自己用電磁感應(yīng)系列專題講座

1、1電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)2專題一：電磁感應(yīng)中的專題一：電磁感應(yīng)中的電路電路問題問題專題二：電磁感應(yīng)中的專題二：電磁感應(yīng)中的力學(xué)力學(xué)問題問題專題三：電磁感應(yīng)中的專題三：電磁感應(yīng)中的能量能量問題問題專題四：電磁感應(yīng)中的專題四：電磁感應(yīng)中的圖象圖象問題問題專題分類專題分類3專題一專題一 電磁感應(yīng)中的電磁感應(yīng)中的電路電路問題問題1.1.解決與電路相聯(lián)系的電磁感應(yīng)問題的基本方法解決與電路相聯(lián)系的電磁感應(yīng)問題的基本方法(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( (右手定則右手定則) )確定感應(yīng)確定感應(yīng) 電動(dòng)勢的大小和方向；電動(dòng)勢的大小和方向；(2)(2)畫等效電路；畫等效電路；(

2、3)(3)運(yùn)用閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路的性質(zhì)、電功率等運(yùn)用閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路的性質(zhì)、電功率等 公式求解公式求解45 例例1 1、粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強(qiáng)磁場、粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強(qiáng)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，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，現(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個(gè)不同方向平移出磁場，如圖，現(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個(gè)不同方向平移出磁場，如圖，則在移出過程中線框的一邊則在移出過程中線框的一邊a a、b b兩點(diǎn)間電勢差絕對值最大的是兩點(diǎn)間電勢差絕對值最大的是（ ）。）。6 例例2

3、 2、如圖、如圖abab為一金屬桿，它處在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，可為一金屬桿，它處在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，可繞繞a a點(diǎn)在紙面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；點(diǎn)在紙面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；s s為以為以a a為圓心位于紙面內(nèi)的金屬圓環(huán)；在桿轉(zhuǎn)為圓心位于紙面內(nèi)的金屬圓環(huán)；在桿轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，桿的動(dòng)的過程中，桿的b b端與金屬環(huán)保持良好接觸；端與金屬環(huán)保持良好接觸；A A為電流表，其一端為電流表，其一端與金屬環(huán)相連，一端與與金屬環(huán)相連，一端與a a點(diǎn)良好接觸，當(dāng)桿沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，某點(diǎn)良好接觸，當(dāng)桿沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，某時(shí)刻時(shí)刻abab桿的位置如圖，則此時(shí)刻桿的位置如圖，則此時(shí)刻A A、有電流通過電流表，方向由、有電流通過電流

4、表，方向由cdcd；作用于；作用于abab的安培力向右。的安培力向右。B B、有電流通過電流表，方向由、有電流通過電流表，方向由cdcd；作用于；作用于abab的安培力向左的安培力向左C C、有電流通過電流表，方向由、有電流通過電流表，方向由d cd c；作用于作用于abab的安培力向右。的安培力向右。D D、無電流通過電流表，、無電流通過電流表，作用于作用于abab的安培力為零的安培力為零A7例例3、兩根光滑的長直金屬導(dǎo)軌、兩根光滑的長直金屬導(dǎo)軌MN、MN平行置于同一水平面內(nèi)，平行置于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為導(dǎo)軌間距為l，電阻不計(jì)，電阻不計(jì)，M、M處處接有如圖接有如圖937所示的電路，電路中

5、所示的電路，電路中各電阻的阻值均為各電阻的阻值均為R，電容器的電容為，電容器的電容為 圖圖937C.長度也為長度也為l、阻值同為、阻值同為R的金屬棒的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌處于磁感垂直于導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中ab在外力作用下向右勻速運(yùn)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，在動(dòng)且與導(dǎo)軌保持良好接觸，在ab運(yùn)動(dòng)距離為運(yùn)動(dòng)距離為x的過程中，整個(gè)回路中產(chǎn)的過程中，整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為生的焦耳熱為Q.求：求：(1)ab運(yùn)動(dòng)速度運(yùn)動(dòng)速度v的大小；的大??；(2)電容器所帶的電荷量電容器所帶的電荷量q.8思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥

