感應(yīng)電流方向的判定-精美解析版

1、.感應(yīng)電流方向的斷定一、單項(xiàng)選擇題本大題共5小題，共30.0分1. 如圖，在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一U形金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與磁場(chǎng)垂直.金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS，一圓環(huán)形金屬框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi)，線框與導(dǎo)軌共面.現(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)開場(chǎng)的瞬間，關(guān)于感應(yīng)電流的方向，以下說法正確的選項(xiàng)是()A. PQRS中沿順時(shí)針方向，T中沿逆時(shí)針方向B. PQRS中沿順時(shí)針方向，T中沿順時(shí)針方向C. PQRS中沿逆時(shí)針方向，T中沿逆時(shí)針方向D. PQRS中沿逆時(shí)針方向，T中沿順時(shí)針方向D濟(jì)南一中解：PQ向右運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體切割磁感線，根據(jù)右手定那么，可知電流由Q流向P

2、，即逆時(shí)針方向，根據(jù)楞次定律可知，通過T的磁場(chǎng)減弱，那么T的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)應(yīng)指向紙面里面，那么感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針應(yīng)選：DPQ切割磁感線，根據(jù)右手定那么判斷；PQRS產(chǎn)生電流后，會(huì)對(duì)穿過T的磁感應(yīng)強(qiáng)度產(chǎn)生影響，根據(jù)楞次定律分析T中的感應(yīng)電流的變化情況此題考察了感應(yīng)電流的方向判斷，兩種方法：一種是右手定那么，另一種是楞次定律.使用楞次定律判斷比較難，但是掌握它的核心也不會(huì)很難2. 磁鐵在線圈中心上方開場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生如圖方向的感應(yīng)電流，那么磁鐵()A. 向上運(yùn)動(dòng)B. 向下運(yùn)動(dòng)C. 向左運(yùn)動(dòng)D. 向右運(yùn)動(dòng)B濟(jì)南一中解：A、假設(shè)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過線圈的磁通量變大，原磁場(chǎng)方向向下，所以感應(yīng)磁

3、場(chǎng)方向向上，根據(jù)右手螺旋定那么，拇指表示感應(yīng)磁場(chǎng)的方向，四指彎曲的方向表示感應(yīng)電流的方向，故可判斷出產(chǎn)生了如圖中箭頭所示的感應(yīng)電流；同理，假設(shè)磁鐵向上運(yùn)動(dòng)，那么感應(yīng)電流的方向與圖中感應(yīng)電流的方向相反.故A錯(cuò)誤，B正確；C、假設(shè)磁鐵向右運(yùn)動(dòng)或向左運(yùn)動(dòng)，穿過線圈的磁通量變小，原磁場(chǎng)方向向下，所以感應(yīng)磁場(chǎng)方向向下，根據(jù)右手螺旋定那么，拇指表示感應(yīng)磁場(chǎng)的方向，四指彎曲的方向表示感應(yīng)電流的方向，故可判斷出產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向與圖中感應(yīng)電流的方向相反.故CD錯(cuò)誤應(yīng)選：B當(dāng)磁鐵向上(下)運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過線圈的磁通量變小(大)，原磁場(chǎng)方向向下，所以感應(yīng)磁場(chǎng)方向向下(上)，根據(jù)右手螺旋定那么判斷感應(yīng)電流的方向，然后

4、與圖中感應(yīng)電流的方向比對(duì)即可；同理判斷出磁鐵向右運(yùn)動(dòng)或向左運(yùn)動(dòng)的情況該題考察楞次定律的應(yīng)用，楞次定律應(yīng)用的題目我們一定會(huì)做，大膽的去找原磁場(chǎng)方向，磁通量的變化情況，應(yīng)用楞次定律常規(guī)的步驟進(jìn)展判斷即可3. 如下圖，一根空心鋁管豎直放置，把一枚小圓柱形的永磁體從鋁管上端由靜止釋放，經(jīng)過一段時(shí)間后，永磁體穿出鋁管下端口.假設(shè)永磁體在鋁管內(nèi)下落過程中始終沿著鋁管的軸線運(yùn)動(dòng)，不與鋁管內(nèi)壁接觸，且無翻轉(zhuǎn).忽略空氣阻力，那么以下說法中正確的選項(xiàng)是()A. 假設(shè)僅增強(qiáng)永磁體的磁性，那么其穿出鋁管時(shí)的速度變小B. 假設(shè)僅增強(qiáng)永磁體的磁性，那么其穿過鋁管的時(shí)間縮短C. 假設(shè)僅增強(qiáng)永磁體的磁性，那么其穿過鋁管的過程

