhuǎn)動,小線圈內(nèi)就一定有感應(yīng)電流(B)不管環(huán)怎樣轉(zhuǎn)動,小線圈內(nèi)都沒有感應(yīng)電流(C)圓環(huán)在作變速轉(zhuǎn)動時,小線圈內(nèi)一定有感應(yīng)電流(D)圓環(huán)作勻速轉(zhuǎn)動時,小線圈內(nèi)沒有感應(yīng)電流10.如圖所示,矩形線框abed的ad和bc的中點M、N之間連接一電壓表,整個裝置處于勻強磁場中,磁場的方向與線框平面垂直,當(dāng)線框向右勻速平動時,下列說法中正的是().(A)穿過線框的磁通量不變化.MN間無感應(yīng)電動勢(B)MN這段導(dǎo)體作切割磁感線運動,MN間有電勢差(C)MN間有電勢差,所以電

6、壓表有示數(shù)(D)因為無電流通過電壓表,所以電壓表無示數(shù)11.如圖所不,開始時矩形線圈與磁場垂直,且一半在勻強磁場內(nèi),一半在勻強磁場外.符要線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流,下列方法中可行的是().(A)將線圈向左平移一小段距離(B)將線圈向上平移(C)以ab為軸轉(zhuǎn)動(小于90°)(D)以bc為軸轉(zhuǎn)動(小于90°)12.按如圖所示裝置進(jìn)行操作時,發(fā)現(xiàn)放在光滑金屬導(dǎo)軌上的ab導(dǎo)體棒發(fā)生移動,其可能的原因是().(A)閉合S的瞬間(B)斷丌S的瞬間(C)閉合S后,減少電阻R時(D)閉合S后,增大電阻時13.如圖所示,導(dǎo)體棒ab放在光滑的金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌足夠長,除了電阻R外,其他電阻不計.導(dǎo)體棒a

7、b的質(zhì)量為m,長為L,給ab棒一個水平向右的初速度v0,因感應(yīng)電流作用,ab棒將減速運動,則電阻R消耗的最大電能為多少?二、楞次定律1、步驟楞次定律的應(yīng)用應(yīng)該嚴(yán)格按以下四步進(jìn)行：確定原磁場方向；判定原磁場如何變化（增大還是減?。?；根據(jù)“增反減同”確定感應(yīng)電流的磁場方向；根據(jù)安培定則判定感應(yīng)電流的方向.2、楞次定律的四種表現(xiàn)形式 形式一、增反減同當(dāng)閉合回路中原磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場方向就與原磁場方向相反；當(dāng)原磁通量減少時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方相同。形式二、來拒去留感應(yīng)電流阻礙相對運動，原磁場靠近閉合回路(線圈)時，感應(yīng)電流的磁場要拒之；原磁場遠(yuǎn)離回路(線圈)時，感應(yīng)電流的磁場要留之

8、。從運動的效果看，可表述為敵進(jìn)我拒，敵退我追。形式三、增縮減擴閉合回路中原磁通量增大時，閉合回路的面積有收縮的趨勢；原磁通量減少時，閉合回路面積有擴大的趨勢。形式四、(自感現(xiàn)象)感應(yīng)電流阻礙原電流變化線圈中原電流增加，在線圈中自感電流的方向與原電流方向相反；反之，則相同。3. 楞次定律和右手定則的區(qū)別（1）右手定則只適用于部分導(dǎo)體切割磁感線的情況楞次定律適用于任何情況 （2） 楞次定律的研究對象是整個回路，而右手定則卻是一段做切割磁感線運動的導(dǎo)線。但二者是統(tǒng)一的題型二 楞次定律的理解 1如圖所示,線幽abcd自由下落進(jìn)入勻強磁場中,則當(dāng)只有dc邊進(jìn)入磁場時,線圈中感應(yīng)電流的方向是_.當(dāng)整個線圈

9、進(jìn)入磁場中時,線圈中_感應(yīng)電流(選填“有”或“無”).2.矩形線框在磁場中作如下圖所示的各種運動,運動到圖上所示位置時,其中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是圖(),請將電流方向標(biāo)在該圖上.3.如圖所示,當(dāng)導(dǎo)線棒MN在外力作用下沿導(dǎo)軌向右運動時,流過R的電流方向是().(A)由AB(B)由BA(C)無感應(yīng)電流(D)無法確定4.如圖所示,通電導(dǎo)線與矩形線圈abcd處于同一平面,下列說法中正確的是().(A)若線圈向右平動,其中感應(yīng)電流方向是adcb(B)若線圈豎直向下平動,無感應(yīng)電流產(chǎn)生(C)當(dāng)線圈以ab邊為軸轉(zhuǎn)動時(小于90°),其中感應(yīng)電流方向是abcd(D)當(dāng)線圈向?qū)Ь€靠近時,其中感應(yīng)電流方向是

10、adcb5.右如圖所示,當(dāng)條形磁鐵作下列運動時,線圈中的感應(yīng)電流方向應(yīng)是(從左往右看)().(A)磁鐵靠近線圈時,電流的方向是逆時針的(B)磁鐵靠近線圈時,電流的方向是順時針的(C)磁鐵向上平動時,電流的方向是逆時針的(D)磁鐵向上平動時,電流的方向是順時釗的6.如圖所示,當(dāng)條形磁鐵向上運動遠(yuǎn)離螺線管時,流過電流計的電流方向是_；當(dāng)磁鐵向下運動靠近螺線管時,流過電流計的電流方向是_.7.由細(xì)彈簧圍成的圓環(huán)中間插入一根條形磁鐵,如圖所示.當(dāng)用力向四周擴圓展環(huán),使其面積增大時,從上向下看().(A)穿過圓環(huán)的磁通量減少,圓環(huán)中有逆時針方向的感應(yīng)電流(B)穿過圓環(huán)的磁通量增加,圓環(huán)中有順時針方向的感

