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文檔簡介

1、專題四 電磁感應(yīng)與電路一、考點回顧電磁感應(yīng)”是電磁學(xué)的核心內(nèi)容之一,同時又是與電學(xué)、力學(xué)知識緊密聯(lián)系的知識點, 是高考試題考查綜合運用知識能力的很好落腳點,所以它向來高考關(guān)注的一個重點和熱點, 本專題涉及三個方面的知識:一、電磁感應(yīng),電磁感應(yīng)研究是其它形式有能量轉(zhuǎn)化為電能的特點和規(guī)律,其核心內(nèi)容是法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律;二、與電路知識的綜合, 主要討論電能在電路中傳輸、 分配,并通過用電器轉(zhuǎn)化為其它形式的能量的特點及規(guī)律;三、與 力學(xué)知識的綜合,主要討論產(chǎn)生電磁感應(yīng)的導(dǎo)體受力、運動特點規(guī)律以及電磁感應(yīng)過程中的能量關(guān)系。由于本專題所涉及的知識較為綜合, 能力要求較高,所以往往會在高考中現(xiàn)身

2、。從近三 年的高考試題來看,無論哪一套試卷,都有這一部分內(nèi)容的考題,題量穩(wěn)定在12道,題型可能為選擇、實驗和計算題三種, 并且以計算題形式出現(xiàn)的較多??疾榈闹R: 以本部分 內(nèi)容為主線與力和運動、 動量、能量、電場、磁場、電路等知識的綜合, 感應(yīng)電流(電動勢) 圖象問題也經(jīng)常出現(xiàn)。二、典例題剖析根據(jù)本專題所涉及內(nèi)容的特點及高考試題中出的特點,本專題的復(fù)習我們分這樣幾個小專題來進行:1感應(yīng)電流的產(chǎn)生及方向判斷。2電磁感應(yīng)與電路知識的綜合。3電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題。4電磁感應(yīng)中動量定理、動能定理的應(yīng)用。5電磁感應(yīng)中的單金屬棒的運動及能量分析。6.電磁感應(yīng)中的雙金屬棒運動及能量分析。7多種原因引起的

3、電磁感應(yīng)現(xiàn)象。(一)感應(yīng)電流的產(chǎn)生及方向判斷1. (2007理綜II卷)如圖所示,在 PQ、QR區(qū)域是在在著磁感應(yīng)強度大小相等、方向相 反的勻強磁場,磁場方向均垂直于紙面,be邊與磁場的邊界 P重合。導(dǎo)線框與磁場區(qū)域的尺寸如圖所示。從 t = 0時刻開始線框勻速橫穿兩個磁場區(qū)域。以aTbf ctf為線框中有電動勢的正方向。以下四個&t關(guān)系示意圖中正確的是【】0 ,12;3;4 t11-1 2r |3;411一£D.t解析:楞次定律或左手定則可判定線框剛開始進入磁場時,電流方向,即感應(yīng)電動勢的方向為順時針方向,故 D選項錯誤;1 2s內(nèi),磁通量不變化,感應(yīng)電動勢為0, A選項錯

4、誤;2 3s內(nèi),產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 E= 2Blv+ Blv= 3Blv,感應(yīng)電動勢的方向為逆時針方向(正 方向),故C選項正確。點評:法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律或左手定則知識點,是歷年高考的熱點,常與其 它電磁學(xué)和力學(xué)內(nèi)容聯(lián)系在一起,這類題目往往綜合較強, 在掌握好基礎(chǔ)知識, 注重提高自己綜合分析能力。2. (2005理綜n卷)處在勻強磁場中的矩形線圈abed,以恒定的角速度繞ab邊轉(zhuǎn)動,磁場方向平行于紙面并與ab垂直。在t=0時刻,adfc-IB0BA解析:線框在勻強磁場中轉(zhuǎn)動時,產(chǎn)生正弦式交變電流,而Dt=0時刻,線框切割磁感線線圈平面與紙面重合(如圖),線圈的ed邊離開紙面向外運動。若規(guī)

5、 定由ctda方向的感應(yīng)電流為正,則能反映線圈中感應(yīng)電流 隨時間t變化的圖線是【】產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大,感應(yīng)電流也最大,由右手定則可知其電流方向為aT bT ct da,即電流為正,故 C選項正確。點評:感應(yīng)電流是正弦式交變電流的, 我們關(guān)鍵要抓住起始位置的電流大小和方向,起始位置若在中性面, 則感應(yīng)電流為零,起始位置若和中性面垂直, 則感應(yīng)電流為最大, 再根 據(jù)題中所規(guī)定的正方向,即可確定感應(yīng)電流的圖象。3. (2005北京理綜)現(xiàn)將電池組、滑線變阻 器、帶鐵芯的線圈 A、線圈B、電流計及開關(guān)如下 圖連接。在開關(guān)閉合、線圈 A放在線圈B中的情 況下,某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當他將滑線變阻器的滑動端P向左加

6、速滑動時,電流計指針向右偏轉(zhuǎn)。由此可 以推斷【A. 線圈A向上移動或滑動變阻器的滑動端P 向右加速滑動,都能引起電流計指針向左偏轉(zhuǎn)B. 線圈A中鐵芯向上拔出或斷開開關(guān),都能 引起電流計指針向右偏轉(zhuǎn)C. 滑動變阻器的滑動端 P勻速向左或勻速向右滑動都能使電流計指針靜止在中央D. 因為線圈A、線圈B的繞線方向未知,故無法判斷電流計指針偏轉(zhuǎn)的方向解析:當P向左滑動時,電阻變大,通過 A線圈的電流變小,則通過線圈 B中的原磁 場減弱,磁通量減少,線圈B中有使電流計指針向右偏轉(zhuǎn)的感應(yīng)電流通過,當線圈 A向上運動或斷開開關(guān),則通過線圈 B中的原磁場也減弱,磁通量也減少,所以線圈B中也有使電流計指針向右偏轉(zhuǎn)

