磁場(chǎng)與電磁感應(yīng)

會(huì)計(jì)學(xué)1磁場(chǎng)與電磁感應(yīng)（一）磁場(chǎng)1.物質(zhì)性：磁場(chǎng)是物質(zhì)存在的一種形式；2.基本性質(zhì)：磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁體、電流有力的作用；3.磁場(chǎng)的產(chǎn)生：磁體或電流周圍存在磁場(chǎng)；4.磁場(chǎng)的方向：小磁針靜止時(shí)N極指向?yàn)榇艌?chǎng)方向；5、磁極間的作用：同名相斥，異名相吸；（二）磁感線1.

假想曲線，客觀不存在（理想模型）；2.

疏密表示強(qiáng)弱，磁感線切線方向?yàn)榇艌?chǎng)方向；3.

磁感線空間分布：兩條磁感線不會(huì)相交，不相切；4.

磁感線是封閉曲線（外部N→S，內(nèi)部S→N）；第1頁(yè)/共59頁(yè)5、常見(jiàn)幾種磁場(chǎng)的磁感線1）.條形磁鐵（2）.同名磁極（3）.異名磁極第2頁(yè)/共59頁(yè)2）.馬蹄形磁鐵3）.通電直導(dǎo)線4）.通電螺線管5）.通電環(huán)形導(dǎo)線第3頁(yè)/共59頁(yè)6）.地磁場(chǎng)第4頁(yè)/共59頁(yè)（三）安培定則：1、內(nèi)容：用右手握住導(dǎo)線，讓伸直的大拇指的方向跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。2、特點(diǎn)：電流方向與磁感線方向可互換；3、應(yīng)用：1）直線電流：2）環(huán)形電流：3）通電螺線管：第5頁(yè)/共59頁(yè)（四）磁現(xiàn)象的本質(zhì)1、電流能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)：奧斯特的電流磁效應(yīng)；2、磁體能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)：安培的分子環(huán)流假說(shuō)；3、運(yùn)動(dòng)的電荷能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)：羅蘭的圓盤(pán)實(shí)驗(yàn)。4、磁現(xiàn)象的電本質(zhì)：所有的此現(xiàn)象都是由電荷的運(yùn)動(dòng)引起的。第6頁(yè)/共59頁(yè)（五）磁感應(yīng)強(qiáng)度1、定義：垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，所受的安培力F，跟電流I和導(dǎo)線的長(zhǎng)度L的乘積的比值，叫做該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；2、表達(dá)式：B=F/IL⊥

3、單位：特斯拉（T）：1T=1N/A·m

4、特點(diǎn)：1）矢量性：方向與某點(diǎn)小磁針N極指向（磁感線該點(diǎn)切線方向）相同。2）固有性：與放入的電流無(wú)關(guān)，只由原磁場(chǎng)的性質(zhì)決定；第7頁(yè)/共59頁(yè)3）普適性：比值定義法適用于一切磁場(chǎng)；4）疊加性：遵循平行四邊形法則。5、勻強(qiáng)磁場(chǎng)：磁感應(yīng)強(qiáng)度處處相同（磁感線平行等距）的磁場(chǎng)；6、磁感應(yīng)強(qiáng)度的測(cè)量：1）用磁傳感器伸進(jìn)通電螺線管內(nèi)測(cè)得B—x曲線；2）電流天平；3）利用地磁場(chǎng)測(cè)磁鐵磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；（六）磁通量1、定義:穿過(guò)某一面積的磁感線條數(shù).2、表達(dá)式：

Φ=BS⊥3、單位：wb(韋伯)第8頁(yè)/共59頁(yè)4、特點(diǎn)：1）標(biāo)量性：只有大小,沒(méi)方向,但有正負(fù)；2）合磁通：穿過(guò)某一面的抵消后的凈剩磁感線的多少；3）磁通量的改變量：⊿Φ=Φ2-Φ14）磁通量與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)；（七）磁通密度：1）定義：垂直磁場(chǎng)方向單位面積上的磁通量，即單位面積上的磁感線條數(shù)；2）表達(dá)式：B=Φ/S⊥3）單位：特斯拉（T）第9頁(yè)/共59頁(yè)二、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用---安培力第10頁(yè)/共59頁(yè)一、磁場(chǎng)對(duì)電流作用力大小:1、表達(dá)式：F=BIL2、適用條件：1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)2）導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直3、幾種情況：（1）當(dāng)IB，F(xiàn)=BIL（最大）（2）當(dāng)I//B，F(xiàn)=0（最?。?）當(dāng)I與B有夾角，F(xiàn)=BILsinBIBIBI第11頁(yè)/共59頁(yè)二、磁場(chǎng)對(duì)電流作用力方向:（一）左手定則1、伸開(kāi)左手，大拇指跟四指垂直，且在同一平面內(nèi)2、讓磁感線穿過(guò)手心3、使四指指向電流方向，則大拇指指向安培力的方向4、注意：