11、應(yīng)電流(C)穿過圓環(huán)的磁通量增加,圓環(huán)中有逆時針方向的感應(yīng)電流(D)穿過圓環(huán)的磁通量不變,圓環(huán)中沒有感應(yīng)電流8.金屬圓環(huán)的圓心為O,金屬棒Oa、Ob可繞O在環(huán)上轉(zhuǎn)動,如圖所示.當(dāng)外力使Oa逆時針方向轉(zhuǎn)動時,Ob將().(A)不動(B)逆時針轉(zhuǎn)動(C)順時針轉(zhuǎn)動 (D)無法確定9.在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗中,首先按右圖接線,以查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向之間的關(guān)系；當(dāng)閉合S時,觀察到電流表指針向左偏,不通電時電流表指針停在正中央.然后按右圖所示將電流表與副線圈B連成一個閉合回路,將原線圈A、電池、滑動變阻器和電鍵S串聯(lián)成另一個閉合電路(1)S閉合后,將螺線管A(原線圈)插入螺線管B(副

12、線圈)的過程中,電流表的指針將如何偏轉(zhuǎn)?(2)線圈A放在B中不動時,指針如何偏轉(zhuǎn)?(3)線圈A放在B中不動,將滑動變阻器的滑片P向左滑動時,電流表指針將如何偏轉(zhuǎn)?(4)線圈A放在B中不動,突然斷開S.電流表指針將如何偏轉(zhuǎn)?10.如圖所示,當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強度B在逐漸增強的過程中,內(nèi)外金屬環(huán)上的感應(yīng)電流的方向應(yīng)為().(A)內(nèi)環(huán)順時針方向,外環(huán)逆時針方向(B)內(nèi)環(huán)逆時針方向,外環(huán)順時針方向(C)內(nèi)外環(huán)均順時針力.向(D)內(nèi)外環(huán)均逆時針方向11.如圖所示,當(dāng)變阻器R的滑片P向右移動時,流過電阻R的電流方向是_.12.如圖所示,閉合矩形線圈abcd與長直導(dǎo)線MN在同一平面內(nèi),線圈的ab、dc兩邊與直導(dǎo)

13、線平行,直導(dǎo)線中有逐漸增大、但方向不明的電流,則().(A)可知道線圈中的感應(yīng)電流方向(B)可知道線圈各邊所受磁場力的方向(C)可知道整個線圈所受的磁場力的方向(D)無法判斷線圈中的感應(yīng)電流方向,也無法判斷線圈所受磁場力的方向13.如圖所示,一電子以初速度v沿金屬板平行方向飛入MN極板間,若突然發(fā)現(xiàn)電子向M板偏轉(zhuǎn),則可能是().(A)電鍵S閉合瞬間(B)電鍵S由閉合到斷丌瞬間(C)電鍵S是閉合的,變阻器滑片P向左迅速滑動(D)電鍵S是閉合的,變阻器滑片P向右迅速滑動14.如圖,在兩根平行長直導(dǎo)線M、N中,通入相同方向、相同大小的電流,導(dǎo)線框abcd和兩導(dǎo)線在同一平面內(nèi),線框沿著與兩導(dǎo)線垂直的方

14、向,自右向左在兩導(dǎo)線間勻速移動,在移動過程中,線框中感應(yīng)電流的方向為().(A)沿abcda不變(B)沿adcba不變(C)由abcda變成adcba(D)出adcba變成nbcd15.如圖所示,在勻強磁場中放置一個電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌跟大線圈M相連,導(dǎo)軌上放一根導(dǎo)線ab,磁感線垂直于導(dǎo)軌所在平面,欲使M所包圍的小閉合線圈N產(chǎn)生順時針方方的感應(yīng)電流,則導(dǎo)線的運動情況可能是().(A)勻速向右運動(B)加速向右運動(C)減速向右運動(D)加速向左運動題型三 楞次定律的應(yīng)用1.如圖所示,當(dāng)磁鐵突然向銅環(huán)運動時,銅環(huán)的運動情況是().(A)向右擺動(B)向左擺動 (C)靜止(D)不判定2.某

15、磁場的磁感線如圖所示,有制線圈自圖示A位置落至B位置,在下落過程中,自上而下看,線圈中的感應(yīng)電流方向是().(A)始終沿順時針方向(B)始終沿逆時針方向(C)先沿順時針再沿逆時針方向(D)先沿逆時針再沿順時針方向3.如圖所示,水平放置的光滑桿上套有A、B、C三個金屬環(huán),其中B接電源.在接通電源的瞬間,A、C兩環(huán)().(A)都被B吸引(B)都被B排斥(C)A被吸引,C被排斥(D)A被排斥,C被吸引4.如圖所示,MN是一根固定的通電直導(dǎo)線,電流方向向上,今將一金屬線框abcd放在導(dǎo)線上,讓線框的位置偏向?qū)Ь€的左邊,兩者彼此絕緣.當(dāng)導(dǎo)線中的電流突然增大時,線框整體受力情況為().(A)受力向右(B)

16、受力向左(C)受力向上(D)受力為零5.如圖所示,把一正方形線圈從磁場外自右向左勻速經(jīng)過磁場再拉出磁場,則從ad邊進(jìn)入磁場起至bc邊拉出磁場止,線圈感應(yīng)電流的情況是().(A)先沿abcda的方向,然后無電流,以后又沿abcda方向(B)先沿abcda的方向,然后無電流,以后又沿adcba方向(C)先無電流,當(dāng)線圈全部進(jìn)入磁場后才有電流(D)先沿adcba的方向,然后無電流,以后又滑abcda方向6如圖所示,不閉合的螺線管中放有一根條形磁鐵,當(dāng)磁鐵向右抽出時,A點電勢比B點_；當(dāng)磁鐵從左邊抽出時,A點電勢比B點_.7.如圖所示,小金屬環(huán)和大金屬環(huán)重疊在同一平面內(nèi),兩環(huán)相互絕緣,小環(huán)有一半面積在

