計(jì)算題法拉第電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用專題訓(xùn)練

1、法拉第電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用專題訓(xùn)練計(jì)算題部分.如圖所示，MN和PQ為豎直方向的兩平行長直金屬導(dǎo)軌，間距L為1m,電阻不計(jì).導(dǎo)軌所 在的平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度B為1T的勻強(qiáng)磁場垂直.質(zhì)量m=0.2kg、電阻r=1Q的金屬桿ab始 終垂直于導(dǎo)軌并與其保持光滑接觸，導(dǎo)軌的上端有阻值為R=3 Q的燈泡.金屬桿從靜止下落，當(dāng)下落高度為h=4m后燈泡保持正常發(fā)光.重力加速度為g=10m/s2.求：財(cái)(1)燈泡的額定功率;(2)金屬桿從靜止下落4m的過程中通過燈泡的電荷量;金屬桿從靜止下落4m的過程中所消耗的電能.如圖所示，兩根足夠長的光滑直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行固定在傾角。=37的絕緣斜面上， 兩導(dǎo)軌間距L=1

2、m,導(dǎo)軌的電阻可忽略.M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻.一根質(zhì)量m=1kg、 電阻r=0.2Q的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好.整套裝置處于磁 感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直斜面向下.自圖示位置起，桿ab受到大小為F=0.5v+2(式中v為桿ab運(yùn)動(dòng)的速度，力F的單位為N)、方向平行導(dǎo)軌沿斜面向下的拉力 作用，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，測得通過電阻R的電流隨時(shí)間均勻增大.g取10m/s2, sin370 =0.6.(1)試判斷金屬桿ab在勻強(qiáng)磁場中做何種運(yùn)動(dòng)，并請寫出 推理過程;(2)求電阻R的阻值;(3)求金屬桿&匕自靜止開始下滑通過位移x=1m所需的時(shí) 間t.如圖，

3、兩根相距l(xiāng) = 0.4m、電阻不計(jì)的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，一端與阻值R=0.15Q的電阻相連。導(dǎo)軌x0一側(cè)存在沿x方向均勻增大的穩(wěn)恒磁場，其方向與導(dǎo)軌平面垂直， 變化率卜=0.51加，x = 0處磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bo=05T。一根質(zhì)量m=0.1kg、電阻= 0.05 Q的金屬棒置于導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直。棒在外力作用下肥=0處以初速度v = 2m/s沿導(dǎo) 軌向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中電阻上消耗的功率不變。求: (1)電路中的電流;(2)金屬棒在x = 2m處的速度;(3)金屬棒從x = 0運(yùn)動(dòng)到x = 2m過程中安培力做功的大小;(4)金屬棒從x = 0運(yùn)動(dòng)到x = 2m過程中外力的平均功率4.如

4、圖甲所示，一個(gè)圓形線圈的匝數(shù)n=1000，面積S=200cm2,電阻r=1Q,在線圈外接一個(gè) 阻值R=4Q的電阻，電阻的一端b與地相接，把線圈放入一個(gè)方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng) 磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示.試問(1)04s內(nèi)，回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢；(2)從計(jì)時(shí)起，t=3s時(shí)刻穿過線圈的磁通量為多少?a點(diǎn)的最高電勢和最低電勢各為多少？.如圖所示，豎直平面內(nèi)有無限長、不計(jì)電阻的兩組平行光滑金屬導(dǎo)軌，寬度均為L=0.5m, 上方連接一個(gè)阻值R=1Q的定值電阻，虛線下方的區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁 場.完全相同的兩根金屬桿1和2靠在導(dǎo)軌上，金屬桿與導(dǎo)軌等寬且與導(dǎo)軌接觸良好，電