7、的感應(yīng)電流通過,而滑動變阻器的滑動端P向右移動,則通過線圈 B中的原磁場也增加,磁通量也增加,所以線圈B中有使電流表指針向左偏轉(zhuǎn)的感應(yīng)電流通過, 所以B選項正確。點評:要正確解答此題,關(guān)鍵要利用好他將滑線變阻器的滑動端 P向左加速滑動時,電流計指針向右偏轉(zhuǎn)”的條件,由此條件分析出:使原磁場減弱、原磁通減小時產(chǎn)生的感應(yīng) 電流使電流計指針右偏,其它情形的判斷都將此作為條件。(二)電磁感應(yīng)與電路知識的綜合4. (2002全國理綜)圖中 EF、GH為平行的金屬導(dǎo) 軌,其電阻可不計,R為電阻器,C為電容器,AB為可在EF和GH上滑動的導(dǎo)體橫桿。有均勻磁場垂直于導(dǎo)軌 平面。若用Ii和12分別表示圖中該處導(dǎo)

8、線中的電流,則當橫桿AB【】A .勻速滑動時,Ii= 0,|1工0 I2工0liM0故 A錯;AB勻速運動時,12= 0B .勻速滑動時,12= 0D 加速滑動時,AEGB形成閉合回路,故C.加速滑動時,11= 0, 解析:當橫桿勻速滑動時,電容兩極電壓趨于穩(wěn)定,不再充電,12= 0,故B也錯;當AB加速滑動時,1詳0故C錯;|20因此D項正確。C和電阻R作為外電路來分析。0;當電源電動勢變化時,電容0。同時AB產(chǎn)生的路端電壓不斷增大,電容器可持續(xù)充電,故 點評:在分析此題時,應(yīng)將導(dǎo)體橫桿當作電源,將電容 當電源的電動勢不變時,電容帶電量不發(fā)生變化,充電流為 就不能作為斷路來處理,此時電容要充

9、電,充電電流不為5.(2005天津理綜將硬導(dǎo)線中間一段折成不封閉的正方形, 每邊長為I,它在磁感應(yīng)強度為 B.方向如圖的勻強磁場中勻速 轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)速為n,導(dǎo)線在a、b兩處通過電刷與外電路連接,外電路有額定功率為 P的小燈泡并正常發(fā)光,電路中除燈泡外,其余部分的電阻不計,燈泡的電阻應(yīng)為【】A.2 22丨nBPB.2 22丨nBPC.2 2I2nBl2nB2PD.2Bl,則有效值為:Em2BI 2、2BI22 n、一22 nBl2,而小燈泡消耗的功率為所以R故選項B正確。一 2 nl解析:線框轉(zhuǎn)動產(chǎn)生交變電流, 感應(yīng)電動勢最大值為 Em BSBP2 22 nl2BP點評:對于交流電的問題,往往是先求

10、出最大值, 然后再根據(jù)最大值求其它值。在交流 電中,只要是求功的問題(功率、功、發(fā)熱量等) ,都要用有效值進行計算。而求通過某橫 截面的電荷量、安培力的沖量時,只能用感應(yīng)電流的平均值來進行計算。6. (2007北京理綜)電阻Ri、R2交流電源按照圖1所示方式連接,Ri=10 ,R?=20合上開關(guān)后S后,通過電阻R2的正弦交變電流i隨時間t變化的情況如圖2所示。則【A. 通過Ri的電流的有效值是1.2AB. Ri兩端的電壓有效值是 6VC. 通過R2的電流的有效值是1.2 . 2AD. R2兩端的電壓有效值是6"2v解析:由圖可知流經(jīng)R2的電流最大值為0.6.2A,則流經(jīng)R2的電流最大

11、值為0.6A,又題中電阻Ri、R2是串聯(lián),則流經(jīng)兩電阻電流相等,故A、C兩項錯,又Ri 10 , R2 20所以Ri兩端的電壓的有效值是 6V,故D錯,B對。 點評:對于交流電路,電路分析的方法和直流電路是相類似的, 電流時要弄清有效值和最大值。只是我們在計算其電壓、7. (2006江蘇物理)如圖所示電路中的變壓器為理想 變壓器,S為單刀雙擲開關(guān),P是滑動變阻器 R的滑動觸 頭,Ui為加在原線圈兩端的交變電壓,li、I2分別為原線圈和副線圈中的電流。下列說法正確的是【】A. 保持P的位置及Ui不變,S由b切換到a,則R 上消耗的功率減小B. 保持P的位置及Ui不變,C. 保持P的位置及Ui不變

12、,S由a切換到b,貝U I2減小S由b切換到a,貝U li增大D.保持Ui不變,S接在b端,將P向上滑動,則li減小解析:由于題中變壓器是理想變壓器,所以有UiU2,當S由b切換到a時,n2增大,貝V U2也增大,則R上消耗的功率為:P2R阻值不變,所以選項A錯誤,又RP2,所以 UiliU;由于Ui和R不變,所以li增大,故C正確;同理當換到b時,n2減小,所以U2也減小,由丨2丨2減小,故B正確;若S接在b端,保持Ui不變,同理應(yīng)有:UiliU22此時U2不變,R變小,則li增大,故D項錯誤。故本題正確答案為 BG點評:很多同學(xué)對交流電路的問題有點怵”其實交流電路的分析方法和直流電路的分本

13、題我們只要將變壓器析方法完全相同,直流電路里邊的所有分析方法都適用于交流電路。和電路的知識相結(jié)合即可解決。8. (2003上海物理)如圖所示,OACO為置于水平 面內(nèi)的光滑閉合金屬導(dǎo)軌,O、C處分別接有短電阻絲 (圖中用粗線表示),Ri=4 Q. R2=8 Q (導(dǎo)軌其它部分電阻不計)。導(dǎo)軌OAC的形狀滿足y 2sin x (單3位:m)。磁感應(yīng)強度 B=0.2T的勻強磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面。一足夠長的金屬棒在水平外力F作用下,以恒定的速率 v=5.0m/s水平向右在導(dǎo)軌上從0點滑動到C點,棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終保持與0C導(dǎo)軌垂直,不計棒的電阻。求:外力F的最大值;金屬棒在導(dǎo)軌上運動時電阻絲R