17、大環(huán)內(nèi),當(dāng)大環(huán)接通電源的瞬間,小環(huán)中感應(yīng)電流的情況是().(A)無感臆電流(B)有順時針方向的感應(yīng)電流(C)有逆時針方向的感應(yīng)電流(D)無法確定8.如下圖(a)所示,一個由導(dǎo)體制成的矩形線圈,以恒定速度v運動,從無場區(qū)域進(jìn)入勻強磁場區(qū)域,然后出來.若取逆時針方向為電流的正方向,那么在(b)圖中所示的圖像中,能正確反映出回路中感應(yīng)電流隨時間變化的是圖().9.如圖所示,通電直導(dǎo)線cd,右側(cè)有一金屬線框與導(dǎo)線cd在同一平面內(nèi),金屬棒ab放在框架上,ab棒受磁場力向左,則cd棒中電流變化的情況是().(A)cd棒中通有dc方向逐漸減小的電流(B)cd棒中通有dc方向逐漸增大的電流(C)cd棒中通有c

18、d方向逐漸增大的電流(D)cd棒中通有cd方向逐漸減小的電流10.如圖所示,鐵芯上繞有L1和L2兩個線圈,鐵芯左邊掛一個輕小金屬環(huán),當(dāng)電鍵S閉合時,Lz的兩端點A、B電勢UA_uB(選填“>”、“<”或“一”),小金屬環(huán)將向 運動,小磁針的S極將向_轉(zhuǎn)動.11.如圖所示,直導(dǎo)線MN上通以電流I,當(dāng)其右側(cè)金屬棒AB在導(dǎo)軌上勻速向右運動時,請說明繞在鐵芯上的線圈AB及CD中的感應(yīng)電流方向.12.如圖所示,要使金屬環(huán)C向線圈A運動,導(dǎo)線AB在金屬導(dǎo)軌上應(yīng)()(A)向右作減速運動(B)向左作減速運動(C)向右作加速運動(D)向左作加速運動13.一平面線圈用細(xì)桿懸于P點,開始時細(xì)桿處于水平位

19、置,釋放后讓它在如圖所示的勻強磁場中運動.已知線圈平面始終與紙面垂直,當(dāng)線圈第一次通過位置1和位置2時,順著磁場的方向看去,線圈中感應(yīng)電流的方向分別為().(A)逆時針方向,逆時針方向(B)逆時針方向,順時針方向(C)順時針方向,順時針方向(D)順時針方向,逆時針方向14.如圖所示,螺線管置于閉合金屬圓環(huán)A的軸線上,當(dāng)B中通過的電流減小時().(A)環(huán)A有縮小的趨勢(B)環(huán)A有擴張的趨勢(C)螺線管B有縮短的趨勢(D)螺線管B有伸長的趨勢15.在圓柱形永磁鐵的一個極附近,套上一個窄環(huán)形線圈,如圖所示,如果拉動線圈沿OO軸作簡諧運動,且振幅A=1mm(A遠(yuǎn)小于磁鐵和線圈的線度),頻率f=1000

20、Hz,在線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值max=5V,如果給線圈通以大小為I=200mA的電流,需用多大的力作用在線圈上才能使它不動?三、對法拉第電磁感應(yīng)定律的理解( 1 ) 內(nèi)容:電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比.表達(dá)式:，n為線圈的匝數(shù).法拉第電磁感應(yīng)定律是計算感應(yīng)電動勢的普適規(guī)律.( 2 ) 說明: 本式是確定感應(yīng)電動勢的普遍規(guī)律，適用于導(dǎo)體回路，回路不一定閉合. 在中，E的大小是由匝數(shù)及磁通量的變化率(即磁通量變化的快慢)決定的，與或之間無大小上的必然聯(lián)系.磁通量表示穿過某一平面的磁感線的條數(shù)；磁通量的變化量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

21、快慢.大，及不一定大；大，及也不一定大.它們的區(qū)別類似于力學(xué)中的v、v及的區(qū)別. 一般計算t時間內(nèi)的平均電動勢，但若是恒定的，則E不變也是瞬時值. 若S不變，B隨時間變化時，則；若B不變，回路面積S隨時間變化時，則.2.導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢( 1 )公式:E=BLv(可從法拉第電磁感應(yīng)定律推出)( 2 )說明: 上式僅適用于導(dǎo)體各點以相同的速度在勻強磁場中切割磁感線的情況，且L、v與B兩兩垂直. 當(dāng)LB,Lv,而v與B成角時，感應(yīng)電動勢E=BLvsin. 若導(dǎo)線是曲折的，則L應(yīng)是導(dǎo)線的有效切割長度. 公式E=BLv中，若v是一段時間內(nèi)的平均速度，則E為平均感應(yīng)電動勢，若v為瞬時速度，則

22、E為瞬時感應(yīng)電動勢. 3.導(dǎo)體轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢當(dāng)導(dǎo)體在垂直于磁場的平面內(nèi)，繞一端以角速度勻速轉(zhuǎn)動， 切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢時:.題型四 電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用1.下列幾種說法中止確的是().(A)線圈中磁通量變化越大,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大(B)線圈中磁通量越入,線圈中產(chǎn)牛的感應(yīng)電動勢一定越大(C)圈圈放在磁場越強的位置,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大(D)線圈中磁通量變化越快,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大2.如圖所示,矩形金屬框置于勻強磁場中,ef為一導(dǎo)體棒,可在ad與bc間滑動并接觸良好.設(shè)磁場的磁感應(yīng)強度為B,ef長為l,t時間內(nèi)ef向右勻速滑過距離d,則下列說法中正確

