專地訓(xùn)練題目三機械的振動和機械的波

1、名師輔導(dǎo)教學(xué)內(nèi)容：專題七 電磁感應(yīng)與電磁學(xué)第13講 電磁感應(yīng)與電磁學(xué)綜合考綱要求1. 理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并能對有關(guān)問題進行準確分析。2. 熟練掌握右手定則，楞次定律，并能靈活解決各類感應(yīng)電動勢、感應(yīng)電流的方向問題。3. 掌握法拉第電磁感應(yīng)定律，并能計算感應(yīng)電動勢、感應(yīng)電流的大小。4. 了解自然現(xiàn)象及自感系數(shù)，并能解釋有關(guān)常見的自感現(xiàn)象。知識結(jié)構(gòu)感應(yīng)電動勢嚴通址迪否蠻化I感應(yīng)削說回路是否闔合互感現(xiàn)象?幽應(yīng)i且動勢大小感應(yīng)電潦（電動勢）的方向閘底定律 右孚建則 應(yīng)用牛頓第一二定癢解決導(dǎo)依切劃毬感殲的動力學(xué)問題 應(yīng)周動扯建理、動世守恒 定律解零導(dǎo)體切削磁感線的 運動訶題 應(yīng)用醴的轉(zhuǎn)化和甘恒建律 解決

2、電磁感應(yīng)問陋自感電動勢大小心瓷自感現(xiàn)象自感劇R LI自感電動醉方向（捋次定律）熱點導(dǎo)析1.電磁感應(yīng)專題的重難點重點指一個條件（電磁感應(yīng)產(chǎn)生的條件）；二個定律（楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律） 三個步驟（應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流方向的步驟）。難點：一是正確理解楞次定律中“阻礙”的物理含義；二是靈活應(yīng)用動力學(xué)觀點和能的 轉(zhuǎn)化和守恒定律觀點解決電磁感應(yīng)問題。2“阻礙”的含義“阻礙”不是“阻止”，不是“削弱”，也不是“反抗”，應(yīng)是反抗磁通量增加而不能阻 止總磁通量的增加；補償磁通量的減小而不能阻止總磁通量的減小。從導(dǎo)體和磁場的相對運動角度來看，感應(yīng)電流總要阻礙相對運動； 外力正是在克服感應(yīng)電

3、流磁場的阻礙作用中實現(xiàn)把機械能轉(zhuǎn)化為電能；在自感現(xiàn)象中，阻礙原電流的變化。3. 法拉第感應(yīng)定律的表達式法拉第感應(yīng)定律的原始表達式& =n。當由于面積變化而引起感應(yīng)電動勢，At:S: B=NB ;當由于磁感強度變化而引起感應(yīng)電動勢，& =NS ;當由于線圈自身電流變化而氏：t引起感應(yīng)電動勢自=1 ；當由于感應(yīng)電場作用，使電荷定向運動形成電流，在 t時間遷移的電量 q= t=。R R4. 用功能觀點分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的反映。機械能轉(zhuǎn)化為電能是通過克服磁場力做功而實現(xiàn)的，電能轉(zhuǎn)化為機械能是通過磁力做功而實現(xiàn) 的。電能轉(zhuǎn)化為電熱是通過電流流

4、經(jīng)電阻而實現(xiàn)的。兩類常見的電磁感應(yīng)綜合題，一是由電源提供電流， 該電流在磁場中受力引起運動，由于運動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。對其中導(dǎo)體運動情況分析時應(yīng)用動力學(xué)方法，對變化加速過程處理時可采用能量守恒求解。另一類是由于外力牽引力產(chǎn)生運動，由于運動而切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，隨之又出現(xiàn)“因電而（阻）運”的過程，從動力學(xué)和能量兩個方面著手 分析求解。5. 自感現(xiàn)象自感電動勢方向依靠楞次定律判斷，線圈所產(chǎn)生的自感電動勢大小可大于原電源電動勢大?。ó旊娐窋嚅_時），一定小于原電源電動勢大?。ó旊娐方油〞r）。線圖中所產(chǎn)生的自感電流一定小于等于原電流的數(shù)值。典型例析【例1】在磁棒自遠處勻速沿一圓形線圈的軸線運

