第06講法拉第電磁感應(yīng)定律（解析版）

第06講法拉第電磁感應(yīng)定律目標(biāo)導(dǎo)航目標(biāo)導(dǎo)航課程標(biāo)準(zhǔn)課標(biāo)解讀通過實(shí)驗(yàn)，理解法拉第電磁感應(yīng)定律。1.掌握法拉第電磁感應(yīng)定律，能夠運(yùn)用法拉第電磁感應(yīng)定律定量計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小。E＝Blv或E＝Blvsinθ計(jì)算導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。3.了解動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的概念，通過克服安培力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。知識(shí)精講知識(shí)精講知識(shí)點(diǎn)01電磁感應(yīng)定律1．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫作感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源．2．法拉第電磁感應(yīng)定律(1)內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比．(2)公式：E＝neq\f(ΔΦ,Δt)，其中n為線圈的匝數(shù)．(3)在國際單位制中，磁通量的單位是韋伯(Wb)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的單位是伏(V)．【知識(shí)拓展1】1．磁通量Φ、磁通量的變化量ΔΦ及磁通量的變化率eq\f(ΔΦ,Δt)的比較：磁通量Φ磁通量的變化量ΔΦ磁通量的變化率eq\f(ΔΦ,Δt)物理意義某時(shí)刻穿過磁場(chǎng)中某個(gè)面的磁感線條數(shù)在某一過程中，穿過某個(gè)面的磁通量的變化量穿過某個(gè)面的磁通量變化的快慢當(dāng)B、S互相垂直時(shí)的大小Φ＝BSΔΦ＝eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Φ2－Φ1,B·ΔS,S·ΔB))eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(|Φ2－Φ1|,Δt),B·\f(ΔS,Δt),\f(ΔB,Δt)·S))注意若穿過的平面中有方向相反的磁場(chǎng)，則不能直接用Φ＝BS.Φ為抵消以后所剩余的磁通量開始和轉(zhuǎn)過180°時(shí)平面都與磁場(chǎng)垂直，但穿過平面的磁通量是不同的，一正一負(fù)，ΔΦ＝2BS，而不是零在Φ－t圖像中，可用圖線的斜率表示eq\f(ΔΦ,Δt)E＝neq\f(ΔΦ,Δt)的理解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E由磁通量變化的快慢，即磁通量變化率eq\f(ΔΦ,Δt)決定，與磁通量Φ、磁通量的變化量ΔΦ無關(guān)．【即學(xué)即練1】電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，磁體附近的金屬弦被磁化，因此弦振動(dòng)時(shí)，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音，下列說法不正確的是（）A．選用銅質(zhì)弦，電吉他仍能正常工作B．取走磁體，電吉他將不能正常工作C．增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D．弦振動(dòng)過程中，線圈中的電流方向不斷變化【答案】A【解析】A．銅不可以被磁化，則選用銅質(zhì)弦，電吉他不能正常工作，A錯(cuò)誤，符合題意；B．取走磁體，就沒有磁場(chǎng)，弦振動(dòng)時(shí)不能切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，電吉他將不能正常工作，B正確，不符合題意；C．根據(jù)可知，增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，C正確，不符合題意；D．弦振動(dòng)過程中，磁場(chǎng)方向不變，但磁通量有時(shí)變大，有時(shí)變小，據(jù)楞次定律可知，線圈中的電流方向不斷變化，D正確，不符合題意。故選A。知識(shí)點(diǎn)02導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)1．導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)，B、l、v兩兩垂直時(shí)，如下左圖所示，E＝Blv.2．導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向與導(dǎo)線本身垂直，但與磁感線方向夾角為θ時(shí)，如上右圖所示，E＝Blvsinθ.3．導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)體棒所受安培力的方向與導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)方向相反，導(dǎo)體棒克服安培力做功，把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能．【知識(shí)拓展2】1．導(dǎo)線切割磁感線時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式的推導(dǎo)如下圖所示，閉合電路一部分導(dǎo)線ab處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，ab的長度為l，ab以速度v勻速垂直切割磁感線．則在Δt內(nèi)穿過閉合電路磁通量的變化量為ΔΦ＝BΔS＝BlvΔt根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝Blv.2．對(duì)公式的理解(1)當(dāng)B、l、v三個(gè)量的方向互相垂直時(shí)，E＝Blv；當(dāng)有任意兩個(gè)量的方向互相平行時(shí)，導(dǎo)線將不切割磁感線，E＝0.(2)當(dāng)l垂直B且l垂直v，而v與B成θ角時(shí)，導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E＝Blvsinθ.(3)若導(dǎo)線是彎折的，或l與v不垂直時(shí)，E＝Blv中的l應(yīng)為導(dǎo)線在與v垂直的方向上的投影長度，即有效切割長度．上圖甲中的有效切割長度為：L＝eq\x\to(cd)sinθ；圖乙中的有效切割長度為：L＝eq\x\to(MN)；圖丙中的有效切割長度為：沿v1的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，L＝eq\r(2)R；沿v2的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，L＝R.如下圖所示，導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中繞A點(diǎn)在紙面內(nèi)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則AC在切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝Bleq\x\to(v)＝Bl·eq\f(ωl,2)＝eq\f(1,2)Bl2ω.【即學(xué)即練2】水平導(dǎo)軌左端接電阻R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，垂直導(dǎo)軌方向有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)軌寬為d，垂直導(dǎo)軌放一不計(jì)電阻的導(dǎo)體棒，當(dāng)導(dǎo)體棒以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，回路會(huì)有一個(gè)電流，之后把導(dǎo)體棒固定在離電阻距離也是d的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化，在回路中也產(chǎn)生相同的電流，下列說法正確的是（）