23、的是().(A)ef向右滑動時,左側(cè)面積增大ld,右側(cè)面積減少ld,則(B)ef向右滑動時,左側(cè)面積增大ld.右側(cè)面積減少ld,相抵消,則=0(C)在公式中,在切割情況下,=BS,S應(yīng)是導(dǎo)線切割掃過的面積,因此(D)在切割情況下只能用e=Blv計算,小能用計算3,如圖所示,兩個互連的金屬圓環(huán),粗金屬環(huán)的電阻為細(xì)金屬環(huán)電阻的二分之一.磁場垂直穿過粗金屬環(huán)所在區(qū)域.當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強度隨時間均勻變化時,在粗環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為,則a、b兩點間的電勢差為().(A)(B)(C)(D)4.如圖所示,半徑為r的n匝線圈在邊長為l的止方形abcd之外,勻強磁場充滿正方形區(qū)域并垂直穿過該區(qū)域,當(dāng)磁場以B/t

24、的變化率變化時,線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為_5.如圖所示,導(dǎo)體框內(nèi)有一垂直于框架平而的勻強磁場,磁場的磁感應(yīng)強度為0.12T,框架中的電阻R1=3,R2=2,其余部分電阻均不計.導(dǎo)體棒AB在磁場中的長度為0.5m,當(dāng)AB棒以10ms速度沿著導(dǎo)體框勻速移動時,所需外力F=_N,產(chǎn)生功率P=_W,通過R2上的電流I2=_A.6.如圖所示,將條形磁鐵插入閉合線圈,若第一次迅速插入線圈中用時間為0.2s,第二次緩慢插入線圈用時間為1s,則第一次和第二次插入時線圈中通過的電量之比是_,線圈中產(chǎn)生的熱量之比是_.7.如圖所示,兩根平行光滑艮直金屬導(dǎo)軌,其電阻不計,導(dǎo)體棒ab和cd跨在導(dǎo)軌上,ab的電阻大于

25、cd的電阻.當(dāng)cd棒在外力F2作用下勻速向右滑動時,ab棒在外力F1,作用下保持靜止,則ab棒兩端電壓Uab,和cd棒兩端電壓Ucd.相比,Uab_Ucd,外力F1和F2相比,F1_F2(均選填“>”、“=”或“<”)(磁場充滿導(dǎo)軌區(qū)域).8.如圖所示,在金屬線框的開口處,接有一個10F的電容器,線框置于一個方向與線框平面垂直的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度以5×10-3Ts的速率增加.如果線框面積為100m2,則電容器上板帶_電,下板帶_電,電容器帶的電量為_C.9.如圖所示,平行導(dǎo)軌間的距離為d.一端跨接一個電阻R,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向垂直于平行金屬導(dǎo)軌所在平面.一

26、根足夠長的金屬棒與導(dǎo)軌成角放置,金屬棒與導(dǎo)軌的電阻不計,當(dāng)金屬棒沿垂直于棒的方向滑行時,通過電阻R的電流為().(A)(B)(C)(D)10.如圖所示,abcd是由粗細(xì)均勻的電阻絲制成的長方形線框,導(dǎo)體棒MN有電阻,可在ad邊與bf邊上無摩擦滑動,且接觸良好,線框處于垂直紙面向里的勻強磁場中.當(dāng)MN棒由靠ab邊處向cd邊勻速移動的過程中,下列說法中正確的是().(A)MN棒中電流先減小后增大(B)MN棒兩端電壓先增大后減小(C)MN棒上拉力的功率先增大后減小(D)矩形線框中消耗的電功率先減小后增大11.如圖所示,勻強磁場中放置有固定的abc金屬框架,導(dǎo)體棒ef在框架上勻速向右平移,框架和棒所用

27、材料、橫截面積均相同,摩擦阻力忽略不計.那么在ef,棒脫離框架前,保持一定數(shù)值的物理量是().(A)ef棒所受的拉力(B)電路中的磁通量(C)電路中的感應(yīng)電流(D)電路中的感應(yīng)電動勢12.如圖所示,一個質(zhì)量m=16g、長d=0.5m、寬L=0.1m、電阻R=0.1的矩形線框從高處自由落下,經(jīng)過5m高度,下邊開始進(jìn)入一個跟線框平面垂直的勻強磁場.已知磁場區(qū)域的高度h=1.55m,線框進(jìn)入磁場時恰好勻速下落(g取10ms2).問：(1)磁場的磁感應(yīng)強度多大?(2)線框下邊將要出磁場時的速率多大?13.如圖所示,水平放置的金屬框架abcd,寬度為0.5m,勻強磁場與框架平面成30°角,磁場

28、的磁感應(yīng)強度為0.5T,框架電阻不計,金屬桿MN置于框架上可以以無摩擦地滑動.MN桿的質(zhì)量為0.05kg,電阻為0.2,試求當(dāng)MN桿的水平速度為多大時,它對框架的壓力恰為零?此時水平拉力應(yīng)為多大?14.如圖所示,在一個磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,有一彎成45°角的金屬導(dǎo)軌,且導(dǎo)軌平面垂直磁場方向.導(dǎo)電棒MN以速度v從導(dǎo)軌的O點處開始無摩擦地勻速滑動,迷度v的方向與Ox方向平行,導(dǎo)電棒與導(dǎo)軌單位長度的電阻為r.(1)寫出t時刻感應(yīng)電動勢的表達(dá)式.(2)感應(yīng)電流的大小如何?(3)寫出在t時刻作用在導(dǎo)電棒MN上的外力瞬時功率的表達(dá)式.15.如圖所示,豎直平行導(dǎo)軌間距l(xiāng)=20cm,導(dǎo)軌頂端接