B與I可以不垂直，但F一定與B、I都垂直；第12頁(yè)/共59頁(yè)（二）導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向的判斷1、微元法：對(duì)導(dǎo)體的每一小段應(yīng)用左手定則，然后求合力；2、等效法：利用安培定則將條形磁鐵與環(huán)形電流等效；3、推論法：利用兩通電導(dǎo)線“同向相吸，反向相斥”的結(jié)論；4、特殊位置法：利用導(dǎo)體便于分析的特殊位置判斷。SN第13頁(yè)/共59頁(yè)（三）磁力矩1、公式推導(dǎo)：

如圖，已知矩形線圈abcd匝數(shù)為n，面積為S，通入恒定電流I，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中繞豎直軸OO’轉(zhuǎn)動(dòng)；若t=0時(shí)，線圈與磁場(chǎng)垂直，則任意時(shí)刻t線圈所受的磁力矩多大？2、結(jié)論：1）磁力矩表達(dá)式：

M=nBIS∥2）特點(diǎn)：（1）與形狀無(wú)關(guān)；（2）與平行軸位置無(wú)關(guān)；第14頁(yè)/共59頁(yè)

三、電磁感應(yīng)第15頁(yè)/共59頁(yè)（一）基本概念1、電磁感應(yīng)現(xiàn)象2、感應(yīng)電流的條件3、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)4、楞次定律5、右手定則（二）法拉第電磁感應(yīng)定律1、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（待續(xù)）第16頁(yè)/共59頁(yè)

習(xí)題類型1、各類磁場(chǎng)的識(shí)圖；2、通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)方向的判斷；3、安培力的應(yīng)用；4、感應(yīng)電流的判斷；5、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算；6、磁場(chǎng)中圖像的問(wèn)題；7、磁場(chǎng)中的能量應(yīng)用；8、高考真題賞析。第17頁(yè)/共59頁(yè)1、各類磁場(chǎng)的識(shí)圖；1）幾種常見(jiàn)的磁感線的識(shí)圖（1）立體圖；（2）俯視圖；（3）截面圖；（4）正視圖；2）地磁場(chǎng)的一些說(shuō)法（1）水平與豎直；（2）南北與東西；第18頁(yè)/共59頁(yè)

安培力的應(yīng)用第19頁(yè)/共59頁(yè)1、圖中相距1m的兩水平長(zhǎng)軌道上有一質(zhì)量為1kg的銅棒，整個(gè)裝置處于一豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，并由一軌道輸送5A的穩(wěn)恒電流到另一軌道，若銅棒跟軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.06，為使銅棒向右作勻速運(yùn)動(dòng)，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向如何？其磁感應(yīng)強(qiáng)度多大？第20頁(yè)/共59頁(yè)2、在傾角為30的光滑斜面上垂直紙面旋轉(zhuǎn)一根長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒，一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向下，如圖所示，當(dāng)導(dǎo)體棒內(nèi)通有垂直紙面向里的電流I時(shí)，導(dǎo)體棒恰好靜止在斜面上，則磁感強(qiáng)度的大小為B＝＿＿＿＿＿＿＿。第21頁(yè)/共59頁(yè)3（00高考）如圖所示，兩根平行放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線a和b載有大小相同方向相反的電流，a受到磁場(chǎng)力大小為F1，當(dāng)加入一與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，a受到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)镕2，則此時(shí)b受到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)椋ǎˋ）F2（B）F1－F2（C）F1＋F2（D）2F1－F2

第22頁(yè)/共59頁(yè)4（06高考）如圖所示，同一平面內(nèi)有兩根互相平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線1和2，通有大小相等、方向相反的電流，a、b兩點(diǎn)與兩導(dǎo)線共面，a點(diǎn)在兩導(dǎo)線的中間與兩導(dǎo)線的距離均為r，b點(diǎn)在導(dǎo)線2右側(cè)，與導(dǎo)線2的距離也為r．現(xiàn)測(cè)得a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，則去掉導(dǎo)線1后，b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