6、ab切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢為電源電動(dòng)勢，可切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢為電源電動(dòng)勢，可由由EBlv計(jì)算，其中計(jì)算，其中v為所求，再結(jié)合歐姆定律、焦耳定律、為所求，再結(jié)合歐姆定律、焦耳定律、電容器及運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)列方程可解得電容器及運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)列方程可解得91011 解決此類問題要分清電路的組成，產(chǎn)生感應(yīng)解決此類問題要分清電路的組成，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的部分為電源，其電路部分為內(nèi)電路，其電動(dòng)勢的部分為電源，其電路部分為內(nèi)電路，其余則為外電路，然后畫出等效電路圖，再結(jié)合電余則為外電路，然后畫出等效電路圖，再結(jié)合電磁感應(yīng)定律及直流電路的知識(shí)即可求解磁感應(yīng)定律及直流電路的知識(shí)即可求解.12例例4：把總電阻為把總電

7、阻為2R的均勻電阻絲焊接成一半徑為的均勻電阻絲焊接成一半徑為a的圓環(huán)，水平的圓環(huán)，水平固定在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為固定在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，一長的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，一長度為度為2a、電阻等于、電阻等于R、粗細(xì)均勻的金屬棒、粗細(xì)均勻的金屬棒MN放在圓環(huán)上，它與圓放在圓環(huán)上，它與圓環(huán)始終保持良好的電接觸。當(dāng)金屬棒以恒定速度環(huán)始終保持良好的電接觸。當(dāng)金屬棒以恒定速度v向右移動(dòng)，經(jīng)過向右移動(dòng)，經(jīng)過環(huán)心環(huán)心O時(shí)，求：時(shí)，求：（1）棒上電流的大小和方向，以及棒兩端的電壓）棒上電流的大小和方向，以及棒兩端的電壓UMN。（2）在圓環(huán)和金屬棒上的總熱功率。）在圓環(huán)和金屬棒上的總熱

8、功率。 UMN2Bav/3，RvaB3822213vABMDOCN例例5 5：如圖所示，邊長如圖所示，邊長L=L=0.20m0.20m的正方形導(dǎo)線框的正方形導(dǎo)線框ABCDABCD由粗細(xì)均勻的同由粗細(xì)均勻的同種材料制成，正方形導(dǎo)線框每邊的電阻種材料制成，正方形導(dǎo)線框每邊的電阻R R0 0=1.0=1.0，金屬棒，金屬棒MNMN與正方與正方形導(dǎo)線框的對角線長度恰好相等，金屬棒形導(dǎo)線框的對角線長度恰好相等，金屬棒MNMN的電阻的電阻r=r=0.200.20。導(dǎo)線。導(dǎo)線框放置在勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度框放置在勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B B=0.50T=0.50T，方向垂直導(dǎo)線，方向垂直導(dǎo)線框所

9、在平面向里。金屬棒框所在平面向里。金屬棒MNMN與導(dǎo)線框接觸良好，且與導(dǎo)線框?qū)蔷€與導(dǎo)線框接觸良好，且與導(dǎo)線框?qū)蔷€BDBD垂直放置在導(dǎo)線框上，金屬棒的中點(diǎn)始終在垂直放置在導(dǎo)線框上，金屬棒的中點(diǎn)始終在BDBD連線上。若金屬棒連線上。若金屬棒以以v=v=4.0m/s4.0m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒運(yùn)動(dòng)至的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒運(yùn)動(dòng)至ACAC的位置時(shí)，求的位置時(shí)，求( (計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) )：（1 1）金屬棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢大?。唬┙饘侔舢a(chǎn)生的電動(dòng)勢大??；（2 2）金屬棒）金屬棒MNMN上通過的電流大小和方向；上通過的電流大小和方向；（3 3）導(dǎo)線框消耗的

10、電功率。）導(dǎo)線框消耗的電功率。14專題二專題二 電磁感應(yīng)中的電磁感應(yīng)中的力學(xué)力學(xué)問題問題導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流導(dǎo)體受安培力導(dǎo)體受安培力速度速度v、加速度、加速度a的變化的變化感應(yīng)電動(dòng)勢感應(yīng)電動(dòng)勢E151解決的基本步驟：解決的基本步驟：(1)用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動(dòng)勢的大用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動(dòng)勢的大小和方向；小和方向；(2)求回路中的電流；求回路中的電流；(3)分析導(dǎo)體受力情況分析導(dǎo)體受力情況(包含安培力在內(nèi)的全面受力分析包含安培力在內(nèi)的全面受力分析)；(4)根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律列方程根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律列方程162兩種狀態(tài)處理兩種狀態(tài)