5、阻 均為r=0.5Q.將金屬桿1固定在磁場的上邊緣(仍在此磁場內(nèi))，金屬桿2從磁場邊界上 方h=0.8m處由靜止釋放，進(jìn)入磁場后恰作勻速運(yùn)動(dòng).(g取10m/s2)求: (1)金屬桿的質(zhì)量m為多大?(2)若金屬桿2從磁場邊界上方h1=0.2m處由靜止釋放，進(jìn)入 磁場經(jīng)過一段時(shí)間后開始勻速運(yùn)動(dòng).在此過程中整個(gè)回路產(chǎn)生 了1.4的電熱，則此過程中流過電阻R的電量q為多少？(3)金屬桿2仍然從離開磁場邊界h1=0.2m處由靜止釋放，在 金屬桿2進(jìn)入磁場的同時(shí)由靜止釋放金屬桿1,兩金屬桿運(yùn)動(dòng)了 一段時(shí)間后均達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，試求兩根金屬桿各自的最大速度.如圖所示，兩根等高光滑的四分之一圓弧軌道，半徑為r,間

6、距為L,軌道電阻不計(jì)，在 軌道頂端連有一阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處在一豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B, 現(xiàn)有一根長度稍大于L,電阻為3R，質(zhì)量為m的金屬棒從軌道最低位置cd開始，在拉力 作用下以速度向右沿軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)至ab處，求:(1)初始時(shí)刻cd兩端的電壓；(2)在該過程中R上產(chǎn)生的熱量；(3)拉力做的功。.一個(gè)200匝、面積20 cm2的圓線圈，放在勻強(qiáng)磁場中，磁場的方向與線圈平面成30角，磁感強(qiáng)度在0.05 s內(nèi)由0.1 T增加到0.5 T，在此過程中，穿過線圈的磁通量變化量是磁通量的平均變化率是，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小是.如圖所示P、Q為光滑的平行金屬導(dǎo)軌（其電阻可忽略不計(jì)

7、），導(dǎo)軌間距為.5口。已知垂直 紙面向里的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T, R1 = 2.5Q, R2=R3=8Q,通過電路的電流方向如 圖所示，導(dǎo)體棒ab的電阻為0.5Q。當(dāng)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌P、Q以某一速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，R2消耗的功率 為0.5肌求：（1）流過R2的電流強(qiáng)度；（2）導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)方向；（3）導(dǎo)體棒的速度大小。.如圖所示，光滑的金屬導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌平面與水平面成角，軌道下端接有阻值為R 的電阻，質(zhì)量為m的金屬細(xì)桿ab與絕緣輕質(zhì)彈簧相連靜止在導(dǎo)軌上，彈簧勁度系數(shù)為k, 上端固定，彈簧與導(dǎo)軌平面平行，整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面 斜向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，現(xiàn)給桿一沿導(dǎo)軌向下的初速度v，桿

8、向下運(yùn)動(dòng)至速度為零后，再沿導(dǎo)軌平面向上運(yùn)動(dòng)達(dá) 0最大速度v ,然后減速為零，再沿導(dǎo)軌平面向下運(yùn)動(dòng)，一直往復(fù) 1運(yùn)動(dòng)到靜止（金屬細(xì)桿的電阻為r,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)），試求:（1）細(xì)桿獲得初速度的瞬間，通過R的電流大小； （2）當(dāng)桿速度為v1時(shí)，離最初靜止位置的距離L1；（3）桿由v開始運(yùn)動(dòng)直到最后靜止，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。.如圖所示，兩根光滑的金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為0=30的固定斜面上，導(dǎo)軌下端接 有定值電阻R=10Q,導(dǎo)軌自身電阻忽略不計(jì)。導(dǎo)軌置于垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場中，磁 感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。將一根質(zhì)量為m=0. 1kg、電阻可不計(jì)的金屬棒ab在導(dǎo)軌上方某處由靜 止釋放，金屬棒沿導(dǎo)