，方向

．第23頁(yè)/共59頁(yè)5、長(zhǎng)為L(zhǎng)的通電導(dǎo)線被兩條絕緣細(xì)線懸掛于OO’點(diǎn)上，已知導(dǎo)線質(zhì)量為m，通過(guò)的電流為I，方向如圖，現(xiàn)使通電導(dǎo)線處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列兩種情況下，使導(dǎo)線靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向成角，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。（1）磁場(chǎng)方向豎直向上；（2）磁場(chǎng)方向水平向左。第24頁(yè)/共59頁(yè)6、在圖中，兩根與水平面夾37角的平行金屬與滑動(dòng)變阻器R、電源相串聯(lián)，電源電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻為1，質(zhì)量為100g的金屬棒垂直導(dǎo)軌擱置，若導(dǎo)軌間距為0.5m，垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T，兩導(dǎo)軌對(duì)棒的最大靜摩擦力為0.4N，不計(jì)導(dǎo)軌和金屬棒的電阻，試求：金屬棒能止在導(dǎo)軌上時(shí)，滑線變阻器應(yīng)取的阻值范圍。第25頁(yè)/共59頁(yè)7、質(zhì)量為0.2kg的銅棒長(zhǎng)70cm，擱在兩條水平放置的平行光滑金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌間距為50cm，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.8T，方向如圖，兩導(dǎo)軌所串聯(lián)的電源的電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)電阻為0.1，電阻R＝0.4，其它電阻不計(jì)，試求：（1）要銅棒不動(dòng)，應(yīng)至少施多大的外力？方向如何？（2）如果撤去外力，銅棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)瞬間的加速度大小和方向，（3）如果因?yàn)殡娫磧?nèi)阻的變化，使銅棒在撤去外力時(shí)的瞬時(shí)加速度只有5m/s2，那么，電源內(nèi)阻多大？第26頁(yè)/共59頁(yè)8、長(zhǎng)為L(zhǎng)＝0.1m，質(zhì)量為m＝10g，電阻為R＝0.2的導(dǎo)體棒，放在傾角為＝30、間距也為L(zhǎng)的兩根平行光滑導(dǎo)電導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，下端接有電動(dòng)勢(shì)為＝3V，內(nèi)電阻為r＝0.1的電源，空間有一垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，為使導(dǎo)體棒能靜止在導(dǎo)軌上，其磁感應(yīng)強(qiáng)度多大？若磁場(chǎng)方向是豎直向下的，則磁感應(yīng)強(qiáng)度又為多大？第27頁(yè)/共59頁(yè)

磁場(chǎng)中的圖像問(wèn)題第28頁(yè)/共59頁(yè)1、如圖所示，直導(dǎo)線及其右側(cè)的矩形金屬框位于同一平面內(nèi)。當(dāng)導(dǎo)線中的電流之發(fā)生如圖象所示的變化時(shí)，線框中感應(yīng)電流與矩形線框受力情況下列敘述正確的是：（）

A．感應(yīng)電流方向不變，線框所受合力方向不變。

B．感應(yīng)電流方向改變，線框所受合力方向不變。

C．感應(yīng)電流方向改變，線框所受合力方向改變。

D．感應(yīng)電流方向不變，線框所受合力方向改變。第29頁(yè)/共59頁(yè)2、如右圖所示，兩根豎直放置的光滑平行導(dǎo)軌，其一部分處于方向垂直導(dǎo)軌所在平面且有上下水平邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一根金屬桿MN成水平沿導(dǎo)軌滑下，在與導(dǎo)軌和電阻R組成的閉合電路中，其他電阻不計(jì)。當(dāng)金屬桿MN進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)后，其運(yùn)動(dòng)的速度圖像可能是下圖中的（）第30頁(yè)/共59頁(yè)3、如圖（甲）中，A是一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框，電阻為R。今維持以恒定的速度v沿x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。若沿x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F隨時(shí)間t的變化圖線為圖（乙）中的（）第31頁(yè)/共59頁(yè)4、左圖中abcd為一邊長(zhǎng)為，具有質(zhì)量的剛性導(dǎo)線框，位于水平面內(nèi)，bc邊中串接有電阻R，導(dǎo)線的電阻不計(jì)。虛線表示一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的邊界，它與線框的ab邊平行，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為2，磁感強(qiáng)度為B，方向豎直向下。線框在一垂直于ab邊的水平恒定拉力作用下，沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)，直到通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。已知ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框便變?yōu)閯蛩龠\(yùn)動(dòng)，此時(shí)通過(guò)電阻R的電流的大小為，試在右圖中的-x坐標(biāo)上定性畫(huà)出：從導(dǎo)線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)到完全離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，流過(guò)電阻R的電流的大小隨ab邊的位置坐標(biāo)x變化的曲線。第32頁(yè)/共59頁(yè)