14、i上消耗的最大功率;在滑動過程中通過金屬棒的電流I與時間t的關(guān)系。解析:由于金屬棒始終勻速運動,所以據(jù)平衡條件可知:F F安,又感應(yīng)電動勢為:E Blv,而感應(yīng)電流為:變,故安培力F安BIl2, 2B l vR總又 lmax 2sin 90°2m,由于外電阻Ri、R2是并聯(lián),所以R總則安培力的最大值為:F安 maxB2lmaxR總0.3N,即:Fmax0.3N電阻Ri上消耗的功率為REl,而感應(yīng)電動勢的最大值為REmaxBl maxV 2V代入可得:Pi max丁 1WRi金屬棒與導(dǎo)軌接觸點間的長度隨時間變化y 2sin -x且 x vt, E Blv, IBlv由以上各式可得:_L

15、 3sin LtRs 43點評:在感應(yīng)電路中,我們一定要分清哪是電源,哪是外電路,很多同學(xué)在解題時往往忽視了這一點,不加分析亂做一通。 在具體做題時,我們可先畫一等效電路圖,將發(fā)生電磁 感應(yīng)的部分畫作電源,其它部分畫作外電路,然后再分析電路的聯(lián)結(jié)情況。(三) 電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題9. (2004北京理綜)如圖1所示,兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為的絕緣斜面上,兩導(dǎo)軌間距為L。M、P兩點間接有阻值為 R的電阻。一根質(zhì)量為 m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,磁場方向垂直斜面向下。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止

16、開始下滑,導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好,不計它們之間的摩擦。(1) 由b向a方向看到的裝置如圖 2所示,請在此圖中畫出 ab桿下滑過程中某時刻的 受力示意圖;(2) 在加速下滑過程中,當 ab桿的速度大小為v時,求此時ab桿中的電流及其加速 度的大小;(3) 求在下滑過程中,ab桿可以達到的速度最大值。M圏2解析:(1) ab桿受到的作用力有:重力豎直向下;支持力 Fn,方向垂直斜面向上;安培力 F, 方向平行斜面向上。其受力圖如右圖所示。(2)當ab桿速度為v時,感應(yīng)電動勢 E BLv此時電路中的電流| 旦豈R Rmg,方向ab桿受的安培力F BILB2L2v根據(jù)牛頓第二定律,有 mg sin2、2

17、BLvma,可解得:a gsinmR(3)由(2)中分析可知,ab桿做加速運動,隨桿下滑速度v的增大,其下滑的加速度逐漸減小,加速度減小到0時,其速度不再增加達最大值。故當a 0時,即gsinab桿速度達最大值:vm mgRSinB2 L2點評:桿向下加速運動,隨著速度的增加,感應(yīng)電流也增大,故安培力也增大,所以桿 向下做加速度逐漸減小的加速運動,當桿的加速度減小為0時,速度達最大。導(dǎo)軌相距1m,導(dǎo)軌平面與水平面成9=37°角,下端連接阻值為10. (2005上海物理)如圖所示,處于勻強磁場中的兩根足夠長。電阻不計的平行金屬 軌平面垂直。質(zhì)量為0.2kg。電阻不計的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上

18、, 棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,它們之間的動摩擦因數(shù)為0.25。求:(1)求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時的加速度大??;當金屬棒下滑速度達到穩(wěn)定時,電阻R消耗的功率為8W,求該速度的大?。籖的電阻。勻強磁場方向與導(dǎo)在上問中,若R= 2 Q,金屬棒中的電流方向由a到b,求磁感應(yīng)強度的大小與方向.(g=10m/s2, sin37 °= 0 . 6, cos37°= 0. 8)解析:(1)金屬棒開始下滑的初速為零,沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,不受安培力作用,故根據(jù)牛頓第二定律有:mgsin 9卩mgcos= ma由式解得 a= 10X (O.6- 0.25 x 0.8)n/s2=4m/s2(

19、2)設(shè)金屬棒運動達到穩(wěn)定時,做勻速運動,速度為v,所受安培力為F,棒在沿導(dǎo)軌方向受力平衡,則有:mgsin 尸口 mgcos一 F= 0此時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= P由、兩式解得vP8m/s 10m/sF 0.210 (0.60.25 0.8)設(shè)電路中電流為I,兩導(dǎo)軌間金屬棒的長為l,磁場的磁感應(yīng)強度為 BvBlIP= I2RR由、兩式解得BZ1T0.4Tvl10 1由左手定則可知,磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上點評:分析這類問題的基本思路是:確定電源(E/r) t感應(yīng)電流| t導(dǎo)體所受R r安培力F BIl t合外力F合 ma Ta變化情況t運動狀態(tài)分析(v的

20、變化情況)t臨界狀態(tài)。(四)電磁感應(yīng)中動量定理、動能定理的應(yīng)用11. (2006上海物理)如圖所示,將邊長為a、質(zhì)量為m、X X X XX X% X電阻為R的正方形導(dǎo)線框豎直向上拋出,穿過寬度為b、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,磁場的方向垂直紙面向里。線框向上離 開磁場時的速度剛好是進人磁場時速度的一半,線框離開磁場 后繼續(xù)上升一段高度,然后落下并勻速進人磁場。整個運動過 程中始終存在著大小恒定的空氣阻力F阻且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動。求:(1 )線框在下落階段勻速進人磁場時的速度V2;(2) 線框在上升階段剛離開磁場時的速度Vi;(3) 線框在上升階段通過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。 解析:(1)若線框在下