A．磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率磁場(chǎng)一定增加，與磁場(chǎng)的方向無關(guān)B．磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率磁場(chǎng)一定減少，與磁場(chǎng)的方向無關(guān)C．磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率磁場(chǎng)一定增加，與磁場(chǎng)的方向無關(guān)D．磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率磁場(chǎng)增加減少與磁場(chǎng)的方向有關(guān)【答案】C【解析】當(dāng)導(dǎo)體棒以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，閉合回路中磁通量增加，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化時(shí)，在回路中也產(chǎn)生相同方向的電流，此時(shí)閉合回路中磁通量也要增加，則磁感應(yīng)強(qiáng)度一定增加；當(dāng)導(dǎo)體棒以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為在回路中也產(chǎn)生相同電流，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也相等，故即可得故C正確。故選C。知識(shí)點(diǎn)03與E=Blvsinθ的區(qū)別與聯(lián)系比較項(xiàng)E=Blvsinθ區(qū)別研究對(duì)象一個(gè)回路在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的一段導(dǎo)線適用范圍無論什么方式引起的變化都適用只適用于一段導(dǎo)線切割磁感線的情況用途一般用于求平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一般用于求瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)聯(lián)系①E=Blvsinθ是由在一定條件下推導(dǎo)出來的，所以二者是統(tǒng)一的。②當(dāng)公式中的△t→0時(shí)，E為瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；當(dāng)公式E=Blvsinθ中的v為平均速度時(shí)，E為平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)?！炯磳W(xué)即練3】如圖，兩條間距為L的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面（紙面）內(nèi)，其左端接一阻值為R的電阻；一金屬棒垂直放置在兩導(dǎo)軌上；在MN左側(cè)面積為S的圓形區(qū)域中存在垂直于紙面向里的均勻磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B=kt，式中k為常量，且k>0；在MN右側(cè)區(qū)域存在一與導(dǎo)軌垂直、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。t=0時(shí)刻，金屬棒從MN處開始，在水平拉力F作用下以速度v0向右勻速運(yùn)動(dòng)。金屬棒與導(dǎo)軌的電阻及摩擦均可忽略。則（）A．在t時(shí)刻穿過回路的總磁通量為B0Lv0tB．電阻R上的電流隨時(shí)間均勻增大C．在時(shí)間Δt內(nèi)流過電阻的電荷量為ΔtD．金屬棒所受的水平拉力F隨時(shí)間均勻增大【答案】C【解析】A．根據(jù)題圖可知，MN左邊的磁場(chǎng)方向與右邊的磁場(chǎng)方向相同，則穿過回路的總磁通量即為兩邊磁通量之和，在t(t＞0)時(shí)刻穿過回路的總磁通量為故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得，回路中產(chǎn)生總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為由閉合電路歐姆定律有則電阻R上的電流為恒定電流，故B錯(cuò)誤；C．在時(shí)間Δt內(nèi)流過電阻的電荷量為故C正確；D．金屬棒受到的安培力大小為保持不變，金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)，水平拉力大小等于安培力大小，所以水平拉力F保持不變，故D錯(cuò)誤。故選C。能力拓展能力拓展考法01已知感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化關(guān)系式求電動(dòng)勢(shì)【典例1】將一U形金屬導(dǎo)軌置于水平面上，導(dǎo)軌所在平面存在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域如圖所示（Ⅱ位置為磁場(chǎng)的邊界線）。一金屬棒垂直導(dǎo)軌放置在位置I處，在外力作用下開始向右運(yùn)動(dòng)，已知由I位置和Ⅱ位置及導(dǎo)軌圍成的面積為S。則（）A．金屬棒從I位置運(yùn)動(dòng)至Ⅱ位置的過程中，金屬棒與導(dǎo)軌圍成的回路中有順時(shí)針方向的電流B．金屬棒從Ⅱ位置運(yùn)動(dòng)至Ⅲ位置的過程中，金屬棒與導(dǎo)軌圍成的回路中有逆時(shí)針方向的電流C．金屬棒從I位置運(yùn)動(dòng)至Ⅲ位置的過程中，穿過金屬棒與導(dǎo)軌圍成的回路的磁通量的變化量為2BSD．金屬棒從Ⅱ位置運(yùn)動(dòng)至Ⅲ位置的過程中，若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化，則金屬棒與導(dǎo)軌圍成的回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生【答案】D【解析】A．金屬棒從I位置運(yùn)動(dòng)至Ⅱ位置的過程中，該回路的磁通量增加，根據(jù)楞次定律有，金屬棒與導(dǎo)軌圍成的回路中有逆時(shí)針方向的電流，所以A錯(cuò)誤；B．金屬棒從Ⅱ位置運(yùn)動(dòng)至Ⅲ位置的過程中，該回路的磁通量保持不來，金屬棒與導(dǎo)軌圍成的回路中沒有感應(yīng)電流，所以B錯(cuò)誤；C．金屬棒從I位置運(yùn)動(dòng)至Ⅲ位置的過程中，穿過金屬棒與導(dǎo)軌圍成的回路的磁通量的變化量為BS，所以C錯(cuò)誤；D．金屬棒從Ⅱ位置運(yùn)動(dòng)至Ⅲ位置的過程中，若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化，根據(jù)則金屬棒與導(dǎo)軌圍成的回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，所以D正確；故選D。考法02根據(jù)B-t圖像計(jì)算感生電動(dòng)勢(shì)的大小【典例2】如圖1所示，矩形導(dǎo)線框固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線垂直于線框所在平面向里。規(guī)定垂直于線框所在平面向里為磁場(chǎng)的正方向；線框中沿著方向?yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向。要在線框中產(chǎn)生如圖2所示的感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律可能為（）A． B．