5、動，并穿過線圈向遠處而去，如圖7-13-1所示，則下列圖7-13-2中較正確反映線圈中電流i與時間t關(guān)系的是（線圈中電流以圖示箭頭為正方向）（）7- 13 - I【解析】本題為1997年上海高考試題從圖中可以看出，條形磁鐵從左側(cè)進入線圈時，由楞次定律可判斷線圈中感應(yīng)電流方向與圖示電流方向相同， 同樣可分析，當條形磁鐵從左側(cè)離開線圈時，線圈中的感應(yīng)電流又反向，正確答案為 B?！菊f明】本題半定量地討論感應(yīng)的變化規(guī)律。感應(yīng)電流方向判定用楞次定律來求解。感應(yīng)電流大小判斷應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律，當磁鐵遠離線圈和對稱跨越在線圈兩側(cè)時，穿過線圈的磁通量分別為最小和最大，而磁通量的變化率均為最小，所以才有題圖

6、中 B選項的分布規(guī)律?！纠?】如圖7-13-3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)有一垂直紙面向里的變化的勻強磁場，螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)體圓環(huán)。導(dǎo)體abed所圍區(qū)域內(nèi)磁場的磁感強度按下列圖7-13-4中哪一圖線所表示的方式隨時間變化時，導(dǎo)體圓環(huán)將受到向上的磁場作用力？【解析】 本題為1999年上海高考試題C D中B隨t是均勻變化，在螺線管中產(chǎn)生的穩(wěn)定電流，這樣在圓環(huán)中不能產(chǎn)生感應(yīng) 電流，圓環(huán)也就不能受到作用力。A b sA中磁場變大，但變化率卻是越來越小，由二二處，可知螺線管中電流越來越小，由楞次定律判斷可知電流方向為debad，由此可知螺管在圓環(huán)中產(chǎn)生的磁場方向

7、向上，且磁場程度逐漸減小，再由楞次定律可判定圓環(huán)為了阻礙磁通量減小，受到向上的作用力， 有向上運動的趨勢。答案應(yīng)選 A?！菊f明】A、B答案中B-t圖線均為曲線，曲線上每點的磁場變化率即為該點切At線的斜率，由此可知 A中變化率越來越小，B中變化率則越來越大。【例3】圖7-13-5中A是一邊長為I的方形線框，電阻為R,今維持線框以恒定的速度v沿x軸運動，并穿過圖 7-13-5所示的勻強磁場 B區(qū)域。若以x軸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t的變化圖線為圖7-13-6中的?！窘馕觥勘绢}為1994年全國高考試題，答案為 B。在線框進入磁場過程和

8、穿出磁場過程中，由楞次定律判斷產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到安扌咅力的效果應(yīng)阻礙相對運動，F(xiàn)為負方向，且是恒力，故選 B。另外也可用右手定則和左手定則分 別判斷感應(yīng)電流方向和受力方向。閉合線圈的運動方向和感應(yīng)電流所受安培力的方向始終相反。所以從能量的角度理解為線圈的動能或外力所做的功用于克服安培力做功，即產(chǎn)生電能?！菊f明】若要畫出線圖中電流隨時間變化規(guī)律圖線，應(yīng)注意當線圈部分進入(離開)磁場時，有穩(wěn)恒電流，且方向為逆時針(進入磁場中)和順時針(離開磁場時)。若要畫電功率-時間圖線，外觀上類似于選項 A的形式?！纠?】如圖7-13-7所示，空間存在垂直于紙面的均勻磁場，在半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)、外，磁場方向相