9、軌下滑(金屬棒ab與導(dǎo)軌間的摩擦不計(jì))。設(shè)導(dǎo)軌足夠長，導(dǎo)軌寬度L= 2m,金屬棒ab下滑過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好，當(dāng)金屬棒沿導(dǎo)軌下滑的高度h=3m時(shí)，速度恰好達(dá)到最大值。此過程中(g=10m/s2),求:(1)金屬棒ab達(dá)到的最大速度v ； m(2)該過程通過電阻R的電量q；(3)該過程中電阻產(chǎn)生的熱量Q.輕質(zhì)細(xì)線吊著一質(zhì)量為m=0.32kg、邊長為L=0.8m、匝數(shù)n=10的正方形線圈，總電阻為r=1 Q.。邊長為2的正方形磁場區(qū)域?qū)ΨQ分布在線圈下邊的兩側(cè)，如圖甲所示，磁場方向垂直紙面向里，大小隨時(shí)間變化如圖乙所示，從t = 0開始經(jīng)t時(shí)間細(xì)線開始松弛，取g= 10 m/s2.求:(1)在前

10、t時(shí)間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢;(2)在前t時(shí)間內(nèi)線圈的電功率;(3)t的值.BfT42 4 6i/s乙.如圖所示，固定的水平光滑金屬導(dǎo)軌，間距為L=0.5 m,左端接有阻值為R=0.8 Q的電 阻，處在方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T的勻強(qiáng)磁場中，質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒與固 定彈簧相連，導(dǎo)體棒的電阻為r=0.2Q,導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì).初時(shí)刻，彈簧恰好處于自 然長度，導(dǎo)體棒具有水平向右的初速度v=4m/s.導(dǎo)體棒第一次速度為零時(shí)，彈簧的彈性勢 能Ep=0.5 J.導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸求:(2)導(dǎo)體棒從初始時(shí)刻到速度第一次為零的過程中，X X:X k：X(1)

11、初始時(shí)刻導(dǎo)體棒受到的安培力的大小和方向;電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q .如圖所示，兩根足夠長、電阻不計(jì)且相距L=0.2m的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角0=37 的絕緣斜面上，頂端接有一個(gè)額定電壓U=4 V的小燈泡，兩導(dǎo)軌間有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B = 5T、方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場。今將一根長為2L、質(zhì)量m=0.2kg、電阻r=1.0Q 的金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置在頂端附近無初速度釋放，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒與導(dǎo)軌 間的動(dòng)摩擦因數(shù)口=0.25,已知金屬棒下滑到速度穩(wěn)定時(shí)，小燈泡恰能正常發(fā)光，重力加速度 g 取 10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8.求:(1)金屬棒剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度

12、大小。(2)金屬棒穩(wěn)定下滑時(shí)的速度大小。.如圖甲所示，勻強(qiáng)磁場中有一矩形閉合線圈abcd,線圈平面與磁場方向垂直。已知線圈 的匝數(shù)N=100, ab邊長L1 = 1.0m、bc邊長L2 = 0.5m,線圈的電阻r=2Q.磁感應(yīng)強(qiáng)度B 隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，取垂直紙面向里為磁場的正方向。求:3 s時(shí)線圈內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢的大小和感應(yīng)電流的方向。(2)在15 s內(nèi)通過線圈的電荷量q. TOC o 1-5 h z (3)在05 s內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱Q.：:廣:rSjJi.Ar*.XX：XXXXd。XKXXXX15.如圖所示，電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌MN和OP水平放置，MO間接有阻值為R=0.5(的電

13、阻，導(dǎo)軌相距為l=0.20m,其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度為B=0.50T,質(zhì)量為m=0.1kg, 電阻為r=0.5(的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置，并接觸良好。用平行于MN的恒力F=0.6N向 右拉動(dòng)CD. CD受恒定的摩擦阻力f =0.5N.求：. C N(1) CD運(yùn)動(dòng)的最大速度是多少？(2)當(dāng)CD達(dá)到最大速度后，電阻R消耗的電功率是多少？&FP(3)當(dāng)CD的速度是最大速度的1/4時(shí)，CD的加速度是多少？.單匝正方形線框abed,在外力作用下以恒定的速率v向右運(yùn)動(dòng)進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有 界勻強(qiáng)磁場區(qū)域；線框被全部拉入磁場的過程中線框平面保持與磁場方向垂直，線框的ab 邊始終平行于磁場的

