物理選修3-2-第一章-電磁感應知識點總結(jié)及例題剖析

PAGE23-第一章電磁感應知識點總結(jié)一、電磁感應現(xiàn)象1、電磁感應現(xiàn)象與感應電流.（1）利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象，叫做電磁感應現(xiàn)象。（2）由電磁感應現(xiàn)象產(chǎn)生的電流，叫做感應電流。二、產(chǎn)生感應電流的條件1、產(chǎn)生感應電流的條件：閉合電路中磁通量發(fā)生變化。2、產(chǎn)生感應電流的方法.（1）磁鐵運動。（2）閉合電路一部分運動。（3）磁場強度B變化或有效面積S變化。注：第（1）（2）種方法產(chǎn)生的電流叫“動生電流”，第（3）種方法產(chǎn)生的電流叫“感生電流”。不管是動生電流還是感生電流，我們都統(tǒng)稱為“感應電流”。3、對“磁通量變化”需注意的兩點.（1）磁通量有正負之分，求磁通量時要按代數(shù)和（標量計算法則）的方法求總的磁通量（穿過平面的磁感線的凈條數(shù)）。（2）“運動不一定切割，切割不一定生電”。導體切割磁感線，不是在導體中產(chǎn)生感應電流的充要條件，歸根結(jié)底還要看穿過閉合電路的磁通量是否發(fā)生變化。4、分析是否產(chǎn)生感應電流的思路方法.（1）判斷是否產(chǎn)生感應電流，關(guān)鍵是抓住兩個條件：①回路是閉合導體回路。②穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化。注意：第②點強調(diào)的是磁通量“變化”，如果穿過閉合導體回路的磁通量很大但不變化，那么不論低通量有多大，也不會產(chǎn)生感應電流。（2）分析磁通量是否變化時，既要弄清楚磁場的磁感線分布，又要注意引起磁通量變化的三種情況：①穿過閉合回路的磁場的磁感應強度B發(fā)生變化。②閉合回路的面積S發(fā)生變化。③磁感應強度B和面積S的夾角發(fā)生變化。三、感應電流的方向1、楞次定律.（1）內(nèi)容：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。①凡是由磁通量的增加引起的感應電流，它所激發(fā)的磁場阻礙原來磁通量的增加。②凡是由磁通量的減少引起的感應電流，它所激發(fā)的磁場阻礙原來磁通量的減少。（2）楞次定律的因果關(guān)系：閉合導體電路中磁通量的變化是產(chǎn)生感應電流的原因，而感應電流的磁場的出現(xiàn)是感應電流存在的結(jié)果，簡要地說，只有當閉合電路中的磁通量發(fā)生變化時，才會有感應電流的磁場出現(xiàn)。（3）“阻礙”的含義.①“阻礙”可能是“反抗”，也可能是“補償”.當引起感應電流的磁通量（原磁通量）增加時，感應電流的磁場就與原磁場的方向相反，感應電流的磁場“反抗”原磁通量的增加；當原磁通量減少時，感應電流的磁場就與原磁場的方向相同，感應電流的磁場“補償”原磁通量的減少。（“增反減同”）②“阻礙”不等于“阻止”，而是“延緩”.感應電流的磁場不能阻止原磁通量的變化，只是延緩了原磁通量的變化。當由于原磁通量的增加引起感應電流時，感應電流的磁場方向與原磁場方向相反，其作用僅僅使原磁通量的增加變慢了，但磁通量仍在增加，不影響磁通量最終的增加量；當由于原磁通量的減少而引起感應電流時，感應電流的磁場方向與原磁場方向相同，其作用僅僅使原磁通量的減少變慢了，但磁通量仍在減少，不影響磁通量最終的減少量。即感應電流的磁場延緩了原磁通量的變化，而不能使原磁通量停止變化，該變化多少磁通量最后還是變化多少磁通量。③“阻礙”不意味著“相反”.在理解楞次定律時，不能把“阻礙”作用認為感應電流產(chǎn)生磁場的方向與原磁場的方向相反。事實上，它們可能同向，也可能反向。（“增反減同”）（4）“阻礙”的作用.