9、反，磁感應(yīng)強度大小均為B, 半徑為b，電阻為R的圓形導(dǎo)線環(huán)放置在紙面內(nèi)，其圓心與圓形區(qū)域的中心重合，在內(nèi)、外磁場同時由B均勻地減小到零的過程中，通過導(dǎo)線截面的電量q=?！窘馕觥勘绢}為1997年上海高考試題設(shè)垂直向里的圖形磁場半徑為a,導(dǎo)線圓環(huán)的半徑為 b，通過線環(huán)的磁通量為，當合磁. 2 2 2 22 2 2 2 量向里時：B n a -( n b - n a )=B n (2a -b );當合磁通量向外時：B( n b - n a )- n a =n B(b2-2a2),設(shè)經(jīng)過時間 t磁通量減為零，由法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律得2 2門 ：B(2a -b )I=.：t R 一 ：

10、t R2 2 2 2Q=IA t=二B(2a -b )或B(b -2a )RR【說明】通過某一個面的磁場方向不單一時，要注意合磁場方向，如本題。如果有：Bn a2 Bn (b-a)，即 2a.b2時，合磁場就向里，如果 Bn a Bn (b2-a2)，即 2a S),電阻為R的正方形金屬框 abcd置于I區(qū)域，ab邊與磁場邊界平行， 現(xiàn)拉著金屬框以速度 v向右勻速移動。XII圖丁 -13-9ab邊的電(1) 分別求出當ab邊剛進入中央無磁場區(qū)n,和剛進入磁場區(qū)川時，通過 流的大小和方向。(2) 把金屬框從I區(qū)域完全拉入川區(qū)域過程中拉力所做的功?！窘馕觥?本題為1993年上海高考試題(1) ab

11、邊剛進入n區(qū)時，電流li=BLv/R，方向a, ab邊剛進入川區(qū)時，ab邊，cd邊都產(chǎn)生感應(yīng)電動勢且都為順時針方向，大小都為BLv,所以電流卞2，方向a。R2 2(2)在ab邊穿過寬S的n區(qū)過程中cd邊受安培力Fi=BIiL=V，拉力作功R2 2W=Fi S=V S,在ab邊進入川區(qū)，cd邊未進入n區(qū)過程中，ab、cd邊都受安培力,RF2=BLl2=2 22B LV勻速拉動外力應(yīng)等于2F2,通過距離為(L-S )拉力做功，W2=2F2 ( L-S)4B2L2vR(L-S),在cd邊通過n區(qū)過程中，只有ab邊受安培力，且 F3=Fi，距離仍為S,拉力做功W3=F3 S=B2L2V-s,在線段完全

12、進入川區(qū)后，無感應(yīng)電流，不受磁場力，拉力做功為0，所以總功W=W+W+W=2 24B L vR【說明】略【例7】 如圖7-13-10所示，長為L、電阻r=0.3 Q、質(zhì)量m=0.1kg的金屬棒CD垂直 跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑金屬導(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，導(dǎo)軌左端接有R=0.5歐的電阻。量程為 3.0安的電流表串接在一條導(dǎo)軌上，量程為1.0伏的電壓表接在電阻 R的兩端，垂直導(dǎo)軌平面的勻強磁場向下穿過平面?，F(xiàn)以向右恒定外力F使金屬棒右移。當金屬棒以v=2米/秒的速度在導(dǎo)軌平面上勻速滑動時，觀察到電路中的一個電表正的滿偏，而另一個電表未滿偏。問：(1) 此

13、滿偏的電表是什么表？說明理由。(2) 拉動合金屬棒的外力 F多大？(3) 此時撤去外力F,金屬棒將逐漸慢下來，最終停止在導(dǎo)軌上。求從撤去外力到金屬棒停止運動的過程中通過電阻R的電量。【解析】本題為1999年上海高考試題（1）電壓表滿偏。若電流表滿偏，則（2）由功能關(guān)系,Fv=l （R+r）而 I=U/Rl=3安，U=IR=1.5伏，大于電壓表量程。 f=U2(R r)R2v=1.6 牛代入數(shù)據(jù)得F=12 (0.5 0.3)20.52=BL11 A 11+BLI2 A12,（3）由動量定理得MA v=IBL t兩邊求和 mA V1+mA V2+”即 mv=BLq由電磁感應(yīng)定律 & =BLv& =