14、邊界.已知線框的四個(gè)邊的電阻值相等，均為R.求：(1)在ab邊剛進(jìn)入磁場區(qū)域時(shí)，線框內(nèi)的電流大?。籎x v A x(2)在ab邊剛進(jìn)入磁場區(qū)域時(shí)，ab邊兩端的電壓；I工二*X X X X(3)在線框被拉入磁場的整個(gè)過程中，線框中電流產(chǎn)生的熱量。一L 丁 7.如圖所示，兩根足夠長的光滑平行直導(dǎo)軌AB、CD與水平面成0角放置，兩導(dǎo)軌間距為 L, A、C兩點(diǎn)間接有阻值為R的定值電阻。一根質(zhì)量為m、長也為L的均勻直金屬桿ef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(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo) 軌平面向上，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，金屬桿ef的電阻為r,其余部分電阻不計(jì)?，F(xiàn)讓ef 桿由靜止

15、開始沿導(dǎo)軌下滑。(1)求ef桿下滑的最大速度vm。一三斤(2)已知0桿由靜止釋放至達(dá)到最大速度的過程中，,一ef桿沿導(dǎo)軌下滑的距離為x,求此過程中定值電阻R產(chǎn) R ./ /力一I)生的焦耳熱Q和在該過程中通過定值電阻R的電荷量q。.截面積為0.2m2的100匝圓形線圈A處在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直線圈平面向里，如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度正按 =0.02T/s的規(guī)律均勻減小，開始時(shí)S未閉合。R =4Q,R =6Q, A t12C=30呼，線圈內(nèi)阻不計(jì)。求：(1) S閉合后，通過R2的電流大??；(2)S閉合后一段時(shí)間又?jǐn)嚅_，則S切斷后通過R2的電量是多少?19.圖所示，ef、gh為水平放置的足夠長的平行

16、光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L=1m,導(dǎo)軌左端連接 一個(gè)R=2Q的電阻，將一根質(zhì)量為0.2kg的金屬棒cd垂直地放置導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良 好，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B = 2T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下，現(xiàn)對金屬棒施加一水平向右的拉力F,使棒從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，解 答以下問題。(1)若施加的水平外力恒為F=8N,則金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v1是多少？ (2)若施加的水平外力的功率恒為P=18W,則金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v2是多少？(3)若施加的水平外力的功率恒為P=18W,則從金屬棒開始運(yùn)動(dòng)到速度v3 = 2m/s的過程中電阻R產(chǎn)生的熱量為8.6J,則該過程中所需的

17、時(shí)間是多少？參考答案1、【答案】（1） 12W（2） 1C （3） 0.4J【解析】 TOC o 1-5 h z 試題分析：（1）燈泡保持正常發(fā)光時(shí)，金屬桿做勻速運(yùn)動(dòng)則有：mg - BIL = 0（1分）解得燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流：I = m 代入數(shù)據(jù)解得：I = 2A （1分） BL那么燈泡的額定功率為：P = 12R = 22義3W = 12W（1分）（2）金屬桿產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢為：E =黑（1分）A te E那么平均感應(yīng)電流為：I =-一（1分）R + r則通過燈泡的電荷量為：q = IA t = 半h = 1C（1分）R + r（3）金屬桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢為： = I（R + r）

18、 = BLV口分）代人數(shù)據(jù)解得金屬桿勻速時(shí)的速度為：=碗（1分）由能量守恒有：超的二+“（1分）解得回路中消耗的總的電能3=1 6J則燈泡所消耗的電能:%= = -xl-6J = 0.4J（1分）考點(diǎn)：動(dòng)生電動(dòng)勢、電功、電功率【名師點(diǎn)睛】本題主要考查了動(dòng)生電動(dòng)勢、電功、電功率。燈泡保持正常發(fā)光時(shí)，金屬桿做 勻速運(yùn)動(dòng)，重力與安培力二力平衡，列出平衡方程，可得到燈泡的額定電流，即可求得其額 定功率.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和電量的公式結(jié)合求解電量.根據(jù)能量守恒定 律求解燈泡所消耗的電能。2、【答案】（1）金屬桿做勻加速運(yùn)動(dòng)（或金屬桿做初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)）.（2）0.3 Q （3） 0.5