楞次定律中的“阻礙”作用，正是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的反映，在客服這種阻礙的過程中，其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能。（5）“阻礙”的形式.感應電流的效果總是要反抗（或阻礙）引起感應電流的原因（1）就磁通量而言，感應電流的磁場總是阻礙原磁場磁通量的變化.（“增反減同”）（2）就電流而言，感應電流的磁場阻礙原電流的變化，即原電流增大時，感應電流磁場方向與原電流磁場方向相反；原電流減小時，感應電流磁場方向與原電流磁場方向相同.（“增反減同”）（3）就相對運動而言，由于相對運動導致的電磁感應現(xiàn)象，感應電流的效果阻礙相對運動.（“來拒去留”）（4）就閉合電路的面積而言，電磁感應應致使回路面積有變化趨勢時，則面積收縮或擴張是為了阻礙回路磁通量的變化.（“增縮減擴”）（6）適用范圍：一切電磁感應現(xiàn)象.（7）研究對象：整個回路.（8）使用楞次定律的步驟：①明確（引起感應電流的）原磁場的方向.②明確穿過閉合電路的磁通量（指合磁通量）是增加還是減少.③根據(jù)楞次定律確定感應電流的磁場方向.④利用安培定則確定感應電流的方向.2、右手定則.（1）內(nèi)容：伸開右手，讓拇指跟其余四個手指垂直，并且都跟手掌在一個平面內(nèi)，讓磁感線垂直（或傾斜）從手心進入，拇指指向?qū)w運動的方向，其余四指所指的方向就是感應電流的方向。（2）作用：判斷感應電流的方向與磁感線方向、導體運動方向間的關(guān)系。（3）適用范圍：導體切割磁感線。（4）研究對象：回路中的一部分導體。（5）右手定則與楞次定律的聯(lián)系和區(qū)別.①聯(lián)系：右手定則可以看作是楞次定律在導體運動情況下的特殊運用，用右手定則和楞次定律判斷感應電流的方向，結(jié)果是一致的。②區(qū)別：右手定則只適用于導體切割磁感線的情況（產(chǎn)生的是“動生電流”），不適合導體不運動，磁場或者面積變化的情況，即當產(chǎn)生“感生電流時，不能用右手定則進行判斷感應電流的方向。也就是說，楞次定律的適用范圍更廣，但是在導體切割磁感線的情況下用右手定則更容易判斷。3、“三定則”.比較項目右手定則左手定則安培定則基本現(xiàn)象部分導體切割磁感線磁場對運動電荷、電流的作用力運動電荷、電流產(chǎn)生磁場作用判斷磁場B、速度v、感應電流I方向關(guān)系判斷磁場B、電流I、磁場力F方向電流與其產(chǎn)生的磁場間的方向關(guān)系圖例eq\o\ac(○,×)v（因）（果）BFFeq\o\ac(○,×)（果）（因）B··×··××·×（因）（果）因果關(guān)系因動而電因電而動電流→磁場應用實例發(fā)電機電動機電磁鐵【小技巧】：左手定則和右手定則很容易混淆，為了便于區(qū)分，把兩個定則簡單地總結(jié)為“通電受力用左手，運動生電用右手”。“力”的最后一筆“丿”方向向左，用左手；“電”的最后一筆“乚”方向向右，用右手。四、法拉第電磁感應定律.1、法拉第電磁感應定律.（1）內(nèi)容：電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量變化率成正比。（2）公式：（單匝線圈）或（n匝線圈）.對表達式的理解：①E∝。對于公式，k為比例常數(shù)，當E、ΔΦ、Δt均取國際單位時，k=1，所以有。若線圈有n匝，且穿過每匝線圈的磁通量變化率相同，則相當于n個相同的電動勢串聯(lián)，所以整個線圈中電動勢為（本式是確定感應電動勢的普遍規(guī)律，適用于所有電路，此時電路不一定閉合）.②在中（這里的ΔΦ取絕對值，所以此公式只計算感應電動勢E的大小，E的方向根據(jù)楞次定律或右手定則判斷），E的大小是由匝數(shù)及磁通量的變化率（即磁通量變化的快慢）決定的，與Φ或ΔΦ之間無大小上的必然聯(lián)系（類比學習：關(guān)系類似于a、v和Δv的關(guān)系）。③當Δt較長時，求出的是平均感應電動勢；當Δt趨于零時，求出的是瞬時感應電動勢。