14、I (R+r)由、解得q=2mvI(R r)代入數(shù)據(jù)得0.1 22q 2 (0.5 0.3)=0.25 (庫)【說明】上述解法中式應(yīng)用了動量定理，這在全國高考考綱中已不做要求，式對兩邊求和則運用了高等數(shù)學(xué)中的微積分思想，對考生來說有不小的難度?！纠?】 如圖7-13-11所示的電路中，A和A是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略。下列說法中正確的是（A. 合上開關(guān)K接通電路時,B. 合上開關(guān)K接通電路時,C. 斷開開關(guān)K切斷電路時,D. 斷開開關(guān)K切斷電路時,）A先亮，A后亮，最后一樣亮A1和A始終一樣亮A立刻熄滅，A過一會兒才熄滅A1和A都要過一會兒才熄滅QK_匕圖了 -13-H【解析】本題

15、是1997年全國高考試題，選 A、D。接通電路時，由于線圈的自感作用，A支路相當于斷路，電流增加得慢，A后亮。穩(wěn)定后，線圈的作用消失，又相當于短路，A與A2并聯(lián)，亮度一樣。所以 A正確，B不正確。當斷開K時，線圈L、燈Ai、A組成串聯(lián)閉合回路，Ai、A亮度一樣，都將過一會兒才 熄滅。D正確，C不正確。此時回路中電流方向Lt Af Ao【說明】K閉合時，A、A2兩支路都是同時出現(xiàn)電流，但 A2支路電流瞬時變?yōu)樽畲螅?A支路電流卻由線圈 L的阻礙作用要逐漸變?yōu)樽畲螅鵁糁须娏鬟_到一定值后才能亮，因此現(xiàn)象為A先亮A后亮，且是逐漸變亮。【例9】 質(zhì)量為m的金屬桿a在離地h高處從靜止開始沿弧形金屬軌道下

16、滑，導(dǎo)軌的 水平部分有豎直向上的勻強磁場B,水平部分原來放有金屬桿b，如圖7-13-12所示。已知m : m=3 : 4，導(dǎo)軌足夠長，磁場足夠大，不計摩擦，問：(1) a、b的最大速度是多少？(2) 在整個過程中釋放出來的電能是多少？【解析】(1) a下滑到水平處時，速度最大，根據(jù)機械能守恒定律有mghmV an,V an= 2gha桿進入水平部分導(dǎo)軌時切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，a、b桿與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路就產(chǎn)生了逆時針方向的感應(yīng)電流，于是a桿受到向左的安培力而減速，b桿受到向右的安培力而加速，同時，b桿向右切割磁感線也將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。如圖7-13-13所示，隨著a桿不斷減速和b桿的不斷加速，感

17、應(yīng)電動勢 a和 b也將不斷減小和增大，從而引起回路中的電流1= a b不斷減小，當I減小到零時，a桿和b桿受到的安培力也為零，此時必須有RBlva=BLvbmV a=Vbm可見，a桿和b桿最終的速度相同，一起以 Vbm作勻速運動。從 a桿具有 Van= . 2gh到a、b桿具有共同速度Vbm的整個過程中，在水平方向無外力作用，a、b組成的系統(tǒng)動量守恒，所以有mavam=(ma+m)v 時而ma圖 7- 13- 13mb3故解得,v bm= （2gh7（2）在整個過程中釋放出來的電能是由機械能轉(zhuǎn)化來的，因此釋放的電能 E電等于減少的機械能 E,即1 24E 電= E=mgh（ma+m）v bm=