5、中產(chǎn)生的焦耳熱減少D. 在永磁體穿過鋁管的過程中，其動(dòng)能的增加量等于重力勢(shì)能的減少量A濟(jì)南一中【分析】強(qiáng)磁鐵通過鋁管時(shí)，導(dǎo)致鋁管的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，出現(xiàn)感應(yīng)磁場(chǎng)要阻礙原磁場(chǎng)的變化，導(dǎo)致強(qiáng)磁鐵受到一定阻力，磁性越強(qiáng)，那么阻力越大，從而確定運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間；再根據(jù)安培阻力做功，導(dǎo)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，從而即可求解?？疾炖愦味?，可以根據(jù)楞次定律的推論：來拒去留來快速解答，當(dāng)強(qiáng)磁鐵過來時(shí)，就回絕它；當(dāng)分開時(shí)就挽留它，同時(shí)掌握安培力做功，導(dǎo)致機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能?！窘獯稹緼、假如僅增強(qiáng)永磁體的磁性，導(dǎo)致穿過鋁管的磁通量變化率越大，那么感應(yīng)電流越大，那么磁鐵在鋁管中運(yùn)動(dòng)受到阻力更大，抑制電磁重力

6、做的功更多，那么穿出鋁管時(shí)的速度變小，故A正確；B、同理，假如僅增強(qiáng)永磁體的磁性，磁鐵在鋁管中運(yùn)動(dòng)受到阻力更大，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間變長(zhǎng)，故B錯(cuò)誤；C、磁鐵在鋁管中運(yùn)動(dòng)的過程中，雖不計(jì)空氣阻力，但在過程中，出現(xiàn)安培力作功產(chǎn)生熱能，所以機(jī)械能減小，假設(shè)僅增強(qiáng)永磁體的磁性，鐵在鋁管中運(yùn)動(dòng)受到阻力更大，其穿過鋁管的過程中產(chǎn)生的焦耳熱越大，故C錯(cuò)誤；D、由C選項(xiàng)分析可知，穿過鋁管的過程中，其動(dòng)能的增加量小于重力勢(shì)能的減少量，其中還產(chǎn)生焦耳熱，故D錯(cuò)誤；應(yīng)選A。4. 如下圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩個(gè)導(dǎo)體圓環(huán)a、b，磁場(chǎng)方向與圓環(huán)所在平面垂直.磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大.兩圓環(huán)半徑之比為2：1，圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別

7、為Ea和Eb，不考慮兩圓環(huán)間的互相影響.以下說法正確的選項(xiàng)是()A. Ea：Eb=4：1，感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針方向B. Ea：Eb=4：1，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針方向C. Ea：Eb=2：1，感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針方向D. Ea：Eb=2：1，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針方向B濟(jì)南一中解：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=t=BtS，題中Bt一樣，a圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為Ea=t=BtS=Btra2，b圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為Eb=t=BtS=Btrb2，由于ra：rb=2：1，所以EaEb=ra2rb2=41，由于磁場(chǎng)向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針方向，故B正確，ACD

8、錯(cuò)誤；應(yīng)選：B根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=nt=nBtS計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向此題整合了法拉第電磁感應(yīng)定律，楞次定律，常規(guī)題，要擅長(zhǎng)運(yùn)用比例法求解比值5. 如下圖，在光滑程度桌面上有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、總電阻為R的正方形導(dǎo)線框abcd，在導(dǎo)線框右側(cè)有一邊長(zhǎng)為2L、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域.磁場(chǎng)的左邊界與導(dǎo)線框的ab邊平行.在導(dǎo)線框以速度v勻速向右穿過磁場(chǎng)區(qū)域的全過程中()A. 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為2BLvRB. 感應(yīng)電流的方向始終沿abcda方向C. 導(dǎo)線框受到的安培力先向左后向右D. 導(dǎo)線框抑制安培力做功2B2L3vRD濟(jì)南一中解：A、在線框進(jìn)入磁場(chǎng)