2、E=BLv的推導過程.如圖所示閉合線圈一部分導體ab處于勻強磁場中，磁感應強度是B，ab以速度v勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應電動勢?推導：回路在時間t內(nèi)增大的面積為：ΔS=L（vΔt）.穿過回路的磁通量的變化為：ΔΦ=B·ΔS=BLv·Δt.產(chǎn)生的感應電動勢為：（v是相對于磁場的速度）.若導體斜切磁感線（即導線運動方向與導線本身垂直，但跟磁感強度方向有夾角），如圖所示，則感應電動勢為E=BLvsinθ（斜切情況也可理解成將B分解成平行于v和垂直于v兩個分量）3、E=BLv的四個特性.（1）相互垂直性.公式E=BLv是在一定得條件下得出的，除了磁場是勻強磁場外，還需要B、L、v三者相互垂直，實際問題中當它們不相互垂直時，應取垂直的分量進行計算。若B、L、v三個物理量中有其中的兩個物理量方向相互平行，感應電動勢為零。（2）L的有效性.公式E=BLv是磁感應強度B的方向與直導線L及運動方向v兩兩垂直的情形下，導體棒中產(chǎn)生的感應電動勢。L是直導線的有效長度，即導線兩端點在v、B所決定平面的垂線方向上的長度。實際上這個性質(zhì)是“相互垂直線”的一個延伸，在此是分解L，事實上，我們也可以分解v或者B，讓B、L、v三者相互垂直，只有這樣才能直接應用公式E=BLv。E=BL(vsinθ)或E=Bv(Lsinθ)E=B·2R·v有效長度——直導線（或彎曲導線）在垂直速度方向上的投影長度.（3）瞬時對應性.對于E=BLv，若v為瞬時速度，則E為瞬時感應電動勢；若v是平均速度，則E為平均感應電動勢。（4）v的相對性.公式E=BLv中的v指導體相對磁場的速度，并不是對地的速度。只有在磁場靜止，導體棒運動的情況下，導體相對磁場的速度才跟導體相對地的速度相等。4、公式和E=BLvsinθ的區(qū)別和聯(lián)系.（1）兩公式比較.E=BLvsinθ區(qū)別研究對象整個閉合電路回路中做切割磁感線運動的那部分導體適用范圍各種電磁感應現(xiàn)象只適用于導體切割磁感線運動的情況計算結(jié)果一般情況下，求得的是Δt內(nèi)的平均感應電動勢一般情況下，求得的是某一時刻的瞬時感應電動勢適用情形常用于磁感應強度B變化所產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象（磁場變化型）常用于導體切割磁感線所產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象（切割型）聯(lián)系E=Blvsinθ是由在一定條件下推導出來的，該公式可看作法拉第電磁感應定律的一個推論或者特殊應用。（2）兩個公式的選用.①求解導體做切割磁感線運動產(chǎn)生感應電動勢的問題時，兩個公式都可以用。②求解某一過程（或某一段時間）內(nèi)的感應電動勢、平均電流、通過導體橫截面的電荷量（q=IΔt）等問題，應選用.③求解某一位置（或某一時刻）的感應電動勢，計算瞬時電流、電功率及某段時間內(nèi)的電功、電熱等問題，應選用E=BLvsinθ。5、感應電動勢的兩種求解方法.（1）用公式求解.是普遍適用的公式，當ΔΦ僅由磁場的變化引起時，該式可表示為；若磁感應強度B不變，ΔΦ僅由回路在垂直于磁場方向上得面積S的變化引起時，則可表示為公式，注意此時S并非線圈的面積，而是線圈內(nèi)部磁場的面積。（2）用公式E=BLvsinθ求解.①若導體平動垂直切割磁感線，則E=BLv，此時只適用于B、L、v三者相互垂直的情況。②若導體平動但不垂直切割磁感線，E=BLvsinθ（此點參考P4“E=BLv的推導過程”）。6、反電動勢.電源通電后，電流從導體棒的a端流向b端，用左手定則可判斷ab棒受到的安培力水平向右，則ab棒由靜止向右加速運動，而ab棒向右運動后，會切割磁感線，從而產(chǎn)生感應電動勢（如圖），此感應電動勢的阻礙電路中原來的電流，即感應電動勢的方向跟外加電壓的方向相反，這個感應電動勢稱為“反電動勢”。