18、 mgh2 7【說明】（1）本題中a桿受到的安培力做負功，即克服安培力做功，把機械能轉(zhuǎn)化為電能；b桿受到的安培力做正功，把電能轉(zhuǎn)化為機械能，這一功能關(guān)系具有普遍意義，必 須指出，a桿機械能的減少，一部分轉(zhuǎn)化為回路中產(chǎn)生的焦耳熱，另一部分轉(zhuǎn)化為b桿的機械能，在能量的轉(zhuǎn)化過程中總量保持守恒。（2）本題中導(dǎo)軌間距離相等，a、b桿受到的安培力始終大小相等方向相反，故a、b桿組成的系統(tǒng)動量守恒。若導(dǎo)軌間距不等a、b桿受到安培力方向相反，而大小不等。此時a、b桿組成的系統(tǒng)動量不再守恒，需應(yīng)用動量定理討論。處理此類問題，必須掌握電磁感應(yīng)中動態(tài)問題的分析方法，從而找出題中的隱含條件， 例如，本題中的“ a、b

19、桿以共同速度做勻速運動時，b桿的速度最大”。要弄清問題中的物理過程、物理情景、打出各因素間的因果關(guān)系，建立正確的物理模型是解決此類問題的關(guān)鍵。能力測試一、選擇題（至少有一個選項符合題意）1. 下列說法正確的是（）A. 感應(yīng)電流的磁場總是與原磁場方向相反B. 線圈的自感作用是阻礙通過線圈的電流C. 當穿過線圈的磁通量為零時，感生電動熱一定為零D. 自感電動勢的方向可以與原電流方向相同2. 日光燈電路主要由鎮(zhèn)流器、啟動器和燈管組成，在日光燈正常工作時（）A. 燈管正常發(fā)光后，啟動器兩上觸片是連接的B. 燈管正常發(fā)光后，啟動器起降壓作用C. 日光燈開始發(fā)光時，鎮(zhèn)流器提供瞬時高壓D. 燈管正常發(fā)光后，

20、鎮(zhèn)流器將交流電變成直流電.如圖7-13-14 ,三角形線框與長直導(dǎo)線彼此絕緣，線框被導(dǎo)線分成面積相等的兩部分，在M接通圖示方向電流的瞬間，線框中感應(yīng)電流的方向是（）A. 無感應(yīng)電流B.At Bt CC.Ct Bt AD.條件不足，無法判斷M4. 如圖7-13-15，水平直導(dǎo)線通以恒定電流I，在其正下方有一豎直放置的閉合線圈abed，線圈從靜止開始釋放，則線圈在下落過程中（）A. 沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生B. 有電流，方向是 adebaC. 下落加速度小于重力加速度D. 下落過程中，線圈機械能守恒5. 如圖7-13-16，所示是觀察自感現(xiàn)象的電路圖，為了觀察到斷開開關(guān)的瞬間燈泡有明 顯的閃爍現(xiàn)象，除增大

21、線圈的自感系數(shù)外，還要考慮線圈電阻R-和小燈泡電阻R，它們之間應(yīng)滿足的關(guān)系是（）A.Rl RB.Rl=RCR G其正上方懸掛一相同的線圈Q, P和QG7-1（ b）所示，P所受的重力為D.t 4時刻N=G2. 如圖7-2，光滑絕緣水平面上，有一矩形線圈沖入一勻強磁場，線圈全部進入磁場區(qū) 域時，其動能恰好等于它在磁場外面時的一半，設(shè)磁場寬度大于線圈寬度，那么（A. 線圈恰好在剛離開磁場的地方停下B. 線圈在磁場中某位置停下C. 線圈在未完全離開磁場時即已停下D. 線圈完全離開磁場以后仍能繼續(xù)運動，不會停下來7777777777777777777S17-23. 如圖7-3所示，導(dǎo)線ab沿金屬導(dǎo)軌運