C． D．【答案】B【解析】A．圖中，在0-t0時(shí)間內(nèi)，磁場(chǎng)垂直紙面向里，且均勻增大，根據(jù)楞次定律，知感應(yīng)電流的方向?yàn)锳DCBA，與規(guī)定的正方向相反，感應(yīng)電流為負(fù)值．故A錯(cuò)誤；B．圖中，在0-t0時(shí)間內(nèi)，磁場(chǎng)垂直紙面向里，且均勻減小，根據(jù)楞次定律，知感應(yīng)電流的方向?yàn)锳BCDA，與規(guī)定的正方向相同，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為定值，則感應(yīng)電流為定值，同理，在t0-2t0時(shí)間內(nèi)，感應(yīng)電流的方向?yàn)锳DCBA，與規(guī)定的正方向相反，感應(yīng)電流為負(fù)值，且為定值．故B正確；C．圖中，在0-t0時(shí)間內(nèi)，磁場(chǎng)垂直紙面向里，且均勻減小，根據(jù)楞次定律，知感應(yīng)電流的方向?yàn)锳BCDA，與規(guī)定的正方向相同，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為定值，則感應(yīng)電流為定值，在t0-2t0時(shí)間內(nèi)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，且均勻增大，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的方向仍然為ABCDA，與規(guī)定的正方向相同．故C錯(cuò)誤；D．圖中，在0-t0時(shí)間內(nèi)，磁場(chǎng)大小不變，不會(huì)同理，在t0-2t0時(shí)間內(nèi)也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流．故D錯(cuò)誤。故選B。分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過關(guān)練1．如圖，一水平放置的單匝矩形線框面積為S，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向斜向上，與水平面成角，現(xiàn)若使矩形線框以左邊的一條邊為軸轉(zhuǎn)到豎直的虛線位置，則此過程中穿過矩形線框的磁通量的變化量大小是（）A． B．C． D．【答案】D【解析】假設(shè)原來磁感線是從正面穿向背面，以此方向?yàn)檎?，則原來的磁通量為旋轉(zhuǎn)后磁感線從背面穿向正面，此時(shí)的磁通量為此過程中穿過矩形線框的磁通量的變化量大小是故選D。2．對(duì)某一確定的閉合電路，下列關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的說法中，正確的是（）A．穿過閉合電路的磁通量為零的瞬間，閉合電路中不可能有感應(yīng)電流B．穿過閉合電路的磁通量增大，但閉合電路中感應(yīng)電流可能減小C．穿過閉合電路的磁通量減小，則閉合電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定減小D．穿過閉合電路的磁通量變化越來越快，但閉合電路中的感應(yīng)電流可能不變【答案】B【解析】A．穿過閉合電路的磁通量為零的瞬間，磁通量的變化率可能不為零，因此閉合電路中可能有感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化率成正比，與磁通量沒有直接關(guān)系，穿過閉合電路的磁通量增大（或減?。?，但磁通量的變化率不一定增大（或減小），則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不一定增大（或減?。?，閉合電路中的感應(yīng)電流不一定增大（或減小），故B正確，C錯(cuò)誤；D．磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大，感應(yīng)電流也越大，故D錯(cuò)誤。故選B。3．空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在如圖所示的幾種情況中，金屬導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為的是（）A．只有乙 B．乙和丁C．甲、乙、丁 D．甲、乙、丙、丁【答案】C【解析】根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式適用于B、L、兩兩垂直，甲正確，丙錯(cuò)誤；乙圖中只有豎直邊產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，且電動(dòng)勢(shì)為BL，水平邊不切割磁感線不產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，故乙正確；丁圖半圓的等效長度為L，且互相垂直，故產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)為BL，故丁圖正確。故選C。4．如圖甲所示，等腰直角三角形OPQ區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，它的OP邊在x軸且長為L。紙面內(nèi)一邊長為L的正方形導(dǎo)線框的一條邊在x軸上，且線框沿x軸正方向以恒定的速度v穿過磁場(chǎng)區(qū)域，在t=0時(shí)該線框恰好位圖甲中所示的位置?，F(xiàn)規(guī)定以逆時(shí)針方向?yàn)閷?dǎo)線框中感應(yīng)電流的正方向，在圖乙所示的四幅圖中，能正確表示感應(yīng)電流隨線框位移關(guān)系的是（）A． B．C． D．【答案】C【解析】導(dǎo)線框前進(jìn)0~L過程中，單邊(右邊框)切割磁感線，有其中l(wèi)為實(shí)際切割長度，隨著導(dǎo)線框的移動(dòng)而減小，故感應(yīng)電流減小。又根據(jù)右手定則判斷出導(dǎo)線框中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針。即該過程中，感應(yīng)電流在第一象限，且不斷減小。同理導(dǎo)線框前進(jìn)L~2L過程中，也是單邊(左邊框)切割，其實(shí)際切割長度一直再減小，其感應(yīng)電流減小，根據(jù)右手定則，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針。圖線在第四象限，且不斷減小。故選C。5．如圖所示，金屬導(dǎo)線框每邊長，每邊電阻均為，線框平面與紙面平行，有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向垂直紙面向里?，F(xiàn)用外力使線框以的速度勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，則進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，c、d兩點(diǎn)間的電壓是（）A． B． C． D．【答案】B【解析】進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，cd邊切割磁感線，有根據(jù)分壓原理，有故選B。6．如圖所示，足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌固定在豎直平面內(nèi)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌所在的平面。金屬棒AC與導(dǎo)軌垂直且接觸良好?，F(xiàn)將導(dǎo)軌接上電阻R，導(dǎo)軌和金屬棒的電阻忽略不計(jì)，則金屬棒AC由靜止釋放后（）A．金屬棒所受安培力的最大值與其重力大小相等B．電流方向沿棒由C指向AC．在金屬棒加速下落的過程中，金屬棒減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為在電阻上產(chǎn)生的熱量D．金屬棒達(dá)到穩(wěn)定速度后的下落過程中，金屬棒的機(jī)械能守恒【答案】A【解析】A．