29、有一電鍵S.導(dǎo)體捧ab與導(dǎo)軌接觸良好目無摩擦,ab的電阻R=0.4,質(zhì)量m=10g,導(dǎo)軌的電阻不計,整個裝置處在與軌道平面垂直的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B=1T.當(dāng)曲棒由靜止釋放0.8s后,突然閉合電鍵,不計空氣阻力.設(shè)導(dǎo)軌足夠長.求ab棒的最大速度和最終速度的大小(g取10ms2).16如圖所示,在直線電流附近有一根金屬棒ab,當(dāng)金屬棒以b端為圓心,以ab為半徑,在過導(dǎo)線的平面內(nèi)勻速旋轉(zhuǎn)達(dá)到圖中的位置時().(A)a端聚積電子(B)b端聚積電子(C)金屬棒內(nèi)電場強度等于零(D)ua>ub17如圖所示,將一個與勻強磁場垂直的正方形多匝線圈從磁場中勻速拉出的過程中,拉力做功的功率().(A)

30、與線圈匝數(shù)成正比(B)與線圈的邊長成正比(C)與導(dǎo)線的電阻率成正比(D)與導(dǎo)線橫截面積成正比18.把一個放在均勻變化的磁場中的圓形線圈改裝后,讓線圈的面積、線圈圍成的圓半徑、匝數(shù)這三個量中的其中一個量按如下改變時,仍放回原處,則(導(dǎo)線中的阻符合電阻定律)：(1)面積增大1倍,感應(yīng)電流是原來的_倍.(2)半徑增大1倍,感應(yīng)電流是原來的_倍.(3)匝數(shù)增大1倍,感應(yīng)電流是原來的_倍.19.電磁流量計如圖所示,用非磁性材料做成的圓管道,外加一勻強磁場.當(dāng)管道中導(dǎo)電液體流過此區(qū)域時,測出管壁上a、b兩點間的電動勢為,就可知道管中液體的流量Q,即單位時間內(nèi)流過管道橫截面的液體體積(m3s).已知管道直徑

31、為D,磁場的磁感應(yīng)強度為B,則Q與間的關(guān)系為_.(2000年全國高考試題)20.如圖所示,OP1Q1與OP2Q2是位于同一水平面上的兩根金屬導(dǎo)軌,處在沿豎直方向的勻強磁場中,(磁場充滿區(qū)域)磁感應(yīng)強度為B.導(dǎo)軌的OP1段與OP2段相互乖直,長度相等,交于O點.導(dǎo)軌的P1Q1段與P2Q2段相互平行,并相距2b.一金屬細(xì)桿在t=0的時刻從O點山發(fā),以恒定的速度v沿導(dǎo)軌向右滑動.在滑動過程中.桿始終保持與導(dǎo)的平行段相垂直.速度方向與導(dǎo)軌的平行段相平行,桿與導(dǎo)軌有良好的接觸.假定導(dǎo)軌和金屬桿都有電阻,每單位長度的電阻都是r.(1)金屬桿在正交的OP1、OP2導(dǎo)軌上滑動時,金屬桿上通過的電流多大?(2)

32、當(dāng)t=2b/v時,通過金屬桿中的電流又是多少?21.如圖所示,金屬棒a從高為h處自靜止起沿光滑的弧形導(dǎo)軌下滑,進(jìn)入光滑導(dǎo)軌的水平部分,導(dǎo)軌的水平部分處于豎直向下的勻強磁場中.在水平部分原先靜止有另一根金屬棒b,兩根棒的質(zhì)量關(guān)系是m=2mb,.整個水平導(dǎo)軌足夠長并處于廣闊的勻強磁場中.(1)當(dāng)金屬棒剛進(jìn)入磁場的瞬間,兩棒的加速度大小之比是多少?(2)假設(shè)金屬棒a始終沒跟金屬棒b相碰,則兩棒的最終速度各多大?(3)在上述整個過程中兩根金屬棒和導(dǎo)軌所組成的回路中消耗的電能是多少?22.如圖所示,水平放置的U形金屬框架中接有電源,電源的電動勢為,內(nèi)阻為r,框架上放置一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬桿,它可以

33、在框架上無摩擦地滑動,框架兩邊相距L,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向豎直向下.當(dāng)ab桿受到水平向右恒力F后開始向右滑動,求：(1)ab桿從靜止開始向右滑動,啟動時的加速度.(2)ab桿可以達(dá)到的最大速度vmax(3)ab桿達(dá)到最大速度vmax時電路中每秒放出的熱量Q.23.如圖所示,正方形金屬框abcd的邊長為L,在拉力作用下以速率v勻速通過勻強磁場.已知電阻Rab=Rcd=Ref(其余電阻不計).長度Lae=2Led,磁場寬度大于L,磁感應(yīng)強度為B.求把金屬框從圖示位置開始到全部拉進(jìn)磁場的過程中拉力所做的功.24.如圖所示,質(zhì)量為100g的鋁環(huán),用細(xì)線懸掛起來,環(huán)中央距地面h為0.8m.有一

34、質(zhì)量200g的磁鐵以10ms的水平速度射入并穿過鋁環(huán),落在距鋁環(huán)原位置水平距離3.6m處,則在磁鐵與鋁環(huán)發(fā)生相互作用時：(1)鋁環(huán)向哪邊偏斜?它能上升多高?(2)在磁鐵穿過鋁環(huán)的整個過程中,環(huán)中產(chǎn)生了多少電能?25棒平行于地而放置,與框架接觸良好無摩擦,離地高為h0磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與框架平面相垂直,開始時電容器不帶電,自靜止起將棒釋放,求棒落到地面的時間.不計各處電阻.26.如圖所示,質(zhì)量為m的跨接桿可以無摩擦地沿水平的平行導(dǎo)軌滑行,兩軌間寬為L,導(dǎo)軌與電阻R連接.放在豎直向上的勻強磁場中,磁場的磁感應(yīng)強度為B,桿的初速度為v0,試求桿到停下來所滑行的距離.四、電磁感應(yīng)的圖像問題知識要