21、落階段能勻速地進入磁場,則線框在進入磁場的過程中受力平衡,則據(jù)平衡條件可知線框在進入(2)線框從離開磁場至上升到最高點過程中據(jù)動能定理有:線框從最高點回落至進入磁場前瞬間的過程據(jù)動能定理有:聯(lián)立可解得:v1'm9F阻v2,代入可得:v1飛mg F阻(mg(mgF阻 )hF阻 )h1 2mv121 2 mv22Ar J(mg)2_F阻B a磁場瞬間有:mg F阻 B2a2v2,解得:v2(叫卩阻)RRB a(3)設(shè)線框進入磁場的速度為 vo,則線框在向上通過磁場過程中要克服重力、空氣阻力及安培力做功,而克服安培力做功的量即是此過程中產(chǎn)生電能的量,也即是產(chǎn)生的熱量 Q,1 2 1 2根據(jù)能

22、量守恒定律有:mv0mv1 Q (mg F阻 )(a b),又由題可知v0 2v12 2故可得Q3m(mg)2 F阻 R 4 (mg F阻)(a b)2B a點評:從能量轉(zhuǎn)化的角度來看,電磁感應(yīng)是其它形式能量轉(zhuǎn)化為電能的過程。而功是能量轉(zhuǎn)化的量度,所以這種能量的轉(zhuǎn)化是通過安培力做功來實現(xiàn)的,有多少其它形式能量轉(zhuǎn)化為電能,就克服安培力做了多少功,也就是說克服安培力做功的量,就是產(chǎn)生電能的量,而電能最終都轉(zhuǎn)化成內(nèi)能, 換而言之,克服安培力做的功就是電路的發(fā)熱量,克服安培力做功的功率即是回路所消耗的電功率。12. 如圖所示,MN、PQ是兩條水平放置彼此平行的金 屬導(dǎo)軌,勻強磁場的磁感線垂直導(dǎo)軌平面。

23、導(dǎo)軌左端接阻值為R 1.5的電阻,電阻兩端并聯(lián)一電壓表,垂直導(dǎo)軌跨接一金屬桿ab, ab的質(zhì)量為m 0.1kg,電阻r 0.5ab與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)0.5,導(dǎo)軌電阻不計,現(xiàn)用t 2s后,ab開始做勻速運動,此時電壓表示數(shù) U 0.3V。重力加速度210m/s 。求:(1)(2)(3)解析:ab桿勻速運動時,外力 F的功率;ab桿勻加速過程中,通過 R的電量; ab桿加速運動的距離。(1)設(shè)導(dǎo)軌間距為 L,磁感應(yīng)強度為B,ab桿勻速運動的速度為v,電流為I, 此時ab桿受力如圖所示。由平衡條件得:mgBIL由歐姆定律得:聯(lián)立可得:則F功率:P(2)設(shè)ab桿的加速時間為BL FvBLv U R r

24、1T0.7Rm ,0.4W0.4m/s0.28Wt,加速過程的平均感應(yīng)電流為BlI,由動量定理得 Ft mgBI Lt mvF 0.7N的恒力水平向右拉 ab,使之從靜止開始運動,經(jīng)時間解得:q I t 0.36C(3)設(shè)加速運動距離為s,由法拉第電磁感應(yīng)定律得ER rBL聯(lián)立可解得:0.36 2 m 0.72m1點評:在電磁感應(yīng)中求解電量通常有兩種方法:(1)通過安培力的沖量來求解,因安培 力的沖量可表示為I沖 BILt BLQ,所以我們可用動量定理求出安培力的沖量即可求出Bis電量。(2)通過法拉第電磁感應(yīng)定律來求解,平均感應(yīng)電動勢為E,平均感t t應(yīng)電流為I,則電量Q I ttRR(五)

25、 電磁感應(yīng)中的單金屬棒的運動及能量分析13. (2006上海物理)如圖所示,平行金屬導(dǎo)軌與水平面成 和r2相連,勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面.有一導(dǎo)體棒ab,電阻R1和R2的阻值均相等,與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為 導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上滑動,當上滑的速度為 安培力的大小為F。此時【A. 電阻R1消耗的熱功率為B. 電阻R1消耗的熱功率為C. 整個裝置因摩擦而消耗的熱功率為D. 整個裝置消耗的機械功率為(丨V時,受到Fv/3Fv/6F+mgvcos 0 mgcos)0 v解析:由法拉第電磁感應(yīng)定律得所以電阻Ri的功率R(?I)2R2Fv6摩擦而消耗的熱功率為mgvcos0角,導(dǎo)軌與固定電阻 Ri 質(zhì)量為

26、m,導(dǎo)體棒的電阻與固定BLv,回路總電流B選項正確。由于摩擦力,整個裝置消耗的機械功率為mg cos,故因(Fmg cos )v,故 CD兩項也正確。即本題應(yīng)選點評:由能量守恒定律可知,裝置消耗的機械能轉(zhuǎn)化為電能和因克服摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能,故消耗的機械功率為克服摩擦力做功的功率(產(chǎn)生摩擦熱的功率)和克服安培力做功的功率(產(chǎn)生電能的功率) 之和。而整個回路消耗的電功率為克服安培力做功的功率(瞬時值、平 均值都相等),據(jù)電路的分流關(guān)系,即可求出每個電阻所消耗功率。14. (2005江蘇物理)如圖所示,固定的水平 光滑金屬導(dǎo)軌,間距為L,左端接有阻值為 R的電 阻,處在方向豎直、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁

27、場中,質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連,放在導(dǎo) 軌上,導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻均可忽略。初始時刻, 彈簧恰處于自然長度,導(dǎo)體棒具有水平向右的初 速度V0。在沿導(dǎo)軌往復(fù)運動的過程中,導(dǎo)體棒始 終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。(1)求初始時刻導(dǎo)體棒受到的安培力;(2)若導(dǎo)體棒從初始時刻到速度第一次為零時,彈簧的彈性勢能為 培力所做的功 W1和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱 Q1分別為多少?(3)導(dǎo)體棒往復(fù)運動,最終將靜止于何處?從導(dǎo)體棒開始運動直到最終靜止的過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱 Q為多少?BCD。XXXxx xA x x xXXMJny x xxXxEp,則這一過程中安解析:(1)初始時刻棒中感應(yīng)電動勢:E L

