高考專(zhuān)題復(fù)習(xí)---電磁感應(yīng)專(zhuān)題復(fù)習(xí)

1、電 磁 感 應(yīng) 專(zhuān) 題 復(fù) 習(xí) 例 析 一、電磁感應(yīng)中電流方向問(wèn)題例、（06廣東物理卷） ）如圖1所示，用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)質(zhì)量不計(jì)的細(xì)桿與一個(gè)上弧長(zhǎng)為l0、下弧長(zhǎng)為d0的金屬線(xiàn)框的中點(diǎn)聯(lián)結(jié)并懸掛于O點(diǎn)，懸點(diǎn)正下方存在一個(gè)上弧長(zhǎng)為2l0、下弧長(zhǎng)為2d0的方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且d0L。先將線(xiàn)框拉開(kāi)到如圖1所示位置，松手后讓線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)，忽略空氣阻力和摩擦。下列說(shuō)法正確的是A金屬線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)椋篴bcdaB金屬線(xiàn)框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)椋篴dcbaC金屬線(xiàn)框dc邊進(jìn)入磁場(chǎng)與ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)的速度大小總是相等D金屬線(xiàn)框最終將在磁場(chǎng)內(nèi)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)分析：金屬線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，由于電磁感應(yīng)，

2、產(chǎn)生電流，根據(jù)楞次定律判斷電流的方向?yàn)椋篴bcda 。金屬線(xiàn)框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)由于電磁感應(yīng)，產(chǎn)生電流，根據(jù)楞次定律判 斷電流的方向?yàn)?adcba 。根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒，可知，金屬線(xiàn)框dc邊進(jìn)入 磁場(chǎng)與ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)的速度大小不相等。如此往復(fù)擺動(dòng)，最終金屬線(xiàn)框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)擺動(dòng)， 由于d0L，單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件是擺角小于等于10度，故最終在磁場(chǎng)內(nèi)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。 答案為D。小結(jié)：本題考查了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生條件，感應(yīng)電流方向的判定，物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件，這些是高中學(xué)生必須掌握的基礎(chǔ)知識(shí)。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的條件只要穿過(guò)回路的磁通量發(fā)生變化，回路中就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，若電路閉合則有感應(yīng)電流產(chǎn)生。因此弄清引起磁通量的

3、變化因素是關(guān)鍵，感應(yīng)電流的方向判定可用楞次定律與右手定則，在應(yīng)用楞次定律時(shí)要把握好步驟：先明確回路中原磁場(chǎng)的方向及磁通量的變化情況，再依楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向，然后根據(jù)安培定則確定感應(yīng)電流的方向。線(xiàn)圈在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的能量分析及線(xiàn)框最終的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的確定為此題增大了難度。練習(xí)：06四川卷 如圖2所示，接有燈泡L的平行金屬導(dǎo)軌水平放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一導(dǎo)體桿與兩導(dǎo)軌良好接觸并做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)情況與彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的情況相同。圖中O位置對(duì)應(yīng)于彈簧振子的平衡位置，P、Q兩位置對(duì)應(yīng)于彈簧振子的最大位移處。若兩導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，則×BPQOL圖2 A桿由O到P的過(guò)程中，電路中電流變大 B桿由

4、P到Q的過(guò)程中，電路中電流一直變大 C桿通過(guò)O處時(shí)，電路中電流方向?qū)l(fā)生改變 D桿通過(guò)O處時(shí)，電路中電流最大解答：D二、電磁感應(yīng)中的多級(jí)感應(yīng)問(wèn)題××······abcd例、如圖所示，ab、cd金屬棒均處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，cd 原靜止，當(dāng)ab向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd如何運(yùn)動(dòng)（導(dǎo)體電阻不計(jì)）（A）若ab向右勻速運(yùn)動(dòng)， cd靜止；（B）若ab向右勻加速運(yùn)動(dòng)， cd向右運(yùn)動(dòng)；（C）若ab向右勻減速運(yùn)動(dòng)， cd向左運(yùn)動(dòng)分析：這是多級(jí)電磁感應(yīng)問(wèn)題，ab相當(dāng)于一個(gè)電源，右線(xiàn)圈相當(dāng)于負(fù)載；左線(xiàn)圈相當(dāng)于電源，cd相當(dāng)于負(fù)載。ab運(yùn)動(dòng)為因，切割磁