22、動使電容器充電，設(shè)磁場是勻強磁場，且右邊 電路電阻不變，若使電容器帶電量恒定且上板帶正電，貝Uab運動情況是（）A.勻速運動B.勻加速向右運動C.變加速向左運動D.變加速向右運動4. 如圖7-4所示，a、b是平行金屬導(dǎo)軌，勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面，c、d是分別串有電壓表和電流表金屬棒，它們與導(dǎo)軌接觸良好，當c、d以相同速度向右運動時，下列正確的是（ ）A.兩表均有讀數(shù)B.兩表均無讀數(shù)C.電流表有讀數(shù)，電壓表無讀數(shù)D.電流表無讀數(shù)，電壓表有讀數(shù)7-45. 如圖7-5所示，四邊完全相同的正方形線圈置于一個有界勻強磁場中，磁場垂直線圈平面，磁場邊界與對應(yīng)的線圈邊平行， 今在線圈平面內(nèi)分別以大小相等、方向

23、與正方形各邊垂直的速度，沿四個不同的方向把線圈拉出場區(qū)，則能使ab間電勢差最大的是（）A.向上拉B.向下拉C.向左拉D.向右拉! X t x 丨口丨;xx III圖八56. 如圖7-6所示，是測定自感系數(shù)很大的線圈L直流電阻的電路，L兩端并有一只電壓表，用來測定自感線圈的直流電壓，測量完畢將電路解體時（A.先斷KiB.先斷KC.先拆除電流表D.先拆除電阻R1J II 1X.3 7-67. 如圖7-7所示，固定于水平絕緣面上的平等金屬導(dǎo)軌不光滑，除R外其它電阻均不計,垂直導(dǎo)軌平面有一勻強磁場，當質(zhì)量為m的金屬棒cd在水平力F作用下由靜止向右滑動過程中，下列說法中，正確的是（）A. 水平力F對cd

24、所做功等于電路中產(chǎn)生的電能B. 只有在cd棒做勻速運動時，F(xiàn)對cd棒做的功才等于電路中產(chǎn)生的電能C. 無論cd棒做何種運動，它克服磁場力做的功一定等于電路中產(chǎn)生的電能D. R兩端電壓始終小于 cd棒中感應(yīng)電動勢的值圖7-7二、填空題8. 如圖7-8所示，水平面上有足夠長的光滑導(dǎo)軌，勻強磁場B垂直導(dǎo)軌平面，相同的金屬棒ab,cd質(zhì)量均為m長為L,開始時ab靜止，cd初速為vo,則最后ab的速度大小為 ，整個過程回路中產(chǎn)生的熱量為9.如圖7-9所示，正三角形導(dǎo)線框abc的邊長為L，在磁感強度為B的勻強磁場中，以平行于bc邊的速度v向右勻速運動，則電壓表示數(shù)為，a、b兩點間的電勢差ECXx1a_*X

25、:XXd J圖7-810. 一線圈共1000匝，流入圖7-10所示電流，第1秒內(nèi)線圈產(chǎn)生的自感電動勢為1V,則線圈的自感系數(shù)為H ， 3秒末線圈中自感電動勢為 。圖丁 - 1011. 如圖7-11所示，有兩電阻 2R和R,其余電阻不計，電容器電容為C,勻強磁場 B垂直紙面向里，當MN以速度2v向右、PQ以速度v向右運動時，電容器極板帶電量為 電（軌寬為且左板帶三、計算與論述題v勻速拉出磁場，開始時ab邊和磁場B,方向垂直紙面向里，試針對這一12. 用水平力F將矩形線框abed水平向左以速度 邊緣對齊，如圖 7-12所示，設(shè)勻強磁場的磁感強度為 過程，用能量轉(zhuǎn)化為守恒定律導(dǎo)出法拉第電磁感應(yīng)定律。