9、和分開磁場(chǎng)過程中，有一個(gè)邊切割磁感線，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為：E=BLv，在線框完全在磁場(chǎng)的過程中，兩個(gè)邊同時(shí)切割磁感線，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向一樣，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小也為：E=BLv，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)右手定那么，線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcd方向，分開磁場(chǎng)的方向?yàn)閐cba，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)楞次定律，從阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度看，在線框進(jìn)入和分開磁場(chǎng)的過程，導(dǎo)線框受到的安培力均是向左，故C錯(cuò)誤；D、在線框進(jìn)入和分開磁場(chǎng)的過程中，感應(yīng)電流大小為I=ER=BLvR，安培力大小為：F=BIL=B2L2vR，故導(dǎo)線框抑制安培力做功為：W=F(2L)=2B2L3vR，故D正確；應(yīng)選：D 根據(jù)右手定那么判斷感應(yīng)電流方

10、向，根據(jù)切割公式求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)楞次定律判斷安培力的方向，根據(jù)歐姆定律求解感應(yīng)電流的大小，根據(jù)安培力公式求解安培力大小此題是滑軌問題，關(guān)鍵是純熟運(yùn)用切割公式、歐姆定律、安培力公式、能純熟判斷感應(yīng)電流和安培力的方向，根底題目二、多項(xiàng)選擇題本大題共4小題，共24分6. 如圖(a)，螺線管內(nèi)有平行于軸線的外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)，乙圖中箭頭所示方向?yàn)槠湔较?螺線管與導(dǎo)線框abcd相連，導(dǎo)線框內(nèi)有一小金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)線框在同一平面內(nèi).當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間按圖(b)所示規(guī)律變化時(shí)()A. 在t1t2時(shí)間內(nèi)，L有收縮趨勢(shì)B. 在t2t3時(shí)間內(nèi)，L有擴(kuò)張趨勢(shì)C. 在t2t3時(shí)間內(nèi)，L內(nèi)有逆時(shí)針方向的

11、感應(yīng)電流D. 在t3t4時(shí)間內(nèi)，L內(nèi)有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流AD濟(jì)南一中解：A、在t1-t2時(shí)間內(nèi)，穿過圓環(huán)的磁通量向上不是均勻增大，由愣次定律可以確定L必須減小面積以到達(dá)阻礙磁通量的增大，故有收縮的趨勢(shì)；故A正確BC、在t2-t3時(shí)間內(nèi)，穿過圓環(huán)的磁通量向上均勻減小，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，L中磁通量不變，那么L中沒有感應(yīng)電流，因此沒有變化的趨勢(shì).故BC錯(cuò)誤；D、在t3-t4時(shí)間內(nèi)，向下的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，在線圈中的電流方向c到b，根據(jù)右手螺旋定那么，穿過圓環(huán)L的磁通量向外減小，那么根據(jù)楞次定律，在金屬圓環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，故D正確應(yīng)選：AD根據(jù)B-t圖線斜率的變化，根據(jù)法

12、拉第電磁感應(yīng)定律得出電動(dòng)勢(shì)的變化，從而得出感應(yīng)電流的變化，根據(jù)楞次定律判斷出感應(yīng)電流的方向，再根據(jù)右手螺旋定那么判斷出電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)，從而確定磁通量的變化，進(jìn)而即可求解解決此題的關(guān)鍵掌握楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，右手螺旋定那么判斷電流和周圍磁場(chǎng)方向的關(guān)系7. 如下圖，在平行于程度地面的有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方，有三個(gè)大小一樣的，且用一樣的金屬材料制成的正方形線框，線框平面與磁場(chǎng)方向垂直.A線框有一個(gè)缺口，B、C線框都閉合但B線框?qū)Ь€的橫截面積比C線框大.現(xiàn)將三個(gè)線框從同一高度由靜止開場(chǎng)同時(shí)釋放，以下關(guān)于它們落地時(shí)間的說法正確的選項(xiàng)是()A. 三個(gè)線框同時(shí)落地B. 三個(gè)線框中，A線框最早落地

13、C. B線框在C線框之后落地D. B線框和C線框在A線框之后同時(shí)落地BD濟(jì)南一中解：A線圈進(jìn)入磁場(chǎng)后，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈不受安培力作用，只受重力，加速度等于g.而B、C線圈是閉合的，進(jìn)入磁場(chǎng)后，產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈受到豎直向上的安培力作用，加速度小于g，那么A線圈最先落地設(shè)B、C線圈的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，橫截面積為S，電阻率為電，密度為密，質(zhì)量為m，進(jìn)入磁場(chǎng)后速度為v時(shí)加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律得：mg-B2L2vR=ma，a=g-B2L2vmR=g-B2L2v密4LS電4LS=g-B2v16密電<g，可知a與橫截面積S無關(guān)，所以B、C線圈同時(shí)落地.根據(jù)B、C的加速度小于A的加速度，可知，A最先