5、感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電流為果，電流流過(guò)右線(xiàn)圈為因，右線(xiàn)圈中形成磁場(chǎng)為果，右線(xiàn)圈磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)通過(guò)左線(xiàn)圈，磁場(chǎng)變化時(shí)為因，左線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流為果，感應(yīng)電流流過(guò)cd為因，cd在左磁場(chǎng)中受安培力作用而運(yùn)動(dòng)為果。故A、B、C均正確。小結(jié)：分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的多級(jí)感應(yīng)問(wèn)題，要正確處理好因果關(guān)系，步步為營(yíng)，緊扣閉合回路及回路中的磁通量的變化這一關(guān)鍵，對(duì)于線(xiàn)圈問(wèn)題還應(yīng)注意線(xiàn)圈的繞向。· · · · ·· · · · ·· · · · ·BMabN練習(xí)、在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放一

6、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌跟大線(xiàn)圈M相接，如圖所示。導(dǎo)軌上放一根導(dǎo)線(xiàn)ab，磁力線(xiàn)垂直于導(dǎo)軌所在平面。欲使M所包圍的小閉合線(xiàn)圈N產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，則導(dǎo)線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)可能是A、 向右運(yùn)動(dòng) B、加速向右運(yùn)動(dòng)C、加速向左運(yùn)動(dòng)、 D、減速向右運(yùn)動(dòng) 分析：此題可用逆向思維的方法分析。欲使N產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，感應(yīng)電流在N中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，由楞次定律可知，有兩種情況：一是M中有順時(shí)針?lè)较虻闹饾u減小的電流，其在N中的磁場(chǎng)方向亦向里，且磁通量在減?。欢荕中有逆時(shí)針?lè)较虻闹饾u增大的電流，其在N中的磁場(chǎng)方向?yàn)橄蛲猓掖磐吭谠龃?，?duì)于前者，應(yīng)使ab減速向右運(yùn)動(dòng)；對(duì)于后者，應(yīng)使ab加速向左運(yùn)動(dòng)，故

7、CD正確。三、電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題例、（2005年上海）如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距1m，導(dǎo)軌平面與水平面成=370角，下端連接阻值為R的電阻。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為0.2、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并且接觸良好，它們間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25。（1）金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑時(shí)的加速度大小。（2）當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，電阻R消耗的功率為8W，求該速度的大小。（3）在上問(wèn)中，若R=2，金屬棒中電流方向由a到b，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向。（g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8）分析： (1)金屬棒開(kāi)始

8、下滑時(shí)初速度為零，根據(jù)牛頓第二定律有：mgsin-mgcos=ma代入數(shù)據(jù)得：a=10×(0.6-0.25×0.8)m/s2=4m/s2(2)設(shè)金屬棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，速度為v，所受安培力為F，棒在沿導(dǎo)軌方向受力平衡，則mgsin-mgcos-F=0此時(shí)金屬棒克服安培力做功的功率等于電路中電阻R消耗的電功率Fv=PV=(3)設(shè)電路中電流強(qiáng)度為I，兩導(dǎo)軌間金屬棒的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，磁場(chǎng)的感應(yīng)強(qiáng)度為B，則I=P=I2R由以上兩式得 B= 磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向上。小結(jié)：此題為電磁感應(yīng)知識(shí)與力學(xué)、電路知識(shí)的綜合問(wèn)題，此類(lèi)題目常以導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)為背景，解決此類(lèi)題的關(guān)鍵是對(duì)金屬導(dǎo)體作出正確的受力分析，

9、并通過(guò)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的動(dòng)態(tài)分析來(lái)尋找過(guò)程的臨界狀態(tài)，得出速度、加速度的極值條件，找到解題的突破口，然后綜合運(yùn)用力學(xué)及電學(xué)規(guī)律分析和解決實(shí)際問(wèn)題。練習(xí)、（06重慶卷）兩根相距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌如題21圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面。質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，回路總電阻為2R。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度V1沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿也正好以速率向下V2勻速運(yùn)動(dòng)。重力加速度為g。以下說(shuō)法正確的是Aab桿所受拉力F的大小為mg