19、s【解析】試題分析：（1）金屬桿做勻加速運(yùn)動(dòng)（或金屬桿做初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)）.通過R的電流：I = = Bv （1分） 因通過R的電流I隨時(shí)間均勻增大， R + r R + r即桿的速度v隨時(shí)間均勻增大，桿的加速度為恒量，故金屬桿做勻加速運(yùn)動(dòng).（2分）（2）對回路，根據(jù)閉合電路歐姆定律有:T BLvI 二R + r對桿，根據(jù)牛頓第二定律有：F + mg sin。一 BIL = ma將 F=0.5v+2 代入得：2 + mg sin9 + 0.5 Iv = ma因 a 與 v 無關(guān)，所以a = 2 + mg Sin9 = 8m/s2 m即：0.5 BL = 0，得 R = 0.3Q（1 分）R

20、 + r（3）由 x at 2 得，所需時(shí)間 t =、； = 0.5 s2a（1分）（1分）（1分）（2分）（1分）考點(diǎn)：感應(yīng)電動(dòng)勢、牛頓第二定律、閉合電路歐姆定律 【名師點(diǎn)睛】本題主要考查了感應(yīng)電動(dòng)勢、牛頓第二定律、閉合電路歐姆定律。根據(jù)閉合電 路歐姆定律得到通過電阻R的電流與速度的關(guān)系，根據(jù)通過電阻R的電流隨時(shí)間均勻增大， 分析速度如何變化，判斷金屬桿做何種運(yùn)動(dòng).根據(jù)牛頓第二定律得到加速度與速度的表達(dá)式， 由于勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度與速度無關(guān)，求出加速度的大小，再求解R.由位移公式求出金屬 桿ab自靜止開始下滑通過位移x=1m所需的時(shí)間to一2 ,3、【答案】（1）2A （3 分）（2） 3m

21、/s （3 分）（3）1.6J （4 分）（4）0.7W（4 分） 【解析】試題分析：C1）因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)過程中電阻上消耗的功率不孌，所以回路中電流不變，感應(yīng)電動(dòng)勢不孌口分） x=0處導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢E = 飆=MV分）尸電流工=2/ 11分）JE十rx=2in處e二線+乙=137分）.岳=颯3分）解得/二（加, （ 1分）（3） F BIl = 0.8（0.5 + 0.5x） （1 分）F-X圖像為一條傾斜的直線，圖像圍成的面積就是二者的乘積即x = 0 時(shí)，F(xiàn)=0.4Nx = 2m 時(shí)，F(xiàn)=1.2N心Fx = 1（0.4 +1.2）*2 1.6J （3 分）安 2（4）從x = 0運(yùn)動(dòng)

22、到x = 2m,根據(jù)動(dòng)能定理W -W = mv2 - mv2 （1分）外 安 2 i 20解得W外廣1.4J（1分）W安 = Pt = 12（R + r）t解得t = 2s （1 分）W所以P = f = 0.7W （1 分） 外 t考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢、電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化。【名師點(diǎn)睛】（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律與閉合電路歐姆定律相結(jié)合，來計(jì)算感應(yīng)電流的 大??；（2）由因棒切割產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，及電阻的功率不變，即可求解；（3）分別求出x=0 與x=2m處的安培力的大小，然后由安培力做功表達(dá)式，即可求解；（4）依據(jù)功能關(guān)系，及 動(dòng)能定理可求出外力在過程中的平均功率.4、【答案】（

23、1）錯(cuò)誤!未找到引用源。（2）錯(cuò)誤!未找到引用源。（3）最低電勢-0.8V最高電勢3.2V【解析】試題分析： 根據(jù)法拉第電磁感咫定律得，0 拈內(nèi)，回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢E = 口絲=1000 X 3士金= iyAt（2）時(shí)出=0至T磁通量：力=E5 或曲=0.35 X 200 X 107郎8 = 7x 10-EWb（3）在04s內(nèi)，a點(diǎn)電勢最低，且為負(fù)值，錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。在46s內(nèi)，a點(diǎn)電勢最高，且為正值，錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源?？键c(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律?！久麕燑c(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵熟練掌握楞次定律、閉合電路歐姆定律和法拉第電磁感應(yīng)定律， 以及磁通量表達(dá)式的應(yīng)