14、落地應(yīng)選：BDA線圈有一個(gè)缺口，進(jìn)入磁場(chǎng)后，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，不受安培力作用，只受重力，加速度等于g.而B、C線圈是閉合的，進(jìn)入磁場(chǎng)后，產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈受到豎直向上的安培力作用，根據(jù)牛頓第二定律研究BC加速度的關(guān)系，再分析下落時(shí)間的關(guān)系此題難點(diǎn)在于分析BC加速度與橫截面積無關(guān)，要將質(zhì)量和電阻細(xì)化，是解題的關(guān)鍵8. 如下圖，將假設(shè)干匝線圈固定在光滑絕緣桿上，另一個(gè)金屬環(huán) 套在桿上與線圈共軸，當(dāng)合上開關(guān)時(shí)線圈中產(chǎn)生磁場(chǎng)，金屬環(huán)就可被加速?gòu)椛涑鋈?如今線圈左側(cè)同一位置處，先后放置形狀.大小一樣的銅環(huán)和鋁環(huán)(兩環(huán)分別用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成)，且鋁的電阻率大于銅的電阻率，閉合開關(guān)S的瞬

15、間，以下描繪正確的選項(xiàng)是()A. 從左側(cè)看環(huán)中感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向B. 線圈沿軸向有伸長(zhǎng)的趨勢(shì)C. 銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力D. 假設(shè)金屬環(huán)出現(xiàn)斷裂，不會(huì)影響其向左彈射AC濟(jì)南一中解：A、線圈中通電，由安培定那么可知磁場(chǎng)方向向左，通過金屬環(huán)的磁通量增加，從左側(cè)看環(huán)中有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，故A正確；B、同向電流互相吸引，線圈有收縮的趨勢(shì)，故B錯(cuò)誤；C、因銅環(huán)的電阻小，銅環(huán)中感應(yīng)電流大，受到的安培力大，故C正確；D、假設(shè)金屬環(huán)出現(xiàn)斷裂，就不能構(gòu)成閉合回路，環(huán)中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，無感應(yīng)電流，不受安培力作用，是不會(huì)被向左彈出的，故D錯(cuò)誤應(yīng)選：AC由右手螺旋定那么可求得線圈中的磁場(chǎng)方向，再由楞

16、次定律明確電流方向及環(huán)的受力方向此題要掌握楞次定律的兩種描繪，一是“增反減同；二是“來拒去留；并能靈敏根據(jù)它們?nèi)ヅ袛嚯娏鞣较蚣笆芰Ψ较?. 如下圖，閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的N極朝下.當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)(但未插入線圈內(nèi)部)，以下判斷正確的選項(xiàng)是()A. 磁鐵與線圈互相排斥B. 磁鐵與線圈互相吸引C. 通過R的感應(yīng)電流方向?yàn)閺腶到bD. 通過R的感應(yīng)電流方向?yàn)閺腷到aAC濟(jì)南一中解：A、B、由“來拒去留可知，磁鐵靠近線圈，那么線圈與磁鐵互相排斥，故A正確，B錯(cuò)誤；C、D、由圖可知，穿過線圈的磁場(chǎng)方向向下增大，由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)應(yīng)向上，那么由右手螺旋定那么可知電流方向從a向

17、b.故C正確，D錯(cuò)誤、應(yīng)選：AC先判斷通過線圈的磁場(chǎng)方向及磁通量的變化，由楞次定律可判斷電路中電流的方向及磁極間的互相作用在判斷電磁感應(yīng)中磁極間的互相作用時(shí)可以直接利用楞次定律的第二種表示：“來拒去留直接判斷，不必再由安培定那么判斷線圈中的磁場(chǎng)，再由磁極間的互相作用判斷力的方向三、填空題本大題共1小題，共3分10. 如圖，A、B兩個(gè)線圈在同一平面，A線圈內(nèi)通有順時(shí)針方向的電流，當(dāng)A內(nèi)電流增大時(shí)，B線圈會(huì)產(chǎn)生_(選填“順或“逆)時(shí)針方向的感應(yīng)電流，并有_(“收縮或“擴(kuò)張)的趨勢(shì)逆；收縮濟(jì)南一中解：對(duì)于線圈A的順時(shí)針方向電流增大，根據(jù)安培定那么可知，導(dǎo)致線圈B垂直向里的磁通量增大，再由楞次定律可知