磁場(chǎng)中的能量問(wèn)題第33頁(yè)/共59頁(yè)1（02高考）如圖所示，A、B為大小、形狀均相同且內(nèi)壁光滑，但用不同材料制成的圓管，豎直固定在相同高度，兩個(gè)相同的磁性小球，同時(shí)從A、B管上端的管口無(wú)初速釋放，穿過(guò)A管的小球比穿過(guò)B管的小球先落到地面，下面對(duì)于兩管的描述中可能正確的是（A）A管是用塑料制成的、B管是用銅制成的，（B）A管是用鋁制成的、B管是用膠木制成的，（C）A管是用膠木制成的、B管是用塑料制成的，（D）A管是用膠木制成的、B管是用鋁制成的。第34頁(yè)/共59頁(yè)2（04高考）兩圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶電絕緣環(huán)，B為導(dǎo)體環(huán).當(dāng)A以如圖所示的方向繞中心轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度發(fā)生變化時(shí)，B中產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流.則（A）A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小.（B）A可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大.（C）A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速減小.（D）A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速增大.ABwI第35頁(yè)/共59頁(yè)3（03高考）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(chǎng)中，磁場(chǎng)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(chǎng)，如圖所示，則在移動(dòng)過(guò)程中線框的一邊a、b兩點(diǎn)間電勢(shì)差絕對(duì)值最大的是第36頁(yè)/共59頁(yè)4（01高考）如圖所示是一種延遲開(kāi)關(guān)，當(dāng)S1閉合時(shí)，電磁鐵F將銜鐵D吸下，C線路接通，當(dāng)S1斷開(kāi)時(shí)，由于電磁感應(yīng)作用，D將延遲一段時(shí)間才被釋放（ ）（A）由于A線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延遲釋放D的作用，（B）由于B線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延遲釋放D的作用，（C）如果斷開(kāi)B線圈的電鍵S2，無(wú)延遲作用，（D）如果斷開(kāi)B線圈的電鍵S2，延遲將變長(zhǎng)。第37頁(yè)/共59頁(yè)5（99高考）如圖所示，豎直放置的螺線管與導(dǎo)線abcd構(gòu)成回路，導(dǎo)線所在區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里的變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)體圓環(huán)，導(dǎo)線abcd所圍區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度按下列哪一圖線所表示的方式隨時(shí)間變化時(shí)，導(dǎo)體圓環(huán)將受到向上的磁場(chǎng)作用力（ ）第38頁(yè)/共59頁(yè)6（02高考）磁場(chǎng)具有能量，磁場(chǎng)中單位體積所具有的能量叫做能量密度，其值為B2／2，式中B是磁感強(qiáng)度，是磁導(dǎo)率，在空氣中為一已知常數(shù)，為了近似測(cè)得條形磁鐵磁極端面附近的磁感強(qiáng)度B，一學(xué)生用一根端面面積為A的條形磁鐵吸住一相同面積的鐵片P，再用力將鐵片與磁鐵拉開(kāi)一段微小距離L，并測(cè)出拉力F，如圖所示，因?yàn)镕所作的功等于間隙中磁場(chǎng)的能量，所以由此可得磁感強(qiáng)度B與F、A之間的關(guān)系為B＝＿＿＿＿＿＿＿＿。第39頁(yè)/共59頁(yè)7（01高考）如圖所示，有兩根和水平方向成角的光滑平行金屬軌道，上端接有可變電阻R，下端足夠長(zhǎng)，空間有垂直于軌道的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)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(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，金屬桿的速度會(huì)趨于一個(gè)最大速度Vm，則（ ）（A）如果B增大，Vm變大，（B）如果變大，Vm變大，（C）如果R變大，Vm變大，（D）如果m變小，Vm變大。第40頁(yè)/共59頁(yè)7（02高考）已知某一區(qū)域的地下埋有一根與地表面平行的直線電纜，電纜中能有變化的電流，在其周圍有變化的磁場(chǎng)，因此可以通過(guò)在地面上測(cè)量閉合試探小線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)來(lái)探測(cè)電纜的確切位置、走向和深度。當(dāng)線圈平面平行地面測(cè)量時(shí)，在地面上a、c兩處測(cè)得試探線圈中的電動(dòng)勢(shì)為零，b、d兩處線圈中的電動(dòng)勢(shì)不為零；當(dāng)線圈平面與地面成45夾角時(shí)，在b、d兩處測(cè)得試探線圈中的電動(dòng)勢(shì)為零，經(jīng)過(guò)測(cè)量發(fā)現(xiàn)，a、b、c、d好位于邊長(zhǎng)為1米的正方形的四個(gè)頂角上，如圖所示，據(jù)此可以判斷地下電纜在＿＿＿＿＿兩點(diǎn)的正下方，離地表面的深度為＿＿＿＿＿＿＿＿米。第41頁(yè)/共59頁(yè)8（99高考）如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)．電阻為r=0.3歐．質(zhì)量為m=0.1千克的金屬棒CD垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)軌間距也是L，棒與導(dǎo)軌間接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)軌左端接有R＝0.5歐的電阻，量程為0－3.0安的電流表串接在一條導(dǎo)軌上，量程為0－1.0伏的電壓表接在電阻R的兩端，垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)向下穿過(guò)平面，現(xiàn)以向右恒定外力F使金屬棒右移，當(dāng)金屬棒以V＝2米／秒的速度在導(dǎo)軌平面上勻速滑動(dòng)時(shí)，觀察到電路中的一個(gè)電表正好滿偏，而另一個(gè)電表未滿偏，問(wèn)：（1）此滿偏的電表是什么表？