11、處理(1)導(dǎo)體處于平衡態(tài)導(dǎo)體處于平衡態(tài)靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 處理方法：根據(jù)平衡條件處理方法：根據(jù)平衡條件合外力等于零列式分析合外力等于零列式分析(2)導(dǎo)體處于非平衡態(tài)導(dǎo)體處于非平衡態(tài)加速度不等于零加速度不等于零處理方法：根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，或結(jié)合功能關(guān)系處理方法：根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，或結(jié)合功能關(guān)系分析分析1718 例例1 1、如圖，在一均勻磁場中有一矩形導(dǎo)線框、如圖，在一均勻磁場中有一矩形導(dǎo)線框abcdabcd，線框處，線框處于水平平面內(nèi)，磁場與線框平面垂直，于水平平面內(nèi)，磁場與線框平面垂直，R R為一電阻，為一電阻，efef為垂直于為垂直于abab

12、的一根導(dǎo)體桿，它可在的一根導(dǎo)體桿，它可在abab、cd cd 上無摩擦地滑動(dòng)，桿上無摩擦地滑動(dòng)，桿efef以及線框中以及線框中導(dǎo)線的電阻都可不計(jì)，開始時(shí)，給導(dǎo)線的電阻都可不計(jì)，開始時(shí)，給efef一個(gè)向右的初速度，則一個(gè)向右的初速度，則（ ）。）。 A A、efef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 B、efef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 C C、efef將勻速向右運(yùn)動(dòng)將勻速向右運(yùn)動(dòng) D D、efef將往返運(yùn)動(dòng)將往返運(yùn)動(dòng)cdabv0feA19 例例2、如圖，、如圖，“U”形導(dǎo)線框固定在水平面上，右端放形導(dǎo)線框固定在水平面上，右端放有質(zhì)量為有質(zhì)量

13、為m的金屬棒的金屬棒ab、ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ，它們圍成的矩形邊長分別為它們圍成的矩形邊長分別為L1 、L2 ，回路的總電阻為，回路的總電阻為R 從從t=0 時(shí)刻起，在豎直向上方向加一個(gè)隨時(shí)間均勻變時(shí)刻起，在豎直向上方向加一個(gè)隨時(shí)間均勻變化的勻強(qiáng)磁場化的勻強(qiáng)磁場 B = k t ，那么在，那么在t為多大時(shí)，金屬棒開始移為多大時(shí)，金屬棒開始移動(dòng)？動(dòng)？ aL1L2Bb20 例例3、豎直放置的、豎直放置的“U”形導(dǎo)軌寬為形導(dǎo)軌寬為L ，上端串有電，上端串有電阻阻 R （其余導(dǎo)體部分的電阻都忽略不計(jì)）磁感應(yīng)強(qiáng)度（其余導(dǎo)體部分的電阻都忽略不計(jì)）磁感應(yīng)強(qiáng)度為為B 的勻強(qiáng)磁場方

14、向垂直于紙面向外金屬棒的勻強(qiáng)磁場方向垂直于紙面向外金屬棒ab的質(zhì)量的質(zhì)量為為m ，與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)摩擦從靜止釋放后，與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)摩擦從靜止釋放后ab保保持水平而下滑試求持水平而下滑試求ab下滑的最大速度下滑的最大速度.21 例例4、有兩根和水平方向成、有兩根和水平方向成角的光滑平行的金屬軌道，上端接角的光滑平行的金屬軌道，上端接有可變電阻有可變電阻R，下端足夠長，空間有垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場，磁，下端足夠長，空間有垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為感應(yīng)強(qiáng)度為B，一根質(zhì)量為，一根質(zhì)量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下，經(jīng)過足的金屬桿從軌道上由靜止滑下，經(jīng)過足夠長的時(shí)間后，金屬桿的速