10、Bcd桿所受摩擦力為零 C. 回路中的電流強(qiáng)度為D與g大小的關(guān)系為解答案：AD四、電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題例、如圖所示，在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一半徑為L(zhǎng)的金屬圓環(huán)。已知構(gòu)成圓環(huán)的電線(xiàn)電阻為4r0，以O(shè)為軸可以在圓環(huán)上滑動(dòng)的金屬棒OA電阻為r0，電阻R1=R2=4r0。如果OA棒以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)´´´´´´R2R1AO甲，電阻R1的電功率最小值為P0，那么OA棒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度應(yīng)該多大？（其它電阻不計(jì)）分析：OA棒的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=BL2w/2，等效電路如圖所示，當(dāng)OA棒A端處于圓環(huán)最上端時(shí)，即r環(huán)1= r環(huán)2時(shí)，圓環(huán)的等效電阻最

11、大，其值r=r環(huán)1r環(huán)2/ (r環(huán)1+ r環(huán)2)=r0干路中的最小電流r0eOAr環(huán)1r環(huán)2R1R2乙I=電阻R1的最小功率P0=R1R2labMNPQBv小結(jié)：電磁感應(yīng)現(xiàn)象常與恒定電路相結(jié)合構(gòu)建綜合題，分析此類(lèi)問(wèn)題時(shí)一般遵循“三步曲”即：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，找準(zhǔn)等效電源；正確畫(huà)好等效電路，區(qū)分內(nèi)、外電路，路端電壓與電動(dòng)勢(shì)；靈活運(yùn)用閉合電路歐姆定律，串、并聯(lián)電路的性質(zhì)及電功、電功率、電熱等計(jì)算公式求解相關(guān)物理量。練習(xí)(05天津)圖中MN和PQ為豎直方向的兩平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌，間距l(xiāng)為0.40m，電阻不計(jì)。導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直。

12、質(zhì)量m為6.0×10-3kg、電阻為1.0的金屬桿ab始終垂直于導(dǎo)軌，并與其保持光滑接觸。導(dǎo)軌兩端分別接有滑動(dòng)變阻器和阻值為3.0的電阻R1。當(dāng)桿ab達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)以速率v勻速下滑，整個(gè)電路消耗的電功率P為0.27W，重力加速度取10m/s2，試求速率v和滑動(dòng)變阻器接入電路部分的阻值R2。（4.5m/s，6.0）五、電磁感應(yīng)中的圖象問(wèn)題例、（06天津卷 B圖1IBt/sO圖22345）在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一個(gè)不變形的單匝金屬圓線(xiàn)圈，規(guī)定線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的正方向如圖1所示，當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t如圖2變化時(shí)，圖3中正確表示線(xiàn)圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E變化的是E2E0E0-E0-2E

13、0O12345t/sE2E0E0-E0-2E0O12345t/sE2E0E0-E0-2E0O12345t/sE2E0E0-E0-2E0O12345t/sABCD圖3分析：在第1s內(nèi)，由楞次定律可判定電流為正，其產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1，在第2s和第3s內(nèi)，磁場(chǎng)B不變化，線(xiàn)圈中無(wú)感應(yīng)電流，在第4s和第5s內(nèi)，B減小，由楞次定律可判定，其電流為負(fù)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1，由于B1B2，t22t1，故E12E2，由此可知，A選項(xiàng)正確。小結(jié)：1、此題考查了電磁感應(yīng)中的圖象問(wèn)題，正確理解圖象問(wèn)題，必須根據(jù)圖象的定義把圖象反映的規(guī)律應(yīng)用到實(shí)際過(guò)程中去，同時(shí)把實(shí)際過(guò)程對(duì)應(yīng)到圖象中去，然后根據(jù)實(shí)際過(guò)程的物理規(guī)律判斷