26、XdXCX13. 如圖7-13所示，質(zhì)量M=100g的閉合鋁框，用較長細線懸掛起來，靜止鋁框的中央 距地面h=0.8m,今有一質(zhì)量 m=200g的磁鐵以水平速度 vo=1Om/s射入并穿過鋁框，落在距鋁 框原位置水平距離 S=3.6m處。在磁鐵穿過鋁框后，求：（1）鋁框向哪邊偏轉(zhuǎn)？能上升多高？（2）在磁鐵穿過鋁框的整個過程中，框中產(chǎn)生了多少電能？14. 如圖7-14所示，直線MN的上方有一個磁感強度 B=1T的勻強磁場。有一張角為n /2 的扇形回路 OAB其頂點O在直線MN上，扇形回路繞 O沿水平面以3 =2 n rad/s逆時針方向 轉(zhuǎn)動，設(shè)扇形半徑 r=1m，回路電阻R=2Q，試求：（1

27、）若從OA最初與MN重合的瞬間開始觀察，電流沿OABO向流動為正，作出一個周 期內(nèi)回路中電流強度I隨時間t的變化圖像。(2)回路轉(zhuǎn)動一周，產(chǎn)生多少電能。XXX圖?- 1415. 如圖7-15所示，電動機牽引的是一根原來靜止的長L=1m質(zhì)量m=0.1kg的金屬棒MN棒電阻R=1Q , MN架在處于磁感強度 B=1T的水平勻強磁場中的豎直放置的固定框架上， 磁場方向與框架平面垂直，當導(dǎo)體棒上升h=3.8m時獲得穩(wěn)定速度，其產(chǎn)生的焦耳熱Q=2J,電動機牽引棒時，伏特表、安培表的讀數(shù)分別為7V、1A,已知電動機的內(nèi)阻r=1 Q,不計框架電阻及一切摩擦，g取10m/s2，求：(1) 金屬棒所達到的穩(wěn)定速

28、度大小。(2) 金屬棒從靜止開始運動到達穩(wěn)定速度所需的時間。參考答案第13講 電磁感應(yīng)與電磁學(xué)綜合1.D2.C3.C4.B、 C5.C6.C7.A、 D8.0.29. V ,10.2mgd,2gh-2gd 2gL 11 .暗，長12. 解析主要是由于B閉合線圈的作為：S斷時，a減小，B中會產(chǎn)生感應(yīng)電流， 阻礙鐵芯中磁通量減小，從而減緩了鐵芯對D吸力的撤銷，延緩了 C處電路斷開。說明若把C處結(jié)構(gòu)反向安裝，即變?yōu)檠泳忛]合回路。同理S合上時，B也會有減緩磁場增強的作用。13. 解析(1) MN產(chǎn)生電動勢 =B2a vMN為內(nèi)電路，兩半環(huán)并聯(lián)為外電路R 總=R+0.5R=1.5R.I總=4BaV 方向

29、由MR總3R0 5R2等效路端電壓UMn=&總=BavR+0.5R3(2)消耗總功率P=I8B2a2v3R說明本題為典型的穩(wěn)恒電路和電磁感應(yīng)的綜合，切割磁感線部分相當于直流電流電 源內(nèi)部，兩半圓環(huán)相當于外電路，應(yīng)用全電路歐姆定律即可定量運算。14. 解析(1)ab棒具有穩(wěn)定速度后，具有受力平衡的特點 設(shè)此時棒ab所受安培力為Fb則 F=mgsin30 +Fb2 . 2而 Fb=BIL= VP牽引力F=v2. 2由組合得:P . n B L v=mgsin 0 + vR代入數(shù)據(jù)得v=2ms1 v =-3ms-1 (舍去)(2)設(shè)從靜止到穩(wěn)定速度所需時間為t。棒ab由靜止開始到具有穩(wěn)定速度是做變加速直線運動1 2應(yīng)用動能定理：Pt-mgsin30 S-Q=mv-02代入數(shù)據(jù)得t=1.5s說明本題(2)問為恒功率引下做變加速直線運動問題，與力學(xué)中汽車等交通工具 恒功率啟動具有類似的規(guī)律和解法。15.解析(1),名感rl2i感=一r r電流為adeba方向(2) t=t 1秒時磁感強度 B=&+kt 1外力大小F=Fb=(已+ktJkL3(3