15、度會(huì)趨近于一個(gè)最大速度夠長的時(shí)間后，金屬桿的速度會(huì)趨近于一個(gè)最大速度vm，則（，則（ ）。）。 A、如果、如果B增大，增大，vm將變大將變大 B、如果、如果變大，變大，vm將變大將變大 C、如果、如果R變大，變大，vm將變大將變大 D、如果、如果m變小，變小，vm將變大將變大BCBR22 例例5、水平放置的金屬框架、水平放置的金屬框架abcd，寬度為，寬度為0.5m，勻強(qiáng)磁，勻強(qiáng)磁場與框架平面成場與框架平面成30角，如圖角，如圖B-17所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T，框架電阻不計(jì)，金屬桿，框架電阻不計(jì)，金屬桿MN置于框架上可以無摩擦置于框架上可以無摩擦地滑動(dòng)，地滑動(dòng)，MN的質(zhì)量為

16、的質(zhì)量為0.05kg，電阻為，電阻為0.2，試求當(dāng)，試求當(dāng)MN的水平速度為多大時(shí)，它對框架的壓力恰為零，此時(shí)水的水平速度為多大時(shí)，它對框架的壓力恰為零，此時(shí)水平拉力應(yīng)為多大平拉力應(yīng)為多大?23 例例6、如圖，豎直向上的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度、如圖，豎直向上的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=0.5T，以，以B/ t=0.1T/s在增加，水平導(dǎo)軌不計(jì)電阻和在增加，水平導(dǎo)軌不計(jì)電阻和摩擦阻力，寬為摩擦阻力，寬為0.5m，在導(dǎo)軌上，在導(dǎo)軌上L=0.8m處擱一導(dǎo)體，電處擱一導(dǎo)體，電阻阻R0=0.1 ，并用水平細(xì)繩通過定滑輪吊著質(zhì)量為，并用水平細(xì)繩通過定滑輪吊著質(zhì)量為M=2kg的重物，電阻的重物，電阻R=0.4，則經(jīng)

17、過多少時(shí)間能吊起重，則經(jīng)過多少時(shí)間能吊起重物（物（g=10m/s2）？）？LBR24 例例7、如圖，兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上，每、如圖，兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上，每根導(dǎo)軌每米的電阻為根導(dǎo)軌每米的電阻為r0=0.1/m，導(dǎo)軌的端點(diǎn)，導(dǎo)軌的端點(diǎn)P、Q用電阻用電阻可忽略的導(dǎo)線相連，兩導(dǎo)軌間的距離可忽略的導(dǎo)線相連，兩導(dǎo)軌間的距離L=0.2m，有隨時(shí)間，有隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場垂直于桌面，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的勻強(qiáng)磁場垂直于桌面，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B與時(shí)間與時(shí)間t的的關(guān)系為關(guān)系為B=kt，比例系數(shù)，比例系數(shù)k=0.02T/s，一電阻不計(jì)的金屬桿，一電阻不計(jì)的金屬桿可在導(dǎo)軌上無摩擦的滑動(dòng)，在滑動(dòng)的

18、過程中保持與導(dǎo)軌垂可在導(dǎo)軌上無摩擦的滑動(dòng)，在滑動(dòng)的過程中保持與導(dǎo)軌垂直，在直，在t=0時(shí)刻，金屬桿緊靠在時(shí)刻，金屬桿緊靠在P、Q端，在外力的作用下，端，在外力的作用下，桿以恒定的加速度從靜止開始向?qū)к壍牧硪欢嘶瑒?dòng)，求在桿以恒定的加速度從靜止開始向?qū)к壍牧硪欢嘶瑒?dòng)，求在t=6 s時(shí)金屬桿所受的安培力。時(shí)金屬桿所受的安培力。QPX25 例例8、如圖，豎直平面內(nèi)的金屬導(dǎo)軌，、如圖，豎直平面內(nèi)的金屬導(dǎo)軌，軌距為軌距為20cm，金屬導(dǎo)體，金屬導(dǎo)體ab可以在導(dǎo)軌上可以在導(dǎo)軌上無摩擦地向下滑動(dòng)，金屬導(dǎo)體無摩擦地向下滑動(dòng)，金屬導(dǎo)體ab的質(zhì)量為的質(zhì)量為0.2g，電阻為，電阻為0.4 ，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，導(dǎo)軌的電阻