金屬棒受到重力和安培力作用，隨著速度的增大，安培力逐漸增大，當(dāng)安培力增大到與其重力相等時(shí)棒做勻速運(yùn)動(dòng)，安培力不再增大，故A正確；B．由右手定則判斷可知，感應(yīng)電流方向沿棒由A指向C，故B錯(cuò)誤；C．在金屬棒加速下落的過程中，金屬棒減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為在電阻上產(chǎn)生的熱量和棒的動(dòng)能，故C錯(cuò)誤；D．金屬棒達(dá)到穩(wěn)定速度后的下落過程中，安培力對(duì)棒做負(fù)功，金屬棒的機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤。故選A。7．如圖所示的情況中，金屬導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Blv的是（）A．丙和丁 B．甲、乙、丁C．甲、乙、丙、丁 D．只有乙【答案】B【解析】根據(jù)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)公式E＝Blv其中的l應(yīng)指導(dǎo)體的有效切割長度，甲、乙、丁中的有效切割長度均為l，則電動(dòng)勢(shì)E＝Blv；而丙的有效切割長度為0，則電動(dòng)勢(shì)為0。故選B。8．法拉第最初發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，閉合鐵芯上繞有、兩個(gè)線圈，線圈與鐵芯絕緣，線圈與直流電源相接，通過觀察小磁針的偏轉(zhuǎn)情況可判斷線圈中是否有電流產(chǎn)生。下列說法正確的是（）A．保持開關(guān)處于閉合狀態(tài)，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)B．當(dāng)開關(guān)閉合的瞬間，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)C．當(dāng)開關(guān)斷開的瞬間，小磁針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)D．無論開關(guān)怎樣改變，小磁針都不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)【答案】B【解析】由電磁感應(yīng)的規(guī)律可知，當(dāng)開關(guān)S閉合或斷開的瞬間，線圈M中的變化電流將激發(fā)一個(gè)變化的磁場(chǎng)，這個(gè)變化的磁場(chǎng)沿鐵芯穿過線圈N，在線圈N中激發(fā)感應(yīng)電流，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)將使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；開關(guān)S保持閉合狀態(tài)時(shí)，線圈M中的穩(wěn)定電流激發(fā)的穩(wěn)定磁場(chǎng)，不能在線圈N中激發(fā)感應(yīng)電流。故選B。9．關(guān)于電場(chǎng)和磁場(chǎng)的有關(guān)問題，下列說法中正確的是（）A．電場(chǎng)是電荷周圍空間實(shí)際存在的物質(zhì)B．由可知，電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E與q成反比，與F成正比C．導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E=BLvD．根據(jù)公式可知，通電導(dǎo)線受磁場(chǎng)力為零的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零【答案】A【解析】A．電場(chǎng)是一種客觀存在的特殊物質(zhì)，故A正確；B．電場(chǎng)強(qiáng)度是由電場(chǎng)自身性質(zhì)決定的，與q和F無關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．導(dǎo)體垂直切割磁感線時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E=BLv，故C錯(cuò)誤；D．磁感應(yīng)強(qiáng)度是由磁場(chǎng)自身性質(zhì)決定的，當(dāng)通電導(dǎo)線平行磁場(chǎng)放置時(shí)，磁場(chǎng)力為零，但磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，故D錯(cuò)誤。故選A。10．關(guān)于物理學(xué)發(fā)展過程中的認(rèn)識(shí)，下列說法正確的是（）A．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，并發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，揭示了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系B．法拉第在分析了許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)后提出，感應(yīng)電流應(yīng)具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化C．導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，其本質(zhì)是導(dǎo)體中的自由電荷受到洛侖茲力作用，通過洛侖茲力對(duì)自由電荷做功實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化D．回路中的磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)，其本質(zhì)是變化的磁場(chǎng)能在其周圍空間激發(fā)感生電場(chǎng)，通過電場(chǎng)力對(duì)自由電荷做功實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化【答案】D【解析】A．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系，而法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；B．楞次在分析了許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)后提出，感應(yīng)電流應(yīng)具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，故B錯(cuò)誤；C．導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，其產(chǎn)生與洛倫茲力有關(guān)，但要注意洛倫茲力永不做功的性質(zhì)，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)電磁學(xué)理論可知，回路中的磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)，其本質(zhì)是變化的磁場(chǎng)能在其周圍空間激發(fā)感生電場(chǎng)，通過電場(chǎng)力對(duì)自由電荷做功實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化，故D正確。故選D。題組B能力提升練1．如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩個(gè)由相同導(dǎo)線繞成的圓形線圈a、b，磁場(chǎng)方向與線圈所在平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大。a、bEa和Eb，某時(shí)刻磁通量分別為Φa和Φb，不考慮兩線圈間的相互影響。