35、點電磁感應(yīng)中常涉及磁感應(yīng)強度B、磁通量、感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流I等隨時間變化的圖線，即Bt圖線、t圖線、Et圖線和It圖線。 對于切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的情況，有時還常涉及感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流I等隨位移x變化的圖線，即Ex圖線和Ix圖線等。 這些圖像問題大體上可分為兩類：由給定的電磁感應(yīng)過程選出或畫出正確的圖像，或由給定的有關(guān)圖像分析電磁感應(yīng)過程，求解相應(yīng)的物理量。 1、定性或定量地表示出所研究問題的函數(shù)關(guān)系；2、在圖象中E、I、B等物理量的方向是通過正負(fù)值來反映；3、畫圖象時要注意橫、縱坐標(biāo)的單位長度定義或表達(dá)。對圖像的分析，應(yīng)做到“四明確一理解”：(1)明確圖像所描述的物理意義；明確

36、各種正、負(fù)號的含義；明確斜率的含義；明確圖像和電磁感應(yīng)過程之間的對應(yīng)關(guān)系。(2)理解三個相似關(guān)系及其各自的物理意義：vv ， BB ， 方法技巧電磁感應(yīng)中的圖像問題的分析，要抓住磁通量的變化是否均勻，從而推知感應(yīng)電動勢（電流）是否大小恒定，用楞次定律或右手定則判斷出感應(yīng)電動勢（感應(yīng)電流）的方向，從而確定其正負(fù)，以及在坐標(biāo)中范圍分析回路中的感應(yīng)電動勢或感應(yīng)電流的大小，要利用法拉第電磁感應(yīng)定律來分析，有些圖像還需要畫出等效電路圖來輔助分析不管是哪種類型的圖像，都要注意圖像與解析式（物理規(guī)律）和物理過程的對應(yīng)關(guān)系，都要用圖線的斜率、截距的物理意義去分析問題題型五 電磁感應(yīng)的圖像問題1、如下圖所示，閉

37、合直角三角形導(dǎo)線框ABC的直角邊BC與勻強磁場邊界平行，若讓框沿BA方向勻速通過有明顯邊界的勻強磁場區(qū)，磁場寬度L > AB，則在整個過程中，線框內(nèi)的感應(yīng)電流隨時間變化的圖象是下圖中的（取逆時針方向為電流正方向）x3L圖甲abL2.圖甲中的a是一個邊長為為L的正方向?qū)Ь€框，其電阻為R.線框以恒定速度v沿x軸運動，并穿過圖中所示的勻強磁場區(qū)域b.如果以x軸的正方向作為力的正方向.線框在圖示位置的時刻作為時間的零點，則磁場對線框的作用力F隨時間變化的圖線應(yīng)為圖乙中的哪個圖？（ ）Ft/Lv-1O12345BFt/Lv-1O12345AFt/Lv-1O12345CFt/Lv-1O12345D圖

38、乙3. 如圖，磁場垂直于紙面，磁感應(yīng)強度在 豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布。一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于點，將圓環(huán)拉至位置后無初速釋放，在圓環(huán)從擺向的過程中（ ）(A)感應(yīng)電流方向先逆時針后順時針再逆時針(B)感應(yīng)電流方向一直是逆時針(C)安培力方向始終與速度方向相反(D)安培力方向始終沿水平方向ab4. 如圖，一個邊長為l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場； 一個邊長也為l的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場方向垂直； 虛線框?qū)蔷€ab與導(dǎo)線框的一條邊垂直，ba的延長線平分導(dǎo)線框在t=0時， 使導(dǎo)線框從圖示位置開始以恒定速度沿ab方向移動，直到整個導(dǎo)線框離開磁場區(qū)域以i表示導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的

39、強度，取逆時針方向為正下列表示i-t關(guān)系的圖示中，可能正確的是( ) 5. 如圖所示，兩個垂直紙面的勻強磁場方向相反。磁感應(yīng)強度的大小均為B，磁場區(qū)域的寬度為a，一正三角形（高度為a）導(dǎo)線框ABC從圖示位置沿圖示方向勻速穿過兩磁場區(qū)域，以逆時針方向為電流的正方向，在下圖中感應(yīng)電流I與線框移動距離x的關(guān)系圖的是（ ）.6. 如圖a所示，虛線上方空間有垂直線框平面的勻強磁場，直角扇形導(dǎo)線框繞垂直于線框平面的軸O以角速度勻速轉(zhuǎn)動。設(shè)線框中感應(yīng)電流方向以逆時針為正，那么在圖b中能正確描述線框從圖a中所示位置開始轉(zhuǎn)動一周的過程中，線框內(nèi)感應(yīng)電流隨時間變化情況的是 （ ） 7如圖所示，abcd是位于豎直平

40、面內(nèi)的正方形閉合金屬線框，線框上方有與線框平面垂直的足夠大勻強磁場，磁場的下邊界MN與線框的ab邊重合，今將線框以速度v0豎直向上拋出，穿過邊界MN后又回到初始位置，若在運動過程中線框平面始終豎直則上述過程中線框的速度v隨時間t變化情況可能是 （ ） 8在豎直向上的勻強磁場中，水平放置一個不變形的單匝金屬圓線圈，規(guī)定線圈中感應(yīng)電流方向如圖1所示時的感應(yīng)電動勢為正當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強度（向上為正方向）隨時間的變化如圖2所示時，圖3中能正確表示線圈中感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖線是：( )1aaavBB9.如圖所示，一個邊長為a、電阻為R的等邊三角形線框，在外力作用下，以速度v勻速穿過寬均為a的兩個勻強磁