18、，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與它相反，線圈A在線圈B內(nèi)部產(chǎn)生磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，那么線圈B內(nèi)有逆時(shí)針方向的電流.此時(shí)線圈B的電流方向與線圈A電流方向相反，由異向電流互相排斥，可知線圈間有互相排斥，所以線圈B有的收縮的趨勢(shì)故答案為：逆，收縮根據(jù)安培定那么結(jié)合電流的變化，從而確定磁場(chǎng)的方向及大小，再根據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.當(dāng)磁通量增大時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與它相反，當(dāng)磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與它一樣，即可求解解決此題的關(guān)鍵掌握安培定那么、楞次定律的內(nèi)容，知道感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.同時(shí)注意t=0時(shí)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，而在t1t2時(shí)間內(nèi)電流方向

19、為逆時(shí)針?biāo)摹⒂?jì)算題本大題共4小題，共38分11. 如圖(a)，兩相距L=0.5m的平行金屬導(dǎo)軌固定于程度面上，導(dǎo)軌左端與阻值R=2的電阻連接，導(dǎo)軌間虛線右側(cè)存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).質(zhì)量m=0.2kg的金屬桿垂直置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與金屬桿的電阻可忽略.桿在程度向右的恒定拉力作用下由靜止開場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，并始終與導(dǎo)軌垂直，其v-t圖象如圖(b)所示.在15s時(shí)撤去拉力，同時(shí)使磁場(chǎng)隨時(shí)間變化，從而保持桿中電流為0.求：(1)金屬桿所受拉力的大小F；(2)0-15s內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0；(3)15-20s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律解：(1)由v-t圖象可知，在0-10內(nèi)，金屬桿做勻

20、加速直線運(yùn)動(dòng)，桿沒有進(jìn)入磁場(chǎng)，由牛頓第二定律得：F-mg=ma1，由題意可知，15s末撤去拉力，沒有感應(yīng)電流，桿不受安培力作用，桿所受的合外力為滑動(dòng)摩擦力，由牛頓第二定律得：mg=ma2，由v-t圖象可知，加速度：a1=v1t1=410=0.4m/s2，a2=v2t2=420-15=0.8m/s2，解得：F=0.24N；(2)在10-15s內(nèi)，金屬桿做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度：v=4m/s，金屬桿受到的安培力：F安培=B0IL=B02L2vR，金屬桿做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：F=mg+B02L2vR，代入數(shù)據(jù)解得：B0=0.4T；(3)15-20s內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電流，穿過回路的磁通量

21、保持不變，金屬桿在10-15s內(nèi)的位移：d=vt=4×5=20m，在15s后的金屬桿的加速度：a=a2=0.8m/s2，金屬桿的位移：x=v(t-15)-12a(t-15)2=4(t-15)-0.4(t-15)2，磁通量保持不變，那么：B0Ld=BL(d+x)，解得：B=2050-(t-15)(t-25)T；答：(1)金屬桿所受拉力的大小F為0.24N；(2)0-15s內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0為0.4T；(3)15-20s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律為：B=2050-(t-15)(t-25)T.濟(jì)南一中(1)根據(jù)金屬桿的受力情況，由牛頓第二定律列方程，由v-t求出求出金屬桿的加速

22、度，然后求出拉力F(2)應(yīng)用安培力公式求出安培力，然后應(yīng)用平衡條件求出磁感應(yīng)強(qiáng)度(3)當(dāng)穿過回路的磁通量不變時(shí)不產(chǎn)生感應(yīng)電流，據(jù)此求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化規(guī)律此題是電磁感應(yīng)與力學(xué)相結(jié)合的綜合題，知道感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件、應(yīng)用牛頓第二定律、安培力公式、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可正確解題12. 如圖，足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌固定在程度面內(nèi)，間距L=1m，電阻不計(jì)，定值電阻R=1.5.質(zhì)量m=0.25kg、長(zhǎng)度L=1m、電阻r=0.5的導(dǎo)體棒AB靜置在導(dǎo)軌上.現(xiàn)對(duì)導(dǎo)體棒施加一個(gè)平行于導(dǎo)軌、大小為F=1.25N的恒力，使得導(dǎo)體棒由靜止開場(chǎng)運(yùn)動(dòng).當(dāng)棒運(yùn)動(dòng)到虛線位置時(shí)速度到達(dá)v0=2m/s.虛線右側(cè)有一非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)體棒在里面運(yùn)動(dòng)