19、不計(jì)，水平方向的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為水平方向的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.1T，當(dāng)金屬導(dǎo)體當(dāng)金屬導(dǎo)體ab從靜止自由下落從靜止自由下落0.8s時(shí)，突時(shí)，突然接通電鍵然接通電鍵K，求，求（1）、電鍵）、電鍵K接通前后，接通前后，金屬導(dǎo)體金屬導(dǎo)體ab的運(yùn)動(dòng)情況。（的運(yùn)動(dòng)情況。（2）、金屬導(dǎo)）、金屬導(dǎo)體體ab的最終速度為多大？（設(shè)導(dǎo)軌足夠長，的最終速度為多大？（設(shè)導(dǎo)軌足夠長，取取g=10m/s2）ba264兩類典型情況兩類典型情況 (1)一根導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上滑動(dòng)一根導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上滑動(dòng)類型類型“電電動(dòng)動(dòng)電電”型型“動(dòng)動(dòng)電電動(dòng)動(dòng)”型型示示意意圖圖棒棒ab長為長為L(與導(dǎo)軌等長與導(dǎo)軌等長)、質(zhì)量、質(zhì)量m、電阻

20、、電阻R，導(dǎo)，導(dǎo)軌光滑水平，電阻不計(jì)軌光滑水平，電阻不計(jì)棒棒ab長長L(與導(dǎo)軌等長與導(dǎo)軌等長)、質(zhì)量質(zhì)量m、電阻、電阻R，導(dǎo)軌，導(dǎo)軌光滑，電阻不計(jì)光滑，電阻不計(jì)27兩種運(yùn)動(dòng)的兩種運(yùn)動(dòng)的v-t圖像圖像28類型類型光滑的平行導(dǎo)軌光滑的平行導(dǎo)軌光滑不等距導(dǎo)軌光滑不等距導(dǎo)軌示示意意圖圖質(zhì)量質(zhì)量m1m2電阻電阻r1r2長度長度L1L2質(zhì)量質(zhì)量m1m2電阻電阻r1r2長度長度L22L2(2)兩根導(dǎo)體棒在水平導(dǎo)軌上滑動(dòng)兩根導(dǎo)體棒在水平導(dǎo)軌上滑動(dòng)初速度初速度v0，不受其他水平外力的作用，不受其他水平外力的作用29光滑的平行導(dǎo)軌光滑的平行導(dǎo)軌光滑不等距導(dǎo)軌光滑不等距導(dǎo)軌分分析析桿桿MNMN做變減速運(yùn)動(dòng)，桿做變減

21、速運(yùn)動(dòng)，桿PQPQ做變加速運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定時(shí)做變加速運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定時(shí)，兩桿的加速度均為零，兩桿的加速度均為零，以相等的速度勻速運(yùn)，以相等的速度勻速運(yùn)動(dòng)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，兩桿的加穩(wěn)定時(shí)，兩桿的加速度均為零，兩速度均為零，兩桿的速度之比為桿的速度之比為1/21/2規(guī)規(guī)律律30初速度為零，一桿受到恒定水平外力的作用初速度為零，一桿受到恒定水平外力的作用類型類型光滑平行導(dǎo)軌光滑平行導(dǎo)軌不光滑平行導(dǎo)軌不光滑平行導(dǎo)軌示示意意圖圖質(zhì)量質(zhì)量m1m2電阻電阻r1r2長度長度L1L2摩擦力摩擦力Ff1Ff2質(zhì)量質(zhì)量m1m2電阻電阻r1r2長度長度L1L231光滑平行導(dǎo)軌光滑平行導(dǎo)軌不光滑平行導(dǎo)軌不光滑平行導(dǎo)軌規(guī)規(guī)律律FfF2Ff分