14、。2、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的圖象問(wèn)題可分為兩種類(lèi)型：一是通過(guò)對(duì)電磁感應(yīng)過(guò)程分析選出或畫(huà)出正確的圖象；二是由給定的圖象分析電磁感應(yīng)過(guò)程，確定相關(guān)的物理量在此兩類(lèi)問(wèn)題中所中涉及到的圖象也有兩種情況：一是各物理量隨時(shí)間t變化的圖象，如B t 圖線(xiàn)、 t圖線(xiàn)、E t 圖線(xiàn)、I t 圖線(xiàn)等；二是各物理量隨線(xiàn)圈或?qū)w的位移x變化的圖線(xiàn)，如E x 圖線(xiàn)、I x 圖線(xiàn)等解決圖象問(wèn)題的關(guān)鍵是首先要弄清閉合回路中的磁通量變化情況及線(xiàn)框中感應(yīng)電流I隨時(shí)間的變化關(guān)系，再利用右手定則、法拉第電磁感應(yīng)定律等規(guī)律分析解決，同時(shí)注意感應(yīng)電流的方向與規(guī)定正向方向之間的關(guān)系，并巧妙地利用或分析問(wèn)題。練習(xí)（2005湖南理綜）圖中兩平行虛

15、線(xiàn)之間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，虛線(xiàn)間的距離為L(zhǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。abcd是位于紙面內(nèi)的梯形線(xiàn)圈，ad與bc間的距離也為L(zhǎng)。 t=0時(shí)刻，bc邊與磁場(chǎng)區(qū)域邊界重合（如右圖）?，F(xiàn)令線(xiàn)圈以恒定的速度為v沿垂直于磁場(chǎng)區(qū)域邊界的方向穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。取ab-c-d的感應(yīng)電流方向?yàn)檎较?，則在線(xiàn)圈穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域中過(guò)程中，感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖線(xiàn)可能是（ B ）六、電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題例、（06上海物理卷） 如圖所示，將邊長(zhǎng)為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形導(dǎo)線(xiàn)框豎直向上拋出，穿過(guò)寬度為b、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里線(xiàn)框向上離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度剛好是進(jìn)人磁場(chǎng)時(shí)速度的一半，線(xiàn)框離開(kāi)磁場(chǎng)后繼續(xù)上升一段

16、高度，然后落下并勻速進(jìn)人磁場(chǎng)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終存在著大小恒定的空氣阻力f且線(xiàn)框不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)求： （1）線(xiàn)框在下落階段勻速進(jìn)人磁場(chǎng)時(shí)的速度V2； baB(2）線(xiàn)框在上升階段剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度v1； （3）線(xiàn)框在上升階段通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q分析：與線(xiàn)圈有關(guān)的電磁感應(yīng)問(wèn)題是高考復(fù)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容，其特點(diǎn)是：當(dāng)線(xiàn)圈穿過(guò)有界磁場(chǎng)時(shí)，線(xiàn)框在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)是典型的非勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，功能關(guān)系和能量守恒定律是解決此題的關(guān)鍵。（1）由于線(xiàn)框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，則合力為零。有mgf解得：v （2）設(shè)線(xiàn)框離開(kāi)磁場(chǎng)能上升的最大高度為h，則從剛離開(kāi)磁場(chǎng)到剛落回磁場(chǎng)的過(guò)程中(mgf)×h(mgf)×h解得：v

17、1（3）在線(xiàn)框向上剛進(jìn)入磁場(chǎng)到剛離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，根據(jù)能量守恒定律可得 +f(b+a)解得：Q-f(a+b)小結(jié)：（1）本題屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量轉(zhuǎn)化類(lèi)問(wèn)題，通過(guò)安培力做功實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與其他形式的能之間的轉(zhuǎn)化，在安培力作功無(wú)法直接確定的情況下，只能用能量守恒定律解決。（2）電磁感應(yīng)過(guò)程實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程，解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是分析回路中導(dǎo)體的機(jī)械能的變化，用能量守恒定律尋找機(jī)械能的變化與回路所消耗的電能及其他形式的能之間的內(nèi)在聯(lián)系。（3）對(duì)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象中與能量轉(zhuǎn)化和守恒有關(guān)的復(fù)雜問(wèn)題，常常運(yùn)用動(dòng)量定理、動(dòng)能定理、動(dòng)量守恒定律等進(jìn)行綜合分析求解。BabR1R2練習(xí)1、（06上海物理卷） 如圖所示