23、時(shí)，所到位置的速度v(單位m/s)與該處磁感應(yīng)強(qiáng)度B(單位T)在數(shù)值上恰好滿足關(guān)系v=12B2，重力加速度g取l0m/s2(1)求導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，流經(jīng)導(dǎo)體棒的電流大小和方向；(2)導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中是否做勻加速直線運(yùn)動(dòng)？假設(shè)是，給出證明并求出加速度大小；假設(shè)不是，請(qǐng)說明理由；(3)求導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)了t=1s的時(shí)間內(nèi)，定值電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱解：(1)當(dāng)v0=2m/s時(shí)，B0=0.5T根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E0=B0Lv0=1V根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得感應(yīng)電流為：I0=E0R+r=0.5A，根據(jù)右手定那么可知電流方向由B向A；(2)設(shè)速度為v時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B那么感應(yīng)電動(dòng)

24、勢(shì)E=BLv，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知感應(yīng)電流為：I=ER+r，安培力為：FA=BIL解得安培力為：FA=B2L2vR+r，由題可知，B2v=0.5T2m/s，那么安培力FA=0.25N，導(dǎo)體棒所受合力F合=F-FA=1N，為恒力，所以做勻加速直線運(yùn)動(dòng)根據(jù)牛頓第二定律有：F合=ma，得加速度為：a=4m/s2；(3)t=1s時(shí)，導(dǎo)體棒的速度為：v=v0+at=6m/st=1s內(nèi)，導(dǎo)體棒的位移為：s=v0t+12at2=4m由動(dòng)能定理：Fs-WA=12mv2-12mv02由功能關(guān)系可得抑制安培力做的功等于產(chǎn)生的焦耳熱，即為：WA=Q定值電阻R上的焦耳熱為：QR=RR+rQ代入數(shù)據(jù)解得：QR=0

25、.75J答：(1)導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，流經(jīng)導(dǎo)體棒的電流大小為0.5A，方向由B向A；(2)導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，證明見解析；(3)導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)了t=1s的時(shí)間內(nèi)，定值電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為0.75J濟(jì)南一中(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律求解感應(yīng)電流大小，根據(jù)右手定那么判斷感應(yīng)電流方向；(2)根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合其排列的計(jì)算公式分析加速度的大小，由此確定運(yùn)動(dòng)情況；(3)根據(jù)動(dòng)能定理求解抑制安培力做的功，再根據(jù)功能關(guān)系、焦耳定律求解定值電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱對(duì)于電磁感應(yīng)問題研究思路常常有兩條：一條從力的角度，重點(diǎn)是分析安培力作用下導(dǎo)體棒的平衡問題，根據(jù)平衡條件列出方

26、程；另一條是能量，分析涉及電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化問題，根據(jù)動(dòng)能定理、功能關(guān)系等列方程求解13. 某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)發(fā)電測(cè)速裝置，工作原理如圖.一個(gè)半徑為R=0.1m的圓形金屬導(dǎo)軌固定在豎直平面上，一根長(zhǎng)為R的金屬棒0A，A端與導(dǎo)軌接觸良好，O端固定在圓心處的轉(zhuǎn)軸上.轉(zhuǎn)軸的左端有一個(gè)半徑為r=R3的圓盤，圓盤和金屬棒能隨轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng).圓盤上繞有不可伸長(zhǎng)的細(xì)線，下端掛著一個(gè)質(zhì)量為m=0.5kg的鋁塊.在金屬導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T.a點(diǎn)與導(dǎo)軌相連，b點(diǎn)通過電刷與O端相連.測(cè)量a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U可算得鋁塊速度，鋁塊由靜止釋放，下落h=0.3m時(shí)，測(cè)得U=0.15v.(細(xì)線與圓盤間沒有滑動(dòng)，金屬棒、導(dǎo)軌、導(dǎo)線及電刷的電阻均不計(jì)，重力加速度g=10m/s2) (1)測(cè)U時(shí)，與A點(diǎn)相接的電壓表的“正極還是“負(fù)極？(2)求此時(shí)鋁塊的速度大??；(3)求此下落過程中鋁塊機(jī)械能的損失解：(1)根據(jù)右手定那么，電動(dòng)勢(shì)方向從O到A，故a連接著電壓表的正極；(2)由法拉第電磁感應(yīng)定律，得到：U=E=t 其