28、v0B,棒中感應(yīng)電流:Ii,作用于棒上的安培力F ILB聯(lián)立以是各式可得 FL2v°B2,方向:水平向左R(2)由功能的關(guān)系可知,克服安培力所做的功即為產(chǎn)生電能的量,也即是電阻1 2的熱量, Qmv2 Ep ,由于此過程中,導(dǎo)體棒克服安培力做功,故有2R上產(chǎn)生W1Qi,所以 W1 Ep jmv:1 2(3)由于導(dǎo)軌是光滑的, 所以導(dǎo)體棒最終靜止于初始位置,則據(jù)功能關(guān)系有:Qmv22點評:在電磁感應(yīng)問題中,求解產(chǎn)生熱量的問題,一般是通過對能量轉(zhuǎn)化的分析,然后利用功能關(guān)系進行求解的,解題關(guān)鍵是要在宏觀上做好能量轉(zhuǎn)化的分析,本題從最終狀態(tài)來看是彈性勢能轉(zhuǎn)化為電能(熱量)。15. ( 200

29、5天津理綜)圖中MN和PQ為豎直方向的兩平行長直金屬導(dǎo)軌,間距I為0.40m,電阻不計,導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強度B為0.50T的勻強磁場垂直。質(zhì)量m為6.0 10 3 kg、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變阻器和阻值為3.0 的電阻R1。當桿ab達到穩(wěn)定狀態(tài)時以速率 v勻速下滑,整個 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 和滑動變阻器接入電路部分的阻值R2。解析:當ab棒勻速下滑時,是導(dǎo)體棒的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能,則由能量守恒定律可知:重力做功的功率等于回路消耗的電能,即有:mgv P代入數(shù)據(jù)解得v 4.5m/

30、s,又E BLv設(shè)電阻R1與R2的并聯(lián)電阻為R外,ab棒的電阻為r,則有:11 1R1R2R外據(jù)閉合電路歐姆定律有:1E ,回路消耗的總功率為:PIER外r聯(lián)立以上各式,并代入數(shù)據(jù)可解得:R2 6.0點評:解答此題的關(guān)鍵是要通過對能量轉(zhuǎn)化的分析,利用能量守恒定律找出功率的定量關(guān)系,同時也要分析清楚電路的聯(lián)結(jié)情況,在電路中表示出總功率,進而聯(lián)立求解出R2。(六)電磁感應(yīng)中的雙金屬棒運動及能量分析16. (2005廣東物理第)如圖3所示,兩根足夠長的固定平行金屬光滑導(dǎo)軌位于同一水 平面,導(dǎo)軌上橫放著兩根相同的導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌構(gòu)成矩形回路。導(dǎo)體棒的兩端連接著acRN:X*MMSCKXKMXMM

31、Kbd圖3處于壓縮狀態(tài)的兩根輕質(zhì)彈簧,兩棒的中間用細線綁住,它們的電 阻均為R,回路上其余部分的電阻不計。在導(dǎo)軌平面內(nèi)兩導(dǎo)軌間有 一豎直向下的勻強磁場。開始時,導(dǎo)體棒處于靜止狀態(tài)。剪斷細線 后,導(dǎo)體棒在運動過程中【】A.回路中有感應(yīng)電動勢E.兩根導(dǎo)體棒所受安培力的方向相同C. 兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒,機械能守恒D. 兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒,機械能不守恒 解析:剪斷細線后,兩棒組成的系統(tǒng)動量守恒,它們的速度方向總是相反的,所以它們產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相互加強,所以回路中有感應(yīng)電動勢,A正確;由于該過程是動能、彈性勢能及電能間的相互轉(zhuǎn)化, 總的來說是系統(tǒng)的機械能轉(zhuǎn)化為電能, 所

32、機械能是不守恒的, 故 C錯D對;由楞次定律的推廣應(yīng)用可判斷兩導(dǎo)體棒所受安培力方向總是相反的,故B錯。故選AD。點評:動量守恒定律的適用范圍較廣,無論是什么性質(zhì)的內(nèi)力,哪怕是象本題這樣的通過磁場來發(fā)生的相互作用的內(nèi)力,系統(tǒng)的動量也是守恒的。機械能守恒的條件的判斷通常有兩個角度:(1)做功角度:是否只有重力做功,若只有重力做功,則機械能守恒;(2)能量轉(zhuǎn)化角度:若機械能和其它形式能量之間沒有相互轉(zhuǎn)化,則機械能守恒;在解題時,利用第二個角度來進行判斷的較多。17. (2006廣東物理)如圖所示,在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直向上的勻強磁場中,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)

33、軌面上各放一根完全相 同的質(zhì)量為m的勻質(zhì)金屬桿 Ai和A2,開始 時兩根金屬桿位于同一豎直平面內(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,導(dǎo)軌足夠長且電阻不計,金屬桿單位長 度的電阻為r?,F(xiàn)有一質(zhì)量為 m/2的不帶電 小球以水平向右的速度 vo撞擊桿Ai的中點,撞擊后小球反彈落到下層面上的C點。C點與桿A2初始位置相距為 S。求:(1) 回路內(nèi)感應(yīng)電流的最大值;(2) 整個運動過程中感應(yīng)電流最多產(chǎn)生了多少熱量;(3) 當桿A2與桿Ai的速度比為1 : 3時,A2受到的安培力大小。解析:(1)小球撞擊桿瞬間系統(tǒng)動量守恒,之后做平拋運動。設(shè)小球碰后速度大小為 V1,桿獲得速度大小為 V2

34、,則mmVoV122mv2, s wt, H gt2, v?2A1桿向右做減速運動運動, A2桿向右加速運動,直至速度相等,然后做勻速運動,故其最大電動勢是小球和桿碰后瞬間,則Em BLv2,最大電流lm 且,則2LrB(Vo4r(2)兩金屬棒在磁場中運動始終滿足動量守恒定律,兩桿最終速度相同,設(shè)為v'據(jù)動量守恒定律有:mv2 2mv,又據(jù)能量守恒定律有:Q mv; - 2mv 22 2聯(lián)立以上各式可得:Q 丄m(v0 s g )216 2H則有:(3)設(shè)桿A2、A1的速度大小分別為 v和3v,由于兩桿組成的系統(tǒng)動量始終守恒,mv2 mv m 3v此時回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為:E BL