24、用，注意成立條件：B與S垂直。5、【答案】（1）錯(cuò)誤!未找到引用源。（2）錯(cuò)誤!未找到引用源。（3）錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源?！窘馕觥吭囶}分析.金屬桿2進(jìn)入磁場前做自由落體運(yùn)動(dòng),= J2自%=-2 X 10 X 0.8m/s =金屬桿2進(jìn)入磁場后受兩個(gè)力平衡:mg = EIL&E = BLf e L =zr+R解得:（2）金屬桿2從下落到再次勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，能量守恒（設(shè)金屬桿2在磁場內(nèi)下降h2）： 2錯(cuò)誤!未找到引用源。解得錯(cuò)誤!未找到引用源。金屬桿2進(jìn)入磁場到勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，錯(cuò)誤!未找到引用源。，錯(cuò)誤!未找到引用源。，錯(cuò) 誤!未找到引用源。解得:錯(cuò)誤!未找到引用源。（2）金

25、屬桿2剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度錯(cuò)誤!未找到引用源。釋放金屬桿1后，兩桿受力情況相同，且都向下加速，合力等于零時(shí)速度即最大。錯(cuò)誤!未找到引用源。，且錯(cuò)誤!未找到引用源。，錯(cuò)誤!未找到引用源。，錯(cuò)誤!未找到 引用源。整理得到：錯(cuò)誤!未找到引用源。代入數(shù)據(jù)得錯(cuò)誤!未找到引用源。因?yàn)閮蓚€(gè)金屬桿任何時(shí)刻受力情況相同，因此任何時(shí)刻兩者的加速度也都相同，在相同時(shí)間內(nèi)速度的增量也必相同，即：錯(cuò)誤!未找到引用源。代入數(shù)據(jù)得錯(cuò)誤!未找到引用源。（畫出v-t圖，找到兩者速度差值錯(cuò)誤!未找到引用源。恒為2m/s的，同樣給分）聯(lián)立求得：錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源?？键c(diǎn)：共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用、法拉第電磁感應(yīng)定律

26、、安培力?！久麕燑c(diǎn)睛】本題是電磁感應(yīng)與力學(xué)知識的綜合，第3問關(guān)鍵是抓住兩桿的加速度相同，任何時(shí)刻速度的增量相同這一隱含的條件分析兩桿的速度關(guān)系。6、【答案】（1）3BLv40-9 冗 B 2 L v（2）Q =or （3）WR64 Rf=mgr +3 兀 B 2 L vo r16 R【睥析】剛/入時(shí)，E = BLvq, %二%二3二1,印以,% = %, = |班唏（2）導(dǎo)體停在磁場中仇勻速I周運(yùn)動(dòng)：相當(dāng)于矩形線圈一條邊框衽磁場申轉(zhuǎn)動(dòng)，因電磁感應(yīng)產(chǎn)生的感應(yīng)電流為正、金弦交流電，所以.% =包=即外組電流的有效值為二冬R+2q所以R_L產(chǎn)生時(shí)熱里0t-?宣g 二，解得0t-生理型， 咤64喪，、

27、c 11（3）由動(dòng)能定理可得W -mgr + Q = mv2 -mv2 f總 2。2。, R、3 兀 B 2 L2 v其中 Q = 12（R + ）t，解得W = mgr + 0r總3F16 R考點(diǎn)：考查了導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵是判斷出回路中產(chǎn)生的是正弦式交變電流，相當(dāng)于線圈在磁場 中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)單邊切割磁感線，要用有效值求解熱量，用平均值求解電量.7、【答案】4X10-4 Wb 8X10-3 Wb/s 1.6 V【解析】試題分析二磁通量的變化量是由磁場的變化引起的】應(yīng)該用公式左0=AE施溫g陳計(jì)算，所以A3 =（O,S-O.1）X 2（JxlQ-4xO.S（Wb） =磁逋量的