41、場.這兩個磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B方向相反.線框運動方向與底邊平行且與磁場邊緣垂直.取逆時針方向的電流為正。若從圖示位置開始，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流I與沿運動方向的位移x之間的函數(shù)圖象，下面四個圖中正確的是（ ）itOitOitOitO A B C D10. 如圖，EOF和為空間一勻強磁場的邊界，其中EO，F(xiàn)O，且EOOF；為EOF的角平分線，間的距離為l；磁場方向垂直于紙面向里。一邊長為l的正方形導(dǎo)線框沿方向勻速通過磁場，t=0時刻恰好位于圖示位置。規(guī)定導(dǎo)線框中感應(yīng)電流沿逆時針方向時為正，則感應(yīng)電流i與實踐t的關(guān)系圖線可能正確的是 ( )11. 如圖所示，水平面內(nèi)有一平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌光滑且

42、電阻不計。勻強磁場與導(dǎo)軌垂直。阻值為R的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌靜止放置，且與導(dǎo)軌接觸。T=0時，將形狀S由1擲到2。Q、i、v和a分別表示電容器所帶的電荷量、棒中的電流、棒的速度和加速度。下列圖象正確的是 ( )五 電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題解題思路：“先電后力再運動”，熟練掌握下面的解題流程圖題型六 電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題1、如圖l，ab和cd是位于水平面內(nèi)的平行金屬軌道，其電阻可忽略不計af之間連接一阻值為R的電阻ef為一垂直于ab和cd的金屬桿，它與ab和cd接觸良好并可沿軌道方向無摩擦地滑動ef長為l，電阻可忽略整個裝置處在勻強磁場中，磁場方向垂直于圖中紙面向里，磁感應(yīng)強度為B，當(dāng)施外力使桿ef以速

43、度v向右勻速運動時，桿ef所受的安培力為( ) 圖1 圖22、如圖2所示·兩條水平虛線之間有垂直于紙面向里、寬度為d、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場質(zhì)量為m、電阻為R的正方形線圈邊長為L(L<d)，線圈下邊緣到磁場上邊界的距離為h將線圈由靜止釋放，其下邊緣剛進(jìn)入磁場和剛穿出磁場時刻的速度都是v0在整個線圈穿過磁場的全過程中(從下邊緣進(jìn)入磁場到上邊緣穿出磁場)，下列說法中正確的是( )A·線圈可能一直做勻速運動 B線圈可能先加速后減速C線圈的最小速度一定是mgRB2 L2D線圈的最小速度一定是 3、如圖3所示，豎直放置的螺線管與導(dǎo)線abed構(gòu)成回路，導(dǎo)線所圍區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面

44、向里的變化的勻強磁場，螺線管下方水平面桌面上有一導(dǎo)體圓環(huán)導(dǎo)線abcd所圍區(qū)域內(nèi)磁場的磁感強度按圖1 511中哪一圖線所表示的方式隨時問變化時，導(dǎo)體圓環(huán)將受到向上的磁場力作用?( )圖3 A B C D4、如圖4所示，磁感應(yīng)強度的方向垂直于軌道平面傾斜向下，當(dāng)磁場從零均勻增大時，金屬桿ab始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則金屬桿受到的靜摩擦力將( ) A逐漸增大 B逐漸減小 C先逐漸增大，后逐漸減小 D先逐漸減小，后逐漸增大圖45、如圖所示，一閉合線圈從高處自由落下，穿過一個有界的水平方向的勻強磁場區(qū)(磁場方向與線圈平面垂直)，線圈的一個邊始終與磁場區(qū)的邊界平行，且保持豎直的狀態(tài)不變在下落過程中，當(dāng)線圈先后經(jīng)

45、過位置I、時，其加速度的大小分別為a1、a2、a3( )A a1<g，a2=g，a3<g Bal<g，a2<g，a3<gC a1<g,a2=0,a3=g Da1<g，a2>g，a3<g 6、如圖6所示，有兩根和水平方向成a角的光滑平行的金屬軌道，上端接有可變電阻R，下端足夠長，空間有垂直于軌道平面的勻強磁場，磁感強度為B一根質(zhì)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，金屬桿的速度會趨近于一個最大速度Vm ,則( ) A如果B增大，Vm將變大 B如果a變大， Vm將變大 C如果R變大，Vm將變大 D如果M變小，Vm將變大7、超導(dǎo)磁

46、懸浮列車是利用超導(dǎo)體的抗磁作用使列車車體向上浮起，同時通過周期性地變換磁極方向而獲得推進(jìn)動力的新型交通工具其推進(jìn)原理可以簡化為如圖6所示的模型：在水平面上相距L的兩根平行直導(dǎo)軌問，有豎直方向等距離分布的勻強磁場B1和B2，且B1=B2=B，每個磁場的寬都是，相間排列，所有這些磁場都以速度V向右勻速運動這時跨在兩導(dǎo)軌間的長為L、寬為的金屬框abcd(懸浮在導(dǎo)軌上方)在磁場力作用下也將會向右運動設(shè)金屬框的總電阻為R，運動中所受到的阻力恒為f，則金屬框的最大速度可表示為( ) 圖7A、 B、 C、 D、8、水平面上兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為L，一端通過導(dǎo)線與阻值為R的電阻連接；導(dǎo)軌上放

47、一質(zhì)量為m的金屬桿(見圖)，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻不計；均勻磁場豎直向下用與導(dǎo)軌平行的恒定力F作用在金屬桿上，桿最終將做勻速運動當(dāng)改拉力的大小時，相對應(yīng)的勻速運動速度v也會改變，v和F的關(guān)系如圖 (取重力加速度g=10ms 2)(1)金屬桿在勻速運動之前做作什么運動?(2)若m0.5 kg，L0.5 m，R0.5 ，磁感應(yīng)強度B為多大?(3)由F圖線的截距可求得什么物理量?其值為多少?9、如圖所示，兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L，M、P兩點間接有阻值為R的電阻一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直整套裝置處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中