下列說法正確的是（）A．Ea：Eb=2：1，Φa：Φb=4：1，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針方向B．Ea：Eb=2：1，Φa：Φb=4：1，感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針方向C．Ea：Eb=2：1，Φa：Φb=2：1，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針方向D．Ea：Eb=4：1，Φa：Φb=4：1，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針方向【答案】B【解析】設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為k，由法拉第電磁感應(yīng)定律有可得所以磁通量與匝數(shù)無關(guān)，故磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反，則由安培定則可知，感應(yīng)電流方向沿順時(shí)針方向，故ACD錯(cuò)誤B正確。故選B。2．如圖甲所示，圓形導(dǎo)線框與電阻R串聯(lián)，框內(nèi)有變化的磁場(chǎng)，取由a經(jīng)R流向b為感應(yīng)電流iR的正方向，測(cè)得iR隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示，取垂直紙面向里為磁場(chǎng)的正方向，則描述磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖象正確的是（）

A． B．C． D．【答案】B【解析】A．0～1s內(nèi)、1～2s內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，感應(yīng)電流為零，故A錯(cuò)誤．B．在0～1s內(nèi)，1～2s內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知E=nS，磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率不變，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變，根據(jù)楞次定律知，0～1s內(nèi)感應(yīng)電流從a經(jīng)R流向b，1～2s內(nèi)感應(yīng)電流從b經(jīng)R流向a，故B正確．C．在0～1s內(nèi)，1～2s內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知，E=nS，磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率不變，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變，根據(jù)楞次定律知，0～1s內(nèi)感應(yīng)電流從b經(jīng)R流向a，1～2s內(nèi)感應(yīng)電流從a經(jīng)R流向b，故C錯(cuò)誤．D．在0～1s內(nèi)，1～2s內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率不是定值，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變化，感應(yīng)電流變化，故D錯(cuò)誤．故選B。3．如圖所示，MN、PQ為兩條平行的水平放置的金屬導(dǎo)軌，左端接有定值電阻R，金屬棒ab斜放在兩導(dǎo)軌之間，與導(dǎo)軌接觸良好，ab=L。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，設(shè)金屬棒與兩導(dǎo)軌間夾角為60°，以速度v水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)導(dǎo)軌和棒的電阻，則流過金屬棒的電流為（）A． B． C． D．【答案】B【解析】金屬棒切割磁感線的有效長度為根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律由歐姆定律解得B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。4．如圖所示，某同學(xué)在電磁爐面板上豎直放置一紙質(zhì)圓筒，圓筒上套一環(huán)形輕質(zhì)鋁箔，電磁爐產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)的頻率、強(qiáng)弱及鋁箔厚度可以調(diào)節(jié)。現(xiàn)給電磁爐通電，發(fā)現(xiàn)鋁箔懸浮了起來，若只改變其中一個(gè)變量，則（）A．增強(qiáng)磁場(chǎng)，鋁箔懸浮高度將不變B．鋁箔越薄，鋁箔中產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大C．增大頻率，鋁箔中產(chǎn)生的感應(yīng)電流增大D．在產(chǎn)生圖示方向磁場(chǎng)的瞬間斷開電源，鋁箔中會(huì)產(chǎn)生圖示方向的電流【答案】C【解析】A．發(fā)現(xiàn)鋁箔懸浮了起來，是由于磁場(chǎng)的變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)致安培力出現(xiàn)，當(dāng)磁場(chǎng)增大時(shí)，而感應(yīng)電流不變，則安培力增大，那么高度會(huì)升高，使其周圍的磁場(chǎng)會(huì)變?nèi)酰瑢?dǎo)致安培力變小，仍與重力平衡，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)電阻定律，鋁箔越薄，S越小，則電阻越大，再由，可知，感應(yīng)電流越小，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)增大頻率，導(dǎo)致磁場(chǎng)的變化率變大，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大，那么感應(yīng)電流增大，故C正確；D．在產(chǎn)生圖示方向磁場(chǎng)的瞬間斷開電源，根據(jù)楞次定律：減則同，可知，鋁箔中會(huì)產(chǎn)生圖示方向相反的電流，故D錯(cuò)誤。故選C。5．如圖所示，由同種材料制成的粗細(xì)均勻的正方形金屬線框以恒定速度向右通過有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，開始時(shí)線框的ab邊恰與磁場(chǎng)邊界重合，磁場(chǎng)寬度大于正方形的邊長，則線框中a、b兩點(diǎn)間電勢(shì)差Uab隨時(shí)間變化的圖線是下圖中的（）A． B．C． D．【答案】A【解析】線框向右勻速穿越磁場(chǎng)區(qū)域的過程可分為三個(gè)階段：第一階段（進(jìn)入過程），ab是電源，外電阻R=3r（每一邊的電阻為r），Uab等于路端電壓U1=E；第二階段（線框整體在磁場(chǎng)中平動(dòng)過程），ab及dc都是電源，并且是完全相同的電源，回路中雖無感應(yīng)電流，但U2=E；第三階段（離開過程），dc是電源，路端電壓Udc=E，因此Uab為路端電壓Udc的，即U3=E。故選A。6．如圖所示，一閉合直角三角形線框ABC以速度v勻速穿過勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。從BC邊進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域開始計(jì)時(shí)，到A點(diǎn)離開磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，線框內(nèi)感應(yīng)電流的情況（以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较颍┦窍聢D中的（）A． B．C． D．【答案】A【解析】C．