28、變化率：祟=喈根=81/松 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為:E =喏=2ODX8X工昨1卻 考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律?！久麕燑c(diǎn)睛】感應(yīng)電動(dòng)勢的大小與磁通量的變化率有關(guān)，而與磁通量變化及磁通量沒有關(guān) 系.由此求出則是平均感應(yīng)電動(dòng)勢，而瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢則由E=BLV,式中L是有效長度，V 是切割磁感線的速度。8、【答案】（1）錯(cuò)誤!未找到引用源。（2）導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)方向向右 （3）錯(cuò)誤!未找到引用源?！窘馕觥吭囶}分析：（1）由錯(cuò)誤!未找到引用源。得：錯(cuò)誤!未找到引用源。F由阿可耳通廿小將方電流萬RJ： b-J.由*手亡可可到區(qū)三看杼笆運(yùn)動(dòng)方向句方，135 R* &,，1=1幻且，J=%+匕

29、=EJ.5J由比晶電筋原料土律；可;導(dǎo)：E%（%+? + -3,必又回勾：F. = B1l所以導(dǎo)體棒的速度大小為=苣=亨=2考點(diǎn)：電磁感應(yīng)、閉合電路的歐姆定律?！久麕燑c(diǎn)睛】此題考查法拉第電磁感應(yīng)定律，閉合電路歐姆定律與楞次定律的應(yīng)用，掌握焦耳定律與功能關(guān)系的內(nèi)容。9、_ BLv【答案】1 o二0（2）B 2 L V1L = (3)Q = mv2i k (R + r)2 o【解析】（1）由E = BLv 0；E T BLv。解得Io二E2）設(shè)桿最初靜止不幼時(shí)彈置申長生】g=儂曲而當(dāng)桿的速度為E時(shí)桿受力平衡，彈箸伸長不，防二次四血。+即必,.n, 丁 _ 5上巧,曰r _月乜%此時(shí)4=六國一面向耳

30、二贏而C 1（3）桿最后靜止時(shí)，桿在初始位置，由能量守恒可得Q = mv 22 oC 1所以：Q = -mv22 o考點(diǎn)：考查了導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】本題是導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上滑動(dòng)的類型，正確分析桿的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，確定其受力情況 是關(guān)鍵，并能結(jié)合能量守恒分析.10、【答案】(1) 5m/s (2) 0.6C (3) 1.75JA（2）根據(jù)電磁感應(yīng)定律有E = A t-E根據(jù)閉合電路歐姆定律有I =- RA。 BLx感應(yīng)電量q = IA t = 一R R由以上各式解得q=0.6C （3）金屬棒下滑過程中根據(jù)能量守恒定律可得：mgh=1mv2+Q2 m解得 Q=1.75J 考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律；

31、牛頓第二定律；能量守恒定律 【名師點(diǎn)睛】本題是電磁感應(yīng)與力學(xué)知識的綜合應(yīng)用，關(guān)鍵是安培力的分析和計(jì)算，它是聯(lián)系力學(xué)與電磁感應(yīng)的橋梁.11、【答案】（1）0.4V（2）0.16W（3）2s【解析】1)由法拉第電磁感應(yīng)定律得 乒冷孚=可!江晨(孚尸At 2 2&n 0= 10 xlx(_)2x0_5V0,4V2E -0.4A , P=Pi=0.1&W.（3）分析線圈受力可知，當(dāng)細(xì)線松弛時(shí)有：心=nBIL = mg安 2i = E rB=也=2T nEL由圖知：B=1 + 0.5t （T）, 0解得t0=2 s.考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律；物體的平衡【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握法拉第電磁感應(yīng)定律=