18、，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成角，導(dǎo)軌與固定電阻R1和R2相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面有一導(dǎo)體棒ab，質(zhì)量為m，導(dǎo)體棒的電阻與固定電阻R1和R2的阻值均相等，與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上滑動(dòng)，當(dāng)上滑的速度為v時(shí)，受到安培力的大小為F此時(shí)（A）電阻R1消耗的熱功率為Fv3（B）電阻 R。消耗的熱功率為 Fv6（C）整個(gè)裝置因摩擦而消耗的熱功率為mgvcos（D）整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為（Fmgcos）v·答案：BCD 練習(xí)2、（06廣東物理卷）如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一上、下兩層均與水平面平行的“U”型光滑金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌面上各放一根完

19、全相同的質(zhì)量為的勻質(zhì)金屬桿和，開(kāi)始時(shí)兩根金屬桿位于同一豎起面內(nèi)且桿與軌道垂直。設(shè)兩導(dǎo)軌面相距為H，導(dǎo)軌寬為L(zhǎng)，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，金屬桿單位長(zhǎng)度的電阻為r。現(xiàn)有一質(zhì)量為的不帶電小球以水平向右的速度撞擊桿的中點(diǎn)，撞擊后小球反彈落到下層面上的C點(diǎn)。C點(diǎn)與桿初始位置相距為S。求：（1）回路內(nèi)感應(yīng)電流的最大值；（2）整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電流最多產(chǎn)生了多少熱量；（3）當(dāng)桿與桿的速度比為時(shí)，受到的安培力大小。解答： I Q七、電磁感應(yīng)中的生產(chǎn)、科技實(shí)際問(wèn)題例、（06北京卷）磁流體推進(jìn)船的動(dòng)力來(lái)源于電流與磁場(chǎng)間的相互作用。圖1是平靜海面上某實(shí)驗(yàn)船的示意圖，磁流體推進(jìn)器由磁體、電極和矩形通道（簡(jiǎn)稱(chēng)通道）組成。

20、如圖2所示，通道尺寸a2.0m，b0.15m、c0.10m。工作時(shí)，在通道內(nèi)沿z軸正方向加B8.0T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；沿x軸正方向加勻強(qiáng)電場(chǎng)，使兩金屬板間的電壓U99.6V；海水沿y軸正方向流過(guò)通道。已知海水的電阻率0.22·m。（1）船靜止時(shí)，求電源接通瞬間推進(jìn)器對(duì)海水推力的大小和方向；（2）船以vs5.0m/s的速度勻速前進(jìn)。若以船為參照物，海水以5.0m/s的速率涌入進(jìn)水口由于通道的截面積小球進(jìn)水口的截面積，在通道內(nèi)海水速率增加到vd8.0m/s。求此時(shí)兩金屬板間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)U。（3）船行駛時(shí)，通道中海水兩側(cè)的電壓U/UU計(jì)算，海水受到電磁力的80%可以轉(zhuǎn)化為對(duì)船的推力。當(dāng)船以vs5

21、.0m/s的船速度勻速前進(jìn)時(shí)，求海水推力的功率。分析：此題為科技實(shí)用題，解題時(shí)先建立物理模型，弄清流體流向與電流方向是關(guān)鍵。（1）根據(jù)安培力公式,推力F1=I1Bb，其中I1=,R 則Ft= N對(duì)海水推力的方向沿y軸正方向(向右)（2）U=Bub=9.6 V（3）根據(jù)歐姆定律，I2=A安培推力F2I2Bb720 N對(duì)船的推力F80%F2576 N推力的功率Pvs80%F2vs2 880 W小結(jié)：電磁感應(yīng)及其規(guī)律在生產(chǎn)、生活和科技實(shí)際中應(yīng)用廣泛，如磁浮列車(chē)、磁流體發(fā)電機(jī)、電磁流量計(jì)、磁帶錄音機(jī)原理等，分析這類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是建立物理模型，把握好“四個(gè)等效”，即“等效電源”、“等效電路”、“等效導(dǎo)體”、“等效電阻”，然后選擇合理的物理規(guī)律求解。此題以磁流體推進(jìn)器為題材，考查了學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度和靈活多變的綜合分析能力，同時(shí)考查了理論聯(lián)系實(shí)際并解決實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)用能力。練習(xí)1、(