22、分析析開始時(shí)，兩桿做變加速運(yùn)開始時(shí)，兩桿做變加速運(yùn)動(dòng)；穩(wěn)定時(shí)，兩桿以相動(dòng)；穩(wěn)定時(shí)，兩桿以相同的加速度做勻變速運(yùn)同的加速度做勻變速運(yùn)動(dòng)動(dòng)開始時(shí)，若開始時(shí)，若Ff2Ff，PQ桿先變加速，桿先變加速，MN桿后做變加速，最后兩桿做桿后做變加速，最后兩桿做勻加速運(yùn)動(dòng)勻加速運(yùn)動(dòng)32 例例9、兩個(gè)光滑的平行的導(dǎo)軌水平地放置在勻強(qiáng)磁場中磁場方向垂、兩個(gè)光滑的平行的導(dǎo)軌水平地放置在勻強(qiáng)磁場中磁場方向垂直導(dǎo)軌所在平面，金屬棒直導(dǎo)軌所在平面，金屬棒ab可沿導(dǎo)軌自由滑動(dòng)，導(dǎo)軌一端跨接一個(gè)可沿導(dǎo)軌自由滑動(dòng)，導(dǎo)軌一端跨接一個(gè)電阻電阻R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，現(xiàn)將金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止向右拉，若保持，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，現(xiàn)將金屬棒沿導(dǎo)軌由靜

23、止向右拉，若保持拉拉力恒定力恒定，經(jīng)時(shí)間，經(jīng)時(shí)間t1后速度為后速度為v，加速度為，加速度為a1, 最終以最終以2v做勻速運(yùn)動(dòng)做勻速運(yùn)動(dòng)；若若保持保持拉力的功率恒定拉力的功率恒定，經(jīng)過時(shí)間，經(jīng)過時(shí)間t2后速度為后速度為v，加速度為，加速度為a2，最終也，最終也以速度以速度2v做勻速運(yùn)動(dòng)，則：做勻速運(yùn)動(dòng)，則： A、t1=t2 B 、t2h，取，取g=10m/s2。求：。求：1、勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。、勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。2、線圈由位置、線圈由位置1運(yùn)動(dòng)到位置運(yùn)動(dòng)到位置2的過程中，的過程中，線框中產(chǎn)生的熱量。線框中產(chǎn)生的熱量。hH2dL140 例例4、如圖，電動(dòng)機(jī)用輕繩牽引一根原來靜止的長

24、度為、如圖，電動(dòng)機(jī)用輕繩牽引一根原來靜止的長度為L=1m，質(zhì)，質(zhì)量為量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒的導(dǎo)體棒AB，導(dǎo)體棒的電阻為，導(dǎo)體棒的電阻為R=1歐，導(dǎo)體棒與豎直歐，導(dǎo)體棒與豎直U形金屬框架有良好接觸，框架處在圖示方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度形金屬框架有良好接觸，框架處在圖示方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻的勻強(qiáng)磁場中，且足夠長，當(dāng)導(dǎo)體棒上升強(qiáng)磁場中，且足夠長，當(dāng)導(dǎo)體棒上升h=4m的高度時(shí)恰好獲得穩(wěn)定速的高度時(shí)恰好獲得穩(wěn)定速度，已知在電動(dòng)機(jī)牽引導(dǎo)體棒時(shí)，電路中電壓表與電流表示數(shù)分別度，已知在電動(dòng)機(jī)牽引導(dǎo)體棒時(shí)，電路中電壓表與電流表示數(shù)分別穩(wěn)定在穩(wěn)定在U=7V，I=1A，電動(dòng)機(jī)自身內(nèi)阻，電動(dòng)機(jī)自身內(nèi)阻r=1歐，不

25、計(jì)框架電阻及一切歐，不計(jì)框架電阻及一切摩擦，摩擦，g=10m/s2, 試求（試求（1） 導(dǎo)體棒的穩(wěn)定速度多大？導(dǎo)體棒的穩(wěn)定速度多大？（2）棒從靜止到速度穩(wěn)定共用了）棒從靜止到速度穩(wěn)定共用了1s時(shí)時(shí)間，則在此過程中棒上產(chǎn)生的焦耳熱是間，則在此過程中棒上產(chǎn)生的焦耳熱是多少？多少？VABA41 例例5、用同樣粗細(xì)的銅、鋁、鐵做成三根相同長度的直、用同樣粗細(xì)的銅、鋁、鐵做成三根相同長度的直導(dǎo)線，分別放在電阻可以忽略不計(jì)的光滑水平導(dǎo)軌上，導(dǎo)線，分別放在電阻可以忽略不計(jì)的光滑水平導(dǎo)軌上，使導(dǎo)線與導(dǎo)軌保持垂直，設(shè)豎直方向的勻強(qiáng)磁場垂直于使導(dǎo)線與導(dǎo)軌保持垂直，設(shè)豎直方向的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面，且充滿導(dǎo)軌所在