32、n = nBS.以及知道細(xì)線tAt開始松馳時(shí)，線圈所受的安培力和重力平衡.12、【答案】（1） 1N,水平向左；（2） 0.24J【解析】（口初始時(shí)刻棒中感應(yīng)電動(dòng)勢為：三=AL/停中感應(yīng)電流：？=R +r作用于棒上的安培力為，尸二團(tuán)L聯(lián)立可得：F =三三%=1N安培力方向：水平向左 JJ + r(2)此過程，對桿用功能關(guān)系可得:一 一1C C W = E mv 2 =-0.3J安 尸 2。Q RR-=, 一 EJQ rQ = QrR (1-mv 2R + r 2 o聯(lián)立可得：Q = 0.24 J .考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律；功能關(guān)系【名師點(diǎn)睛】本題考查了求安培力、電阻產(chǎn)生的焦耳熱，分析清楚導(dǎo)體

33、棒的運(yùn)動(dòng)過程，應(yīng)用E=BLv、歐姆定律、安培力公式、能量守恒定律即可正確解題；要注意總的焦耳熱分兩部分，R與r產(chǎn)生的焦耳熱之和是總焦耳熱.13、【答案】（1）4 m/s2（2）4.8 m/s【解析】（1）金屬棒剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)初速度為零，不受安培力作用，由牛頓第二定律得：日沖映15 6ww,代入數(shù)據(jù)得：a=4 m/s2.（2）謾金屬棒穩(wěn)定下滑時(shí)的速度為打感應(yīng)電動(dòng)勢為E （金屬棒的有效長度為G，回路中的電流為3 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark152 o Current Document 由平衡條件得二犯gsiiiE=ZZ.十3?喲osd由閉合電路歐姆定律得F =

34、r由法拉第電磁感應(yīng)定律得E=RLv聯(lián)立解得；v=4.8m/s.考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律；牛頓第二定律；閉合電路歐姆定律【名師點(diǎn)睛】電磁感應(yīng)中導(dǎo)體切割引起的感應(yīng)電動(dòng)勢在考試中涉及較多，應(yīng)明確受力分析、 功能關(guān)系等的靈活應(yīng)用，注意平衡狀態(tài)的處理。14、【答案】（1） 5 V,感應(yīng)電流方向?yàn)?a-b-c-d-a.（2） 10 C.（3） 100 J.【解析】(1)35時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢均=端，其中磁通量的變化量也的=A5R解得：垣二N等,代入數(shù)據(jù)解得：電=57,感應(yīng)電流方向?yàn)锳bj. Aij(2)在L魚內(nèi)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢瑪=等，感應(yīng)電流占=里， Rlr電荷量勺=4位2,解得：4 = N代入額據(jù)解得：q

35、10 C.rAB S 一01 s內(nèi)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢：E3 = N二廠=10V ,3A t3E _ ,01 s內(nèi)線圈中的感應(yīng)電流I = t = 5A，產(chǎn)生的焦耳熱Q=LrAt=50J；3 r13315 s內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱Q2 = I22rAt2 = 50J； 05s內(nèi)焦耳熱Q=Q1+Q2=100 J.考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律；電功【名師點(diǎn)睛】本題是法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、焦耳定律和楞次定律等知識的綜合應(yīng) 用，這些都是電磁感應(yīng)現(xiàn)象遵守的基本規(guī)律，要熟練掌握，并能正確應(yīng)用.15、【答案】10m/s0.5W0.75m/s2【解析】D設(shè)CD運(yùn)動(dòng)的最大速度為由E=Blv口J二工, J?+rF必得到安培力4 =巴旦.郭 R + r由平衡條件得F令F.代入解得% =儼一鬻 + ：代人翻據(jù)解得；vm=10m/s(2)當(dāng)CD達(dá)到最大速度后，電路中電流為I = F = Ff ,Bl Bl電阻R消耗的電功率是P = 12 R =代入數(shù)據(jù)解得：P=0.5W（3）當(dāng)CD的速度是最大速度的1/4時(shí)，安培力F/=1 （F f）女 4此時(shí)的加速度為a =尸-F安/ = 3（1 - /）= 3（0.6,：5）= 0.75m/s2.m4 m4 x 0.1考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律