說(shuō)明理由。（2）拉動(dòng)金屬棒的外力F多大？（3）此時(shí)撤去外力F，金屬棒將逐漸慢下來(lái)，最終停止在導(dǎo)軌上，求從撤去外力到金屬運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中通過(guò)電阻R的電量。第42頁(yè)/共59頁(yè)9（00高考）如圖所示，固定于水平桌面上的金屬框架cdef，處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒ab擱在框架上，可無(wú)磨擦滑動(dòng)，此時(shí)adcb構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形，棒的電阻為r，其余電阻不計(jì)，開(kāi)始時(shí)磁感強(qiáng)度為B0，（1）若從t=0時(shí)刻起，磁感強(qiáng)度均勻增加，每秒增量為k，同時(shí)保持棒靜止，求棒中的感應(yīng)電流，在圖上標(biāo)出感應(yīng)電流的方向，（2）在上述（1）情況中，始終保持棒靜止，當(dāng)t=t1秒末時(shí)需加的垂直于棒的水平拉力為多大？（3）若從t＝0時(shí)刻起，磁感強(qiáng)度逐漸減小，當(dāng)棒以恒定速度v向右作勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感強(qiáng)度應(yīng)怎樣隨時(shí)間變化（寫(xiě)出B與t的關(guān)系式）？第43頁(yè)/共59頁(yè)10（02高考）半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)有均勻磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B＝0.2T，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，半徑為b的金屬圓環(huán)與磁場(chǎng)同心放置，磁場(chǎng)與環(huán)面垂直，其中a＝0.4m，b＝0.6m，金屬環(huán)上分別接有燈L1、L2，兩燈的電阻均為R0＝2，一金屬棒MN與金屬環(huán)接觸良好，棒與環(huán)的電阻均不計(jì)，（1）若棒以v0＝5m/s的速率在環(huán)上向右勻速滑動(dòng)，求棒滑過(guò)圓環(huán)直徑OO’的瞬時(shí)（如圖所示）MN中的電動(dòng)勢(shì)和流過(guò)燈L1的電流，（2）撤去中間的金屬棒MN，將右面的半圓環(huán)OL2O’以O(shè)O’為軸向上翻轉(zhuǎn)90，若此時(shí)磁場(chǎng)隨時(shí)間均勻變化，其變化率為B／t＝（4／）T／s，求L1的功率。第44頁(yè)/共59頁(yè)11（02高考）如圖所示，兩條互相平行的光滑金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi)，距離為L(zhǎng)＝0.2米，在導(dǎo)軌的一端接有阻值為R＝0.5歐的電阻，在x0處有一與水平面垂直的均勻磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度B＝0.5特斯拉，一質(zhì)量為m＝0.1千克的金屬桿垂直放置在導(dǎo)軌上，并以v0＝2米／秒的初速度進(jìn)入磁場(chǎng)，在安培力和一垂直于桿的水平外力F的共同作用下作勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a＝2米／秒2、方向與初速度方向相反，設(shè)導(dǎo)軌和金屬桿的電阻都可以忽略，且接觸良好，求：（1）電流為零時(shí)金屬桿所處的位置，（2）電流為最大值的一半時(shí)施加在金屬桿上外力F的大小和方向；（3）保持其它條件不變，而初速度v0取不同值，求開(kāi)始時(shí)F的方向與初速度v0取值的關(guān)系。第45頁(yè)/共59頁(yè)12（01高考）如圖所示為利用電磁作用輸送非導(dǎo)電液體裝置的示意圖，一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、截面為正方形的塑料管道水平放置，其右端面上有一截面積為A的小噴口，噴口離地的高度為h，管道中有一絕緣活塞，在活塞的中部和上部分別嵌有兩根金屬棒a、b，其中棒b的兩端與一電壓表相連，整個(gè)裝置放在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)棒a中通有垂直紙面向里的恒定電流I時(shí)，活塞向右勻速推動(dòng)液體從口水平射出，液體落地點(diǎn)離噴口的水平距離為s，若液體的密度為，不計(jì)所有阻力，求：（1）活塞移動(dòng)的速度，（2）該裝置的功率，（3）磁感強(qiáng)度B的大小，（4）若在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)電壓表的讀數(shù)變小，試分析其可能的原因。第46頁(yè)/共59頁(yè)13（04高考）水平面上兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為L(zhǎng)，一端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為R的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿（見(jiàn)右上圖），金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)；均勻磁場(chǎng)豎直向下.用與導(dǎo)軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上，桿最終將做勻速運(yùn)動(dòng).當(dāng)改變拉力的大小時(shí)，相對(duì)應(yīng)的勻速運(yùn)動(dòng)速度v也會(huì)變化，v和F的關(guān)系如右下圖.（取重力加速度g=10m/s2）（1）金屬桿在勻速運(yùn)動(dòng)之前做什么運(yùn)動(dòng)？（2）若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5W；磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大？（3）由v—F圖線的截距可求得什么物理量？其值為多少？╳