26、空間，然后用外力使導(dǎo)線向?qū)к壠矫?，且充滿導(dǎo)軌所在空間，然后用外力使導(dǎo)線向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且每次外力消耗的功率相同，則：右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且每次外力消耗的功率相同，則： ( )A. 三根導(dǎo)線上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢相同三根導(dǎo)線上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢相同B. 鐵導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)得最快鐵導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)得最快C. 銅導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)得最快銅導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)得最快D. 銅導(dǎo)線產(chǎn)生的熱功率最大銅導(dǎo)線產(chǎn)生的熱功率最大F解：解：E=BLv F= B2L2v /R P=Fv = B2L2v2 /R v2 =PR/B2L2 R BR= L/S鐵鐵 鋁鋁 銅銅R鐵鐵 R鋁鋁 R銅銅42 例例6、 如圖示，平行光滑導(dǎo)軌豎直放置，勻強(qiáng)磁場方如圖示，平行光滑

27、導(dǎo)軌豎直放置，勻強(qiáng)磁場方向垂直導(dǎo)軌平面，一質(zhì)量為向垂直導(dǎo)軌平面，一質(zhì)量為m 的金屬棒沿導(dǎo)軌滑下，電阻的金屬棒沿導(dǎo)軌滑下，電阻R上消耗的最大功率為上消耗的最大功率為P（不計(jì)棒及導(dǎo)軌電阻），要使（不計(jì)棒及導(dǎo)軌電阻），要使R上上消耗的最大功率為消耗的最大功率為4P，可行的，可行的 辦法有：辦法有： （ ）A. 將磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼膶⒋鸥袘?yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍倍B. 將磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼膶⒋鸥袘?yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?/2倍倍C. 將電阻將電阻R變?yōu)樵瓉淼淖優(yōu)樵瓉淼?倍倍D. 將電阻將電阻R變?yōu)樵瓉淼淖優(yōu)樵瓉淼? 倍倍a bR解：解：穩(wěn)定時(shí)穩(wěn)定時(shí) mg=F=BIL =B2 L2vm R vm=mgR B2L

28、2Pm=Fvm=mgvm= m2g2R B2L2 B C43 例例7： 如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成角，導(dǎo)軌與固定電阻角，導(dǎo)軌與固定電阻R1和和R2相連，勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面有一導(dǎo)體棒相連，勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面有一導(dǎo)體棒ab，質(zhì)量為，質(zhì)量為m，導(dǎo)體棒的電阻與固定電阻導(dǎo)體棒的電阻與固定電阻R1和和R2的阻值均相等的阻值均相等，與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩，與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為擦因數(shù)為，導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上滑動(dòng)，當(dāng)上滑的速度為沿導(dǎo)軌向上滑動(dòng)，當(dāng)上滑的速度為v時(shí)，受到時(shí)，受到安培力的大小為安培力的大小為F此時(shí)此時(shí) A.電阻電阻R1消耗的熱功率為消耗的熱功率

29、為Fv3 B.電阻電阻 R1消耗的熱功率為消耗的熱功率為 Fv6 C.整個(gè)裝置因摩擦而消耗的熱功率整個(gè)裝置因摩擦而消耗的熱功率 為為mgvcos D.整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為 （F+mgcos）vB C D44專題四專題四 電磁感應(yīng)中的電磁感應(yīng)中的圖像圖像問題問題 用圖象描述物理過程，具有直觀，簡明的用圖象描述物理過程，具有直觀，簡明的優(yōu)點(diǎn)，圖象問題大致可分為兩類：優(yōu)點(diǎn)，圖象問題大致可分為兩類：1 1、由給定的電磁感應(yīng)過程畫出正確的圖象、由給定的電磁感應(yīng)過程畫出正確的圖象 t v-t I-t E-t F-t等等2 2、由給定的圖象分析電磁感應(yīng)過程，求解相應(yīng)、由給定的圖象