根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件可知，線框進(jìn)入或離開磁場(chǎng)時(shí)，穿過線框的磁通量發(fā)生變化，線框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，當(dāng)線框完全在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，C錯(cuò)誤；ABD．線框切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流可表示為線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，BC邊切割磁感線產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，AB邊進(jìn)入磁場(chǎng)部分切割磁感線產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，隨著AB邊的進(jìn)入，其有效長度不斷變大，產(chǎn)生的順時(shí)針方向的感應(yīng)電流變大，故抵消后回路的感應(yīng)電流為逆時(shí)針（正值）且逐漸變小，同理可知，當(dāng)BC邊離開磁場(chǎng)后，AB邊切割磁感線的有效長度不斷變小，回路的感應(yīng)電流為順時(shí)針（負(fù)值）且逐漸變小，A正確，BD錯(cuò)誤。故選A。7．物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)是物理的靈魂。對(duì)于下列實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象，說法正確的是（）A．甲圖中，兩根通電方向相反的長直導(dǎo)線相互排斥，是通過電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)的B．乙圖中，若在的兩端接上恒定的直流電源，穩(wěn)定后接在端的表頭示數(shù)始終為0C．丙圖中，使M擺偏離平衡位置后釋放，在振動(dòng)穩(wěn)定后，與M球距離最近的小球?qū)@得最大的振幅D．丁圖中，若玻璃磚的a、兩面不平行，按照丁圖中的實(shí)驗(yàn)方法，測(cè)定玻璃磚的折射率將偏小【答案】B【解析】A．通電導(dǎo)線與通電導(dǎo)線之間的相互作用力是通過磁場(chǎng)發(fā)生的，故A錯(cuò)誤；B．乙圖中，若在ab的兩端接上恒定的直流電源，則磁通量不變，cd線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，即穩(wěn)定后接在cd端的表頭示數(shù)始終為0，故B正確；C．丙圖中，根據(jù)共振的知識(shí)可知，使M擺偏離平衡位置后釋放，在振動(dòng)穩(wěn)定后，與M球擺長最接近的小球?qū)@得最大的振幅，故C錯(cuò)誤；D．丁圖中，若玻璃磚的、兩面不平行，按照丁圖中的實(shí)驗(yàn)方法，同樣可以測(cè)定玻璃磚的折射率，故D錯(cuò)誤。故選B。8．如圖甲所示，固定導(dǎo)體環(huán)直徑為d，電阻為R，空間存在與環(huán)平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)隨時(shí)間周期性變化，規(guī)定向里為正方向，在一個(gè)周期內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，則有（）A．0~，穿過導(dǎo)體環(huán)的磁通量變化量為0 B．0~，導(dǎo)體環(huán)所受安培力一直沿半徑向里C．時(shí)環(huán)中電流為0 D．導(dǎo)體環(huán)發(fā)熱量為【答案】D【解析】A．0~，穿過導(dǎo)體環(huán)的磁通量變化量為故A錯(cuò)誤；B．0~，穿過導(dǎo)體環(huán)的磁通量先減小后增大，根據(jù)“增縮擴(kuò)減”，導(dǎo)體環(huán)先有擴(kuò)大趨勢(shì)后有縮小趨勢(shì)，故所受安培力先沿半徑向外，后沿半徑向里，故B錯(cuò)誤；C．時(shí)磁通量變化率不為零，根據(jù)環(huán)中電流不為0，故C錯(cuò)誤；D．，磁通量變化率大小不變，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為導(dǎo)體環(huán)發(fā)熱量故D正確。故選D。9．如圖甲所示，一個(gè)環(huán)形導(dǎo)線線圈的電阻為r、面積為S，其位于一垂直于環(huán)形面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示。有一電阻R將其兩端分別與圖甲中的環(huán)形線圈a、b相連，其余電阻不計(jì)，在0～t0時(shí)間內(nèi)，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)、b間的電壓大小為，a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)B．a(chǎn)、b間的電壓大小為，a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)C．流過R的電流大小為，方向從上到下D．流過R的電流大小為，方向從下到上【答案】D【解析】根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，再根據(jù)右手螺旋定則可知環(huán)形導(dǎo)線中的感應(yīng)電流為順時(shí)針，即a點(diǎn)為電源的負(fù)極，所以a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)，流經(jīng)R的電流方向?yàn)閺南碌缴稀８袘?yīng)電動(dòng)勢(shì)則流過R的電流大小為a、b間的電壓大小為路端電壓故選D。10．如圖所示，1、2兩個(gè)單匝閉合圓形線圈用同樣材料、粗細(xì)的導(dǎo)線制成，半徑，圖示區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小。則下列判斷正確的是（）A．1、2線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比B．1、2線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比C．1、2線圈中感應(yīng)電流之比D．1、2線圈中感應(yīng)電流之比【答案】C【解析】AB．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律匝數(shù)相同，1、2線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比故AB錯(cuò)誤；1、2線圈中感應(yīng)電流之比故C正確D錯(cuò)誤。故選C。題組C培優(yōu)拔尖練1．電阻不可忽略的導(dǎo)電圓盤的邊緣用電阻不計(jì)的導(dǎo)電材料包裹，圓盤可繞固定點(diǎn)O在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，其軸心O和邊緣處電刷A均不會(huì)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生阻力，空氣阻力也忽略不計(jì)。用導(dǎo)線將電動(dòng)勢(shì)為E的電源、導(dǎo)電圓盤、電阻和開關(guān)連接成閉合回路，如圖甲所示在圓盤所在區(qū)域內(nèi)充滿豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖乙所示只在A、O之間的一塊圓形區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圓形磁場(chǎng)的直徑小于圓盤的半徑），兩圖中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，且磁場(chǎng)區(qū)域固定。