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╳F20468101248121620v(m/s)F(N)第47頁(yè)/共59頁(yè)14（05高考）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＝37角，下端連接阻值為R的電阻。勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為0.2kg、電阻不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直且保持良好接觸，它們間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25。（1）求金屬棒沿導(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，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向（g＝10m/s2，sin37＝0.6，cos37＝0.8）。第48頁(yè)/共59頁(yè)15（06高考）如圖，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ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μ，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Fv／3．（B）電阻R。消耗的熱功率為Fv／6．（C）整個(gè)裝置因摩擦而消耗的熱功率為μmgvcosθ．（D）整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為（F＋μmgcosθ）v·第49頁(yè)/共59頁(yè)16（06高考）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，線框離開(kāi)磁場(chǎng)后繼續(xù)上升一段高度，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且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)．求：（1）線框在下落階段勻速進(jìn)人磁場(chǎng)時(shí)的速度V2；

(2）線框在上升階段剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度V1；（3）線框在上升階段通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q．第50頁(yè)/共59頁(yè)四

、實(shí)驗(yàn)：研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象第51頁(yè)/共59頁(yè)

研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象一、實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)目標(biāo)1．區(qū)分原、副線圈，查明原副線圈的繞向2.確定電流表的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系3.會(huì)正確連接電路,區(qū)分兩個(gè)不同的回路4.會(huì)用示意圖正確表示實(shí)際情景5.會(huì)歸納產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件6.區(qū)分原磁場(chǎng)與感應(yīng)電流磁場(chǎng),磁通量與磁通量的變化7.會(huì)用次定律判斷電流方向二、實(shí)驗(yàn)原理將零刻度在中央的電流表與副線圈連成閉合回路,通過(guò)閉合,斷開(kāi)電鍵,改變?cè)€圈回路中的電流或改變?cè)本€圈相對(duì)位置等方式,改變穿過(guò)副線圈的磁通量,觀察電流表指針是否偏轉(zhuǎn)和偏轉(zhuǎn)情況.歸納總結(jié)出產(chǎn)生電磁感