30、分析電磁感應(yīng)過程，求解相應(yīng)的物理量。的物理量。45解決圖象問題的一般步驟解決圖象問題的一般步驟(1)明確圖象的種類，即是明確圖象的種類，即是Bt圖還是圖還是t圖，或者圖，或者Et圖、圖、 It圖等圖等(2)分析電磁感應(yīng)的具體過程分析電磁感應(yīng)的具體過程(3)用右手定則或楞次定律確定方向?qū)?yīng)關(guān)系用右手定則或楞次定律確定方向?qū)?yīng)關(guān)系(4)結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓定律等規(guī)律結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓定律等規(guī)律 寫出函數(shù)關(guān)系式寫出函數(shù)關(guān)系式(5)根據(jù)函數(shù)關(guān)系式，進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，如分析斜率的變化、根據(jù)函數(shù)關(guān)系式，進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，如分析斜率的變化、 截距等截距等(6)畫圖象或判斷圖象畫

31、圖象或判斷圖象461如圖所示，一閉合直如圖所示，一閉合直角三角形線框以速度角三角形線框以速度v勻速穿勻速穿過勻強(qiáng)磁場區(qū)域從過勻強(qiáng)磁場區(qū)域從BC邊進(jìn)入邊進(jìn)入磁場區(qū)開始計(jì)時(shí)，到磁場區(qū)開始計(jì)時(shí)，到A點(diǎn)離開點(diǎn)離開 磁場區(qū)為止的過程中，線框內(nèi)感應(yīng)電流的情況磁場區(qū)為止的過程中，線框內(nèi)感應(yīng)電流的情況(以逆時(shí)針方以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较蛳驗(yàn)殡娏鞯恼较?是圖中的是圖中的 ()A472、 一矩形線圈位于一隨時(shí)間一矩形線圈位于一隨時(shí)間t變化的磁場內(nèi)，磁場方向垂直線圈所在的平面變化的磁場內(nèi)，磁場方向垂直線圈所在的平面(紙面紙面)向里，如圖向里，如圖939甲所示磁感應(yīng)強(qiáng)度甲所示磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間隨時(shí)間t的變化規(guī)律如

32、圖的變化規(guī)律如圖939乙所乙所示以示以I表示線圈中的感應(yīng)電流，以圖表示線圈中的感應(yīng)電流，以圖939甲中線圈上箭頭所示方向的電流為正，甲中線圈上箭頭所示方向的電流為正，則圖則圖9310所示的所示的It圖中正確的是圖中正確的是 ()圖圖939圖圖9310A483(2010上海高考上海高考)如圖如圖9311，一有界，一有界區(qū)域內(nèi)，存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為區(qū)域內(nèi)，存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方，方向分別垂直于光滑水平桌面向下和向上的勻向分別垂直于光滑水平桌面向下和向上的勻強(qiáng)磁場，磁場寬度均為強(qiáng)磁場，磁場寬度均為L.邊長為邊長為L的正方形的正方形線框線框abcd的的bc邊緊靠磁場邊緣置于桌面上邊緊靠磁場

33、邊緣置于桌面上 9311使線框從圖靜止開始沿使線框從圖靜止開始沿x軸正方向勻加速通過磁場區(qū)域，若以逆時(shí)針方向?yàn)殡娸S正方向勻加速通過磁場區(qū)域，若以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较颍芊从尘€框中感應(yīng)電流變化規(guī)律的是下圖的流的正方向，能反映線框中感應(yīng)電流變化規(guī)律的是下圖的 ()49答案：答案：AC504(2010廣東高考廣東高考)如圖如圖9315所示，所示，平行導(dǎo)軌間有一矩形的勻強(qiáng)磁場區(qū)平行導(dǎo)軌間有一矩形的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，細(xì)金屬棒域，細(xì)金屬棒PQ沿導(dǎo)軌從沿導(dǎo)軌從MN處勻速處勻速 圖圖9315運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到MN的過程中，棒上感應(yīng)電動(dòng)勢的過程中，棒上感應(yīng)電動(dòng)勢E隨時(shí)間隨時(shí)間t變化的圖示，可變化的圖示，可能正確的是能正確的是 ( )A515. (2008年全國卷年全國卷)矩形導(dǎo)線框矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場中，磁感線的方固定在勻強(qiáng)磁場中，磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感向與導(dǎo)線框所在平面垂直規(guī)定磁