35、 (3v v),則 I2Lr,安培力F BIL ,聯(lián)立可得:F點評:此題中所給的是 “U型光滑導(dǎo)軌,在處理時它和平直的光滑雙軌處理方法完全相(1 )雙棒組成同,它只是平直光滑雙軌的一種變形。在處理這類問題時,要注意這樣幾點:的系統(tǒng)動量守恒。(2 )在雙棒運動過程中產(chǎn)生的電能(熱量)是系統(tǒng)損失的機械能。(3 )兩 棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是相互削弱的,應(yīng)該相減。18. (2004廣東、廣西物理)如圖,在水平面上有兩條平行導(dǎo)電導(dǎo)軌MN、PQ,導(dǎo)軌間距離為I,勻強磁場垂直于導(dǎo)軌所在的平面(紙面)向里,磁感應(yīng)強度的大小為B,兩根金屬桿1、2擺在導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直,它們的Mx2XXX1XNXXXXX

36、V0XXXXXXPXXXXJxx Q質(zhì)量和電阻分別為m2和Ri、R2,兩桿與導(dǎo)軌接觸良好,與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為已知:桿1被外力拖動,以恒定的速度 v0沿 導(dǎo)軌運動;達到穩(wěn)定狀態(tài)時,桿2也以恒定速 度沿導(dǎo)軌運動,導(dǎo)軌的電阻可忽略, 求此時桿2克服摩擦力做功的功率。解析:解法一:設(shè)桿 2的運動速度為v,由于兩桿運動時,兩桿間和導(dǎo)軌構(gòu)成的回路中的磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E Bl(v0 v) 感應(yīng)電流I- R R2桿2作勻速運動,它受到的安培力等于它受到的摩擦力,BlIm2g 導(dǎo)體桿2克服摩擦力做功的功率Pm2gv解得 Pm2gv。罟R2)B l解法二:以F表示拖動桿1的外力,以I表示由桿1、

37、桿2和導(dǎo)軌構(gòu)成的回路中的電流, 達到穩(wěn)定時,對桿1有 Fm,g BIl 0對桿2有 BIl m2g 0外力F的功率PFFv02以P表示桿2克服摩擦力做功的功率,則有P Pf I (R1R2)mv。mgg由以上各式得 Pm2gv0瀘廠(RR2)B l點評:由于桿和導(dǎo)軌間存在摩擦,所以當系統(tǒng)穩(wěn)定時,要使 2桿運動,則回路中一定存 在感應(yīng)電流,而要使回路有感應(yīng)電流,則兩速度也不相等,分析出這一點,是解答此題的關(guān)鍵之所在,解法一,主要是抓住力之間的關(guān)系去解決問題的, 解法二,主要是抓住能量關(guān)系 去解決問題的。19. (2004理綜I卷)圖中aibicidi和a2b2C2d2為在同一豎直面內(nèi)的C2y2d

38、2金屬導(dǎo)軌,處在磁感應(yīng)強度為 B的勻強磁場中,磁場方向垂直導(dǎo)軌所在 的平面(紙面)向里。導(dǎo)軌的aibi段與a2b2段是豎直的,距離為 li; cidi段 與C2d2段也是豎直的,距離為12。Xiyi與X2y2為兩根用不可伸長的絕緣輕 線相連的金屬細桿,質(zhì)量分別為mi和m2,它們都垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌保 持光滑接觸。兩桿與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路的總電阻為R°F為作用于金屬桿Xiyi上的豎直向上的恒力。已知兩桿運動到圖示位置時,已勻速向上運動, 求此時作用于兩桿的重力的功率的大小和回路電阻上的熱功率。解析:設(shè)桿向上運動的速度為 V,因桿的運動,兩桿與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路的面積減少,從 而磁通量也減少。由

39、法拉第電磁感應(yīng)定律,回路中的感應(yīng)電動勢的大小為:E B(l2 li)v回路中的電流I -R電流沿順時針方向。兩金屬桿都要受到安培力作用,作用于桿xiyi的安培力為fi BliI方向向上,作用于桿 x2y2的安培力f2 Bl2I 方向向下。當桿作為勻速運動時,根據(jù)牛頓第二定律有F m1g m2 g f1 f20解以上各式,得I F (mi m2)gF (mi m(2)gB(l2li)B2(l2li)2 R 作用于兩桿的重力的功率的大小P (mm2)gv電阻上的熱功率Q I 2R由、式,可得F (mi m2)gR(mi2 2B (l2 li)mi?)gQ iR點評:由于兩棒的切割磁感線的長度不同,

40、雖然兩棒的速度相同, 但回路中仍然有感應(yīng)電流產(chǎn)生,這一點是本題最容易錯的地方。兩桿的速度雖然大小相等方向也相同,但產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢卻是反向的, 很多同學(xué)很容易誤認是同向的,這也是本題容易錯的地方,在判斷時,我只要分別判斷兩棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢在同一部分電路 里的感應(yīng)電流方向即可, 若是同向,則兩感應(yīng)電動勢是相互加強的,若反向,則是相互減弱的。(七) 多種原因引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象20. (2007年上海卷)如圖(a)所示,光滑的平行長 直金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi),間距為L、導(dǎo)軌左端接有阻值為R的電阻,質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒垂直跨接在導(dǎo)軌上。導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均不計,且接觸良好。在導(dǎo)軌平面上有一 矩形區(qū)域內(nèi)存在