五、電磁感應規(guī)律的應用.1、法拉第電機.（1）電機模型.（2）原理：應用導體棒在磁場中切割磁感線而產(chǎn)生感應電動勢。.①銅盤可以看作由無數(shù)根長度等于銅盤半徑的導體棒組成，導體棒在轉(zhuǎn)動過程中要切割磁感線。②大小：（其中L為棒的長度，ω為角速度）對此公式的推導有兩種理解方式：E=BLv棒上各點速度不同，其平均速度為棒上中點的速度：。利用E=BLv知，棒上的感應電動勢大小為：如果經(jīng)過時間Δt，則棒掃過的面積為磁通量的變化量為：由知，棒上得感應電動勢大小為建議選用E=BLv配合平均速度來推導，此種推導方式方便于理解和記憶。③方向：在內(nèi)電路中，感應電動勢的方向是由電源的負極指向電源的正極，跟內(nèi)電路的電流方向一致。產(chǎn)生感應電動勢的那部分電路就是電源，用右手定則或楞次定律所判斷出的感應電動勢的方向，就是電源內(nèi)部的電流方向，所以此電流方向就是感應電動勢的方向。判斷出感應電動勢方向后，進而可判斷電路中各點電勢的高低。2、電磁感應中的電路問題.（1）解決與電路相聯(lián)系的電磁感應問題的基本步驟和方法：①明確哪部分導體或電路產(chǎn)生感應電動勢，該導體或電路就是電源，其他部分是外電路。②用法拉第電磁感應定律確定感應電動勢的大小，用楞次定律確定感應電動勢的方向。③畫出等效電路圖。分清內(nèi)外電路，畫出等效電路圖是解決此類問題的關(guān)鍵。④運用閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路特點、電功率、電熱等公式聯(lián)立求解?！纠?】用電阻為18Ω的均勻?qū)Ь€彎成圖中直徑D=0.80m的封閉金屬圓環(huán)，環(huán)上AB弧所對圓心角為60°。將圓環(huán)垂直于磁感線方向固定在磁感應強度B=0.50T的勻強磁場中，磁場方向垂直于紙面向里。一根每米電阻為1.25Ω的直導線PQ，沿圓環(huán)平面向左以3.0m/s的速度勻速滑行（速度方向與PQ垂直），滑行中直導線與圓環(huán)緊密接觸（忽略接觸處電阻），當它通過環(huán)上AB位置時，求：（1）直導線AB段產(chǎn)生的感應電動勢，并指明該段直導線中電流的方向．（2）此時圓環(huán)上發(fā)熱損耗的電功率．解：（1）設(shè)直導線AB段的長度為l，直導線AB段產(chǎn)生的感應電動勢為E，根據(jù)幾何關(guān)系知則直導線AB段產(chǎn)生的感應電動勢為運用右手定則可判定，直導線AB段中感應電流的方向由A向B，B端電勢高于A端。（2）此時圓環(huán)上劣弧AB的電阻為優(yōu)弧ACB的電阻為則與并聯(lián)后的總電阻為AB段直導線電阻為電源，內(nèi)電阻為r=1.25×0.40Ω=0.50Ω.則此時圓環(huán)上發(fā)熱損耗的電功率3、電磁感應中的能量轉(zhuǎn)換.——【詳細見專題三】①在電磁感應現(xiàn)象中，磁場能可以轉(zhuǎn)化為電能。若電路是純電阻電路，轉(zhuǎn)化過來的電能將全部轉(zhuǎn)化為電阻的內(nèi)能。②在電磁感應現(xiàn)象中，通過克服安培力做功，把機械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。克服安培力做多少功，就產(chǎn)生多少電能。若電路是純電阻電路，轉(zhuǎn)化過來的電能也將全部轉(zhuǎn)化為電阻的內(nèi)能。所以，電磁感應現(xiàn)象符合能量守恒定律。4、電磁感應中的電容問題.——【詳細見專題四】在電路中含有電容器的情況下，導體切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，使電容器充電或放電。因此，搞清電容器兩極板間的電壓及極板上電荷量的多少、正負和如何變化是解題的關(guān)鍵。