將圖甲和圖乙中的開關(guān)和閉合，經(jīng)足夠長時(shí)間后，兩圖中的圓盤轉(zhuǎn)速均達(dá)到穩(wěn)定。則（）A．從上往下看，圓盤沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)B．剛閉合開關(guān)時(shí)，圖甲中的圓盤比圖乙中的圓盤加速得快C．將兩圖中的開關(guān)斷開，圖乙中的圓盤仍然勻速轉(zhuǎn)動(dòng)D．將兩圖中的開關(guān)斷開，圖甲中的圓盤比圖乙中的圓盤減速得快【答案】B【解析】A．根據(jù)左手定則可知，從上往下看，圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)方向是逆時(shí)針方向，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．剛閉合開關(guān)時(shí)，圖甲中的圓盤都處在磁場(chǎng)中，所受安培力較大，故圖甲中的圓盤比圖乙中的圓盤加速得快，選項(xiàng)B正確；CD．開關(guān)斷開后，由于圖甲中磁場(chǎng)充滿整個(gè)圓盤，使得圓盤沿每條半徑方向的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)都一樣大，電荷只在盤心和盤的邊緣處積累，不會(huì)在圓盤內(nèi)部形成電流，因此在開關(guān)斷開后，只要沒有其它的阻力，圓盤將勻速轉(zhuǎn)動(dòng)不會(huì)減速，圖乙由于磁場(chǎng)存在于圓盤中的一部分區(qū)域內(nèi)，使得開關(guān)斷開后，仍有電流在圓盤內(nèi)部形成回路，由于安培力作用圓盤減速，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。故選B。2．如圖甲所示，足夠長的不可伸長的柔軟輕導(dǎo)線跨過滑輪懸掛兩條水平金屬棒MN、PQ，棒長均為l=0.50m，電阻值均為RΩ，MN質(zhì)量m1=0.10kg，PQ質(zhì)量m2=0.20kg，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向水平且垂直于MN和PQ，剛開始用外力使整個(gè)系統(tǒng)靜止，t=0時(shí)刻，對(duì)金屬棒MN施加一個(gè)豎直向下的外力F，使之由靜止開始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中電路中的電流I隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示，電路中其他部分電阻忽略不計(jì)，g取10m/s2（）MNFPQ·sMN上產(chǎn)生的熱量為0.36J，則F對(duì)金屬棒MN【答案】D【解析】A．根據(jù)雙棒反向切割磁感線，可得產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為由閉合電路歐姆定律可知，電路中的電流為而由圖乙可得，時(shí)，，代入數(shù)據(jù)解得A錯(cuò)誤；B．電流隨時(shí)間均勻增大，由可知，金屬棒做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律代入數(shù)據(jù)解得金屬棒的加速度大小對(duì)兩根金屬棒整體進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得又由題圖乙可得時(shí)，，代入數(shù)據(jù)解得，代入速度與電流的關(guān)系可得，時(shí)根據(jù)解得B錯(cuò)誤；C．可得安培力的表達(dá)式為所以內(nèi)，安培力的沖量為C錯(cuò)誤；D．時(shí)MN桿下落的高度及速度分別為又與串聯(lián)，可知內(nèi)電路中產(chǎn)生的總熱量為根據(jù)能量守恒定律有聯(lián)立可得對(duì)金屬棒所做的功D正確。故選D。3．如圖所示，同一豎直面內(nèi)的正方形導(dǎo)線框的邊長均為，電阻均為，質(zhì)量分別為和。它們分別系在一跨過兩個(gè)定滑輪的輕繩兩端，在兩導(dǎo)線框之間有一寬度為、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直豎直面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。開始時(shí)，線框的上邊與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的下邊界重合，線框的下邊到勻強(qiáng)磁場(chǎng)的上邊界的距離為?，F(xiàn)將系統(tǒng)由靜止釋放，當(dāng)線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，兩個(gè)線框開始做勻速運(yùn)動(dòng)。不計(jì)摩擦和空氣阻力，重力加速度為，則下列說法錯(cuò)誤的是（）A．兩個(gè)線框勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為B．線框從下邊進(jìn)入磁場(chǎng)到上邊離開磁場(chǎng)所用時(shí)間為C．從開始運(yùn)動(dòng)到線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，線框所產(chǎn)生的焦耳熱為D．從開始運(yùn)動(dòng)到線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，兩線框共克服安培力做功為【答案】D【解析】A．設(shè)兩線框剛勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v，此時(shí)輕繩上的張力為T，則對(duì)線框a有對(duì)線框b有又聯(lián)立解得選項(xiàng)A正確；B．線框a從下邊進(jìn)入磁場(chǎng)后，線框a通過磁場(chǎng)時(shí)以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)線框a通過磁場(chǎng)的時(shí)間為t，則選項(xiàng)B正確；C．從開始運(yùn)動(dòng)到線框a全部進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，線框a只在a勻速進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中產(chǎn)生焦耳熱，設(shè)為Q，由功能關(guān)系可得所以選項(xiàng)C正確；D．設(shè)兩線框從開始運(yùn)動(dòng)至a全部進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，兩線框共克服安培力做的功為W，此過程中左、右兩線框分別向上、向下運(yùn)動(dòng)的距離，對(duì)這一過程，由能量守恒定律有解得選項(xiàng)D錯(cuò)誤。本題選錯(cuò)誤的，故選D。4．如圖所示，豎直放置的“”形光滑導(dǎo)軌寬為L，矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ、Ⅱ的高和間距均為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為質(zhì)量為m的水平金屬桿由靜止釋放，進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ和Ⅱ時(shí)的速度相等。金屬桿在導(dǎo)軌間的電阻為R，與導(dǎo)軌接觸良好，其余電阻不計(jì)，重力加速度為g。金屬桿（）A．剛進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ時(shí)加速度方向豎直向下B．穿過磁場(chǎng)Ⅰ的時(shí)間大于在兩磁場(chǎng)之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間C．穿過兩磁場(chǎng)產(chǎn)生的總熱量為3mgdD．釋放時(shí)距磁場(chǎng)Ⅰ上邊界的高度h可能小于【答案】B【解析】A．