41、著豎直向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小 為B。開始時,導(dǎo)體棒靜止于磁場區(qū)域的右端,當磁場以 速度vi勻速向右移動時,導(dǎo)體棒隨之開始運動,同時受到 水平向左、大小為f的恒定阻力,并很快達到恒定速度, 此時導(dǎo)體棒仍處于磁場區(qū)域內(nèi)。(1) 求導(dǎo)體棒所達到的恒定速度V2;(2) 為使導(dǎo)體棒能隨磁場運動,阻力最大不能超過多 少?Ot t(3) 導(dǎo)體棒以恒定速度運動時,單位時間內(nèi)克服阻力所做的功和電路中消耗的電功率各為多大?(4)若t = 0時磁場由靜止開始水平向右做勻加速直線運動,經(jīng)過較短時間后,導(dǎo)體棒 也做勻加速直線運動,其 v-t關(guān)系如圖(b)所示,已知在時刻 t導(dǎo)體棋睥瞬時速度大小為 vt,求導(dǎo)體棒

42、做勻加速直線運動時的加速度大小。解析:(1)由于磁場和導(dǎo)體棒都向右運動,所以其切割磁感線的速度為(Vi V2),則導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的電動勢為E= BL (Vi V2),感應(yīng)電流為1= HR,氏疋(V1 v2)又導(dǎo)體受到的安培力為F= BIL,即有F=-,當導(dǎo)體棒速度恒,其所受安培力和摩擦力平衡,則有:B2L2 (Vi V2)一 一,fRr= f,可得:V2= Vi巳22I m BLV-,此時導(dǎo)體棒R受到的安培力最大為 Fm2, 2B L V|所以阻力最大不能超過b2l2(3)導(dǎo)體棒克服阻力做功的功率為fRP 導(dǎo)體棒=Fv2 = f vi BL2電路所消耗的電功率為P 電路=E2/R,即P電

43、路=B2L2 (vi V2)Rf2RB2L2V,(4)因為B2L2 (Vi V2)Rf= ma,導(dǎo)體棒要做勻加速運動,必有V1 V2為常數(shù),設(shè)為a=十,則3df= ma,可解得:B2L2 vt+ fR a= B2L2t mR(2)當導(dǎo)體棒剛開始運動時,回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大為點評:解答此題關(guān)鍵處有兩點要弄清導(dǎo)體棒切割磁感線的速度是指導(dǎo)體棒相對于磁感 線的速度。由于導(dǎo)軌有摩擦,所以穩(wěn)定時,回路仍有電流。三、方法總結(jié)與2008年高考預(yù)測(一)方法總結(jié)1 感應(yīng)電流、感應(yīng)電動勢的圖象問題一般只有一個答案符合題意,所以我們在做題時 只抓住圖象中的關(guān)鍵點, 即可進行判斷。如例1我們只要抓住進入磁場和出磁

44、場產(chǎn)生感應(yīng)電 流的方向,即選出正確答案。所以我們在解這類題時,不要盲目動手去做,在動手前,先觀 察一下幾個選項的不同之處,然后抓住它們的不同之處進行判斷,如例1中AC兩項中進入到磁場時的電流為正,BD兩項進入磁場電流為負,我們抓住這一點進行判斷,即可排除AC兩項,然后再判斷出磁場時的感應(yīng)電流方向即可選出正確答案,至于感應(yīng)電流的大小變化, 在解題時可以不用判斷。2. 本類問題實際上電磁感應(yīng)和電路知識的嫁接”電磁感應(yīng)電路充當電源,再結(jié)合電路知識即可解決。所以我們首先要解決好 電源”的問題,用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律 確定感應(yīng)電動勢的大小和方向,當切割磁感線的導(dǎo)體棒勻速運動或磁通量均勻變化時,感

45、應(yīng)電動勢不變,作為恒定電流來處理;若切割磁感線的導(dǎo)體棒變速運動或磁通量非均勻變化, 產(chǎn)生則是交變電流,作為交流電源來處理(往往求其有效值)。電源的問題處理好之后,則要作好電路分析,這一環(huán)節(jié)往往是同學(xué)們?nèi)菀壮鲥e的地方,大家都習慣分析用電學(xué)符號表示的電路,鑒于此,所以我們在分析感應(yīng)電路時, 通常采用畫等效電路圖的辦法分析整個回路, 在畫等效電路時要注意, 應(yīng)將產(chǎn)生電磁感應(yīng)的部分畫作電源,將其它部分畫作外電路,并且判斷好外電路的聯(lián)結(jié)情況。最后運用全電路歐姆定律、串并聯(lián)電路性質(zhì)、電功(率)以及交 流電的知識等聯(lián)立求解。3電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題,關(guān)鍵是要作好受力分析,進而通過物體的受力特點作好 物體的運

46、動情況的分析,一般可按以下基本方法進行: 用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動勢的大小和方向。 由全電路歐姆定律確定回路中的感應(yīng)電流。 分析研究導(dǎo)體受力情況(包括安培力,用左手定則確定其方向) 列動力學(xué)方程或平衡方程求解。4由于金屬棒沿導(dǎo)軌切割磁感線時的運動是做變加速運動,其運動情況較為復(fù)雜,所 以處理這類問題時, 經(jīng)常應(yīng)用動能定理及動量定理,因為用這兩個規(guī)律來解題時,不需要運動的細節(jié),只需要運動的結(jié)果,這給我們的解題帶來的極大的方便。動量定理往往是在涉及“某段時間內(nèi)通過的電量”時用它來進行求解,而動能定理往往是在涉及能量問題時應(yīng)用。5在處理單金屬棒的能量問題時,關(guān)鍵是要分析清其中的能量轉(zhuǎn)

47、化關(guān)系,是什么形式 的能量轉(zhuǎn)化為哪幾種形式的能量,根據(jù)功能關(guān)系,我們不僅可得出能量間關(guān)系, 還可得出功率間的關(guān)系。其中克服安培力做的功,就產(chǎn)生電能的量(電能最終都轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,所以也是電路的發(fā)熱量),從功率關(guān)系上看,克服安培力做功的功率即是回路所消耗的電功率。6處理雙棒在導(dǎo)軌上滑動的問題,力學(xué)的三大規(guī)律可能都要用到:用牛頓運動定律去 分析雙棒的運動過程;用動量守恒定律去確定兩棒的動量關(guān)系;用功能關(guān)系去確定該過程中的能量關(guān)系。7在處理由多種原因引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象的問題時,首先我們一定要弄清感應(yīng)電流是 由哪些因素引起的, 各種因素產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢我們要分別求解出來;其次,很重要的一點還是相互減弱的,