48、，磁場方向垂直斜面向下，導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略·讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計它們之間的摩擦 (1)由b向a方向看到的裝置如圖1 52所示，請在此圖中畫出ab桿下滑過程中某時刻的受力示意圖； (2)在加速下滑過程中，當(dāng)桿ab的速度大小為v時，求此時ab桿中的電流及其加速度的大?。?(3)求在下滑過程中，ab桿可以達(dá)到的速度最大值10如圖所示，電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌MN和OP水平放置，MO間接有阻值為R的電阻，導(dǎo)軌相距為d，其間有豎直向下的勻強磁場，磁感強度為B質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置，并接觸良好用平行于MN的恒力F向右拉動CD，CD受恒

49、定的摩擦阻力f，已知F>f問： (1)CD運動的最大速度是多少? (2)當(dāng)CD達(dá)到最大速度后，電阻R消耗的電功率是多少?(3)當(dāng)CD的速度是最大速度的1/3時，CD的加速度是多少?六、電磁感應(yīng)中的能量問題電磁感應(yīng)過程的實質(zhì)是不同形式的能量轉(zhuǎn)化的過程，而能量的轉(zhuǎn)化是通過安培力做功的形式實現(xiàn)的，安培力做功的過程，是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程，外力克服安培力做功，則是其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過程。1. 產(chǎn)生和維持感應(yīng)電流的存在的過程就是其它形式的能量轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電流電能的過程。導(dǎo)體在達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)之前，外力移動導(dǎo)體所做的功，一部分消耗于克服安培力做功，轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生感應(yīng)電流的電能或最后再轉(zhuǎn)化為焦耳熱，

50、另一部分用于增加導(dǎo)體的動能，即E電QWF Wf =E 當(dāng)導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)（作勻速運動時），外力所做的功，完全消耗于克服安培力做功，并轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電流的電能或最后再轉(zhuǎn)化為焦耳熱E電QWF =Wf 2.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，能量是守恒的。楞次定律與能量守恒定律是相符合的，認(rèn)真分析電磁感應(yīng)過程中的能量轉(zhuǎn)化，熟練地應(yīng)用能量轉(zhuǎn)化與守恒定律是求解叫復(fù)雜的電磁感應(yīng)問題常用的簡便方法。3.安培力做正功和克服安培力做功的區(qū)別：電磁感應(yīng)的過程，同時總伴隨著能量的轉(zhuǎn)化和守恒，當(dāng)外力克服安培力做功時，就有其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能；當(dāng)安培力做正功時，就有電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。4.在較復(fù)雜的電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，經(jīng)常涉及求解焦耳熱的

51、問題。尤其是變化的安培力，不能直接由Q=I2 Rt解，用能量守恒的方法就可以不必追究變力、變電流做功的具體細(xì)節(jié)，只需弄清能量的轉(zhuǎn)化途徑，注意分清有多少種形式的能在相互轉(zhuǎn)化，用能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律就可求解，而用能量的轉(zhuǎn)化與守恒觀點，只需從全過程考慮，不涉及電流的產(chǎn)生過程，計算簡便。這樣用守恒定律求解的方法最大特點是省去許多細(xì)節(jié)，解題簡捷、方便。題型七 電磁感應(yīng)中的能量問題圖16-7-1baDCB× × × × ×× × × × ×A例1 如圖16-7-1所示ABCD是一充分長的光滑水平U形金屬導(dǎo)軌

52、，金屬棒ab與BC垂直且與導(dǎo)軌接觸良好。當(dāng)金屬棒ab向右切割磁感線時根據(jù)楞次定律感應(yīng)電流的磁場總是阻礙金屬棒ab的運動。設(shè)想一下：如果感應(yīng)電流不是阻礙金屬棒ab的運動，而是有助于金屬棒ab的運動，由此會得出哪些荒謬的結(jié)論？解析：假若給金屬棒ab一個向右的水平?jīng)_量，金屬棒ab就會開始向右運動，回路中因此產(chǎn)生感應(yīng)電流，如果感應(yīng)電流的磁場不是阻礙金屬棒ab的運動，而是有助于金屬棒ab的運動，那么金屬棒ab的運動速度就越來越大，回路中的電流越來越大，可輸出的電能越來越多，金屬棒ab的動能也越來越大。這就用點滴能量換來了無窮無盡的能量，這就出現(xiàn)了世界上最理想的永動機。由此可見楞次定律是能量守恒的必然結(jié)果

53、。例2 如圖 16-7-2所示，正方形線圈abcd邊長L=0.20m,質(zhì)量m=0.10kg ,電阻R=0.1,砝碼質(zhì)量M= 0.14kg ,勻強磁場B=0.50T.當(dāng)M從某一位置下降,線圈上升到ab邊進(jìn)入勻強磁場時開始勻速運動,直到線圈全部進(jìn)入磁場.問線圈運動過程中產(chǎn)生的熱量多大?(g=10m/s2)解析：圖 16-7-2解法一 線圈產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt I=E= BLV 分別取線圈、砝碼為研究對象，它們的受力圖分別為的甲、乙所示， 勻速運動時受力平衡，則有 T-mg-BIL=0T-Mg=0t= 聯(lián)立以上方程且代入數(shù)值得Q=0.08J解法二 只有在線圈進(jìn)入磁場的過程中，線圈有感應(yīng)電流，所以產(chǎn)生熱量，當(dāng)線圈全部進(jìn)入磁場后無磁通量的變化，沒有感應(yīng)電流。根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒，系統(tǒng)損失的重力勢能等于感應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量。所以Q=MgL-mgL=(0.14-0.10) ×10×0.2J=0.08J圖16-7-6例3 如圖16-7-6所示，在豎直向上B=0.2T的勻強磁場內(nèi)固定一水平無電阻的光滑U形金屬導(dǎo)軌，軌距50cm。金屬導(dǎo)線ab的質(zhì)量m=0.1kg，電阻r=0.02且ab垂