金屬桿在無場(chǎng)區(qū)做勻加速運(yùn)動(dòng)，而金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ和Ⅱ時(shí)的速度相等，所以金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ時(shí)做減速運(yùn)動(dòng)，加速度方向豎直向上，故A錯(cuò)誤；B．金屬桿在磁場(chǎng)Ⅰ運(yùn)動(dòng)時(shí)，隨著速度減小，產(chǎn)生的感應(yīng)電流減小，受到的安培力減小，合力減小，加速度減小，所以金屬桿做加速度逐漸減小的變減速運(yùn)動(dòng)，在兩個(gè)磁場(chǎng)之間做勻加速運(yùn)動(dòng)，由題知，進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ和Ⅱ時(shí)的速度相等，所以金屬桿在磁場(chǎng)Ⅰ中運(yùn)動(dòng)時(shí)平均速度小于在兩磁場(chǎng)之間運(yùn)動(dòng)的平均速度，兩個(gè)過程位移相等，所以金屬桿穿過磁場(chǎng)Ⅰ的時(shí)間大于在兩磁場(chǎng)之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，故B正確；C．金屬桿從剛進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ到剛進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ的過程，由能量守恒定律得金屬桿通過磁場(chǎng)Ⅱ時(shí)產(chǎn)生的熱量與通過磁場(chǎng)Ⅰ時(shí)產(chǎn)生的熱量相同，所以總熱量為故C錯(cuò)誤；D．設(shè)金屬桿釋放時(shí)距磁場(chǎng)Ⅰ上邊界的高度為H時(shí)進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ時(shí)剛好勻速運(yùn)動(dòng)，則有又聯(lián)立解得由于金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ時(shí)做減速運(yùn)動(dòng)，所以h一定大于，故D錯(cuò)誤。故選B。5．如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，上端接有定值電阻R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒由靜止釋放，當(dāng)速度達(dá)到v時(shí)開始勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)對(duì)導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力，并保持拉力的功率恒為P，導(dǎo)體棒最終以2v的速度勻速運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻，重力加速度為g。下列選項(xiàng)正確的是（）A．P=2mgvsinθB．P=3mgvsinθC．當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到時(shí)加速度大小為gsinθD．在速度達(dá)到2v以后勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功【答案】A【解析】AB．當(dāng)導(dǎo)體棒的速度達(dá)到v時(shí)，對(duì)導(dǎo)體棒進(jìn)行受力分析如下圖所示則所以當(dāng)導(dǎo)體棒的速度達(dá)到2v時(shí)，對(duì)導(dǎo)體棒進(jìn)行受力分析如下圖所示則聯(lián)立解得功率故A正確，B錯(cuò)誤；C．當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到時(shí)，對(duì)導(dǎo)體棒受力分析如下圖所示聯(lián)立解得故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)導(dǎo)體棒的速度達(dá)到2v時(shí)，安培力等于拉力和重力沿下面向下的分力之和。根據(jù)功和能量的關(guān)系，以后勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力和重力做功之和，故D錯(cuò)誤。故選A。6．如圖所示，一平行金屬導(dǎo)軌與水平成放置，導(dǎo)軌間的距離為L，在OO’的上方區(qū)域存在與導(dǎo)軌平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未全部畫出），導(dǎo)軌的下端接有阻值為2R的電阻，在導(dǎo)軌的上端垂直于導(dǎo)軌放有一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab，另有一質(zhì)量為M的導(dǎo)體棒cd垂直于導(dǎo)軌，以v0的速度沿導(dǎo)軌向上進(jìn)入磁場(chǎng)，cd與導(dǎo)軌無摩擦，當(dāng)cd進(jìn)入和離開磁場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)體棒ab恰好保持靜止，且導(dǎo)體棒ab一直處于靜止?fàn)顟B(tài)，兩導(dǎo)體棒一直沒有相撞。已知兩導(dǎo)體棒的長度均為L，cd棒電阻為R，ab棒電阻為2R，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)其他電阻。則：（）

A．導(dǎo)體棒ab恰好不受摩擦力時(shí)，導(dǎo)體棒cd的速度為B．cd上滑過程中重力的沖量等于下滑過程中重力的沖量C．cd上滑過程中通過R的電荷量大于下滑過程中通過R的電荷量D．cd離開磁場(chǎng)時(shí)的速度為v0【答案】A【解析】A．導(dǎo)體棒ab恰好不受摩擦力時(shí)，設(shè)通過ab棒的電流為I，則有電路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為聯(lián)立解得A正確；B．cd上滑過程中，根據(jù)牛頓第二定律得cd下滑過程中，根據(jù)牛頓第二定律得可知，上滑加速度始終大于下滑加速度，根據(jù)可知，下滑時(shí)間較長，所以下滑時(shí)重力的沖量較大。B錯(cuò)誤；C．通過的電荷量為解得通過R的電荷量與導(dǎo)體棒cd運(yùn)動(dòng)的位移有關(guān)，因?yàn)樯匣拖禄^程中運(yùn)動(dòng)的位移大小相同，所以通過R的電荷量相同，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)能量守恒，導(dǎo)體棒有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，所以導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度要大于離開磁場(chǎng)時(shí)的速度，D錯(cuò)誤。故選A。7．小華同學(xué)正在進(jìn)行“探究法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)。（1）已將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電表及開關(guān)按如圖所示部分連接，要把電路連接完整且正確，則N連接到接線柱___________（選填“a”、“b”或“c”），M連接到接線柱___________（選填“a”、“b”或“c”）。（2）正確連接電路后，開始實(shí)驗(yàn)探究，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右勻速滑動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)，由此可以判斷___________。A．滑動(dòng)變阻器的滑片