48、判案斷的方法是看它們在同一部 若是同向,則相互加強的,總動勢就相加,若是反我們還要判斷這些電動勢是相互加強的, 分電路中形成的感應(yīng)電流是同向還反相, 向,則是相互減弱的,總電動勢應(yīng)相減。(二)2008年高考預(yù)測本專題內(nèi)容是高中物理的重點知識,是高考必考知識點,在高考試卷中每年都會出現(xiàn),理綜試卷中每年都有一道試題是考查此知識內(nèi)容的,一道選擇題或者一道計算題,單科物理試卷中,每年都有兩道試題考查此知識點,一道選擇題,一道計算題。選擇題中主要是考查電磁感應(yīng)過程中的感應(yīng)電流方向(感應(yīng)電動勢)及感應(yīng)電流(感應(yīng)電動勢)的大小變化等等,很多時候是以圖象題的形式出現(xiàn)的,但2006年理綜試題中的選擇題,考查的是

49、電磁感應(yīng)和能量綜合的問題。 在計算題中出現(xiàn)的高考試題,一定是以與力學(xué)綜合的形式出現(xiàn),主要是和動力學(xué)結(jié)合的問題以及和動量、能量結(jié)合的問題。在2008年的高考試題中,考查本專題的試題一定還會出現(xiàn),理綜試卷中一定還會有一道,而且以選擇題的形式出現(xiàn)的可能性較大,單科物理試卷中可能還會有兩道(一道選擇, 一道計算),或者只有一道計算題。在內(nèi)容上,也以和能量、動力學(xué)等知識的綜合出現(xiàn)的可 能性較大,所以大家在復(fù)習這部分的內(nèi)容時,應(yīng)著重注意電磁感應(yīng)和力學(xué)綜合的問題。四、強化訓(xùn)練(一)選擇題1. 在條形磁鐵的中央位置的正上方固定一銅質(zhì)圓環(huán)如圖所示,以下判斷中正確的是【】A. 釋放圓環(huán),環(huán)下落時環(huán)的機械能守恒B.

50、 釋放圓環(huán),環(huán)下落時磁鐵對桌面的壓力比磁鐵的重力大C. 給磁鐵水平向右的初速度,磁鐵滑出時做減速運動D. 給磁鐵水平向右的初速度,圓環(huán)產(chǎn)生向左的運動趨勢a1 XXX XXXL*TFlX X JX Xb2. 如圖所示,水平旋轉(zhuǎn)的光滑平行金屬軌道上有一質(zhì)量為m的金屬棒ab,導(dǎo)軌一端接有電阻 R,其他電阻不計,磁感應(yīng) 強度為B的勻強磁場垂直平面向下,金屬棒ab在一不平恒力F作用下由靜止起向右運動,則【】A. 隨著ab棒運動的速度增大,其加速度也增大B. 外力對ab棒做的功等于電路中產(chǎn)生的電能C. 當ab棒勻速運動時,外力 F做功的功率等于電路的電功率D. 無論ab棒做何種運動,它克服安培力做的功一定

51、等于電路中產(chǎn)生的電能3. 完全相同的兩個磁電式靈敏電唁表a和b、零點在中央,指針可兩側(cè)偏轉(zhuǎn)?,F(xiàn)將兩表如圖所示的方式連接起來,當將a表指向逆時針方向撥動時,b表指針將會【】A. 向逆時針方向轉(zhuǎn)動B. 不動C. 向順時針方向轉(zhuǎn)動D. 指針會轉(zhuǎn)動,但轉(zhuǎn)動方向無法判定4. 如圖所示,在豎起平面內(nèi)的兩岸根平行金屬導(dǎo)軌,頂端用一電阻R相連,磁感應(yīng)強度為 B的勻強磁場垂超導(dǎo)軌平面,一質(zhì)量為m的金屬棒ab以初速度V0沿導(dǎo)軌豎直向上運動,到某一高度后又返回下行到原處,整個過程金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌與棒的電阻不計,則在上行與下行兩 個過程中,下列說法不正確的是【】A. 回到出發(fā)點的速度 v大于初速度V0B.

52、通過R的最大電流上行大于下行C. 電阻R上產(chǎn)生的熱量上行大于下行D. 所用時間上行小于下行5. 如圖所示,有界勻強磁場垂直于紙面,分布在 虛線所示的矩形abcd內(nèi),用超導(dǎo)材料制成的矩形線圈和固定導(dǎo)線圈2處在同一平面內(nèi),超導(dǎo)線圈1正在向右平動,離開磁場靠近線圈2,線圈2中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向如圖所示,依據(jù)這些條件【】A. 可以確定線圈1中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向B. 可以確定abed范圍內(nèi)有界磁場的方向C. 可以確定線圈1受到線圈2對它的安培力合力方向D. 無法做出以上判斷,因為不知道超導(dǎo)線圈1的運動情況6. 如圖所示,相距為 d,足夠長的兩平行金屬導(dǎo)軌(電阻不計)固定在絕緣水平面上, 導(dǎo)軌間有垂直軌道平面的勻強磁場且磁感應(yīng)強度為B,在上旋轉(zhuǎn)一金屬棒,棒上串接著一尺寸大小不計的理想電壓表, 導(dǎo)軌左端接有電容為 C的電容器,金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好且滑動 摩擦力為f,現(xiàn)用水平拉力使金屬棒向右運動,拉力的功率恒為P,則棒在達到最大速度之前,下列敘述中正確的是【】A. 棒做勻加速運動B. 電壓表示數(shù)不斷變大C. 電容器所帶電荷量在不斷增加D. 作用于棒的摩擦力功率恒為 P(二)填空題1. 如圖所示,水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌,相 距為L,導(dǎo)軌所在平面距地面高度為h,導(dǎo)軌左端與電源相連,右端放有質(zhì)量為 m的

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