六、自感現(xiàn)象及其應用.1、自感現(xiàn)象.（1）自感現(xiàn)象與自感電動勢的定義：當導體中的電流發(fā)生變化時，導體本身就產(chǎn)生感應電動勢，這個電動勢總是阻礙導體中原來電流的變化。這種由于導體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象，叫做自感現(xiàn)象。這種現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應電動勢，叫做自感電動勢。（2）自感現(xiàn)象的原理：當導體線圈中的電流發(fā)生變化時，電流產(chǎn)生的磁場也隨之發(fā)生變化。由法拉第電磁感應定律可知，線圈自身會產(chǎn)生阻礙自身電流變化的自感電動勢。（3）自感電動勢的兩個特點：①特點一：自感電動勢的作用.自感電動勢阻礙自身電流的變化，但是不能阻止，且自感電動勢阻礙自身電流變化的結(jié)果，會對其他電路元件的電流產(chǎn)生影響。②特點二：自感電動勢的大小.跟穿過線圈的磁通量變化的快慢有關(guān)，還跟線圈本身的特性有關(guān)，可用公式表示，其中L為自感系數(shù)。（4）自感現(xiàn)象的三個狀態(tài)——理想線圈（電阻為零的線圈）：①線圈通電瞬間狀態(tài)——通過線圈的電流由無變有。②線圈通電穩(wěn)定狀態(tài)——通過線圈的電流無變化。③線圈斷電瞬間狀態(tài)——通過線圈的電流由有變無。（5）自感現(xiàn)象的三個要點：①要點一：自感線圈產(chǎn)生感應電動勢的原因。是通過線圈本身的電流變化引起穿過自身的磁通量變化。②要點二：自感電流的方向。自感電流總是阻礙線圈中原電流的變化，當自感電流是由原電流的增強引起時（如通電瞬間），自感電流的方向與原電流方向相反；當自感電流時由原電流的減少引起時（如斷電瞬間），自感電流的方向與原電流方向相同。③要點三：對自感系數(shù)的理解。自感系數(shù)L的單位是亨特（H），常用的較小單位還有毫亨（mH）和微亨（μH）。自感系數(shù)L的大小是由線圈本身的特性決定的：線圈越粗、越長、匝數(shù)越密，它的自感系數(shù)就越大。此外，有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯的大得多。（6）通電自感和斷電自感的比較電路現(xiàn)象自感電動勢的作用通電自感接通電源的瞬間，燈泡L2馬上變亮，而燈泡L1是逐漸變亮.阻礙電流的增加續(xù)表電路現(xiàn)象自感電動勢的作用斷電自感斷開開關(guān)的瞬間，燈泡L1逐漸變暗，有時燈泡會閃亮一下，然后逐漸變暗.阻礙電流的減?。?）斷電自感中的“閃”與“不閃”問題辨析.LLKI1ILLKI1I2R①如圖所示，電路閉合處于穩(wěn)定狀態(tài)時，線圈L和燈L并聯(lián)，其電R流分別為I1和I2，方向都是從右到左。②在斷開開關(guān)K瞬間，燈L中原來的從右到左的電流I1立即消失，R′而由于線圈電流I2由于自感不能突變，故在開關(guān)KR′通過線圈L的電流應與斷開前那瞬間的數(shù)值相同，都是為I2，方向還是從右到左，由于線圈的自感只是“阻礙”I2的變小，不是阻止I2變小，所以I2維持了一瞬間后開始逐漸減小，由于線圈和燈構(gòu)成閉合回路，所以在這段時間內(nèi)燈L中有自左向右的電流通過。③如果原來I2＞I1，則在燈L熄滅之前要閃亮一下；如果原來I2≤I1，則在燈L熄滅之前不會閃亮一下。④原來的I1和I2哪一個大，要由線圈L的直流電阻R′和燈L的電阻R的大小來決定（分流原理）。如果R′≥R，則I2≤I1；如果R′＜R，則I2＞I1.結(jié)論：在斷電自感現(xiàn)象中，燈泡L要閃亮一下再熄滅必須滿足線圈L的直流電阻R′小于燈L的電阻R。2、把我三個知識點速解自感問題.（1）自感電動勢總是阻礙導體中原來電流的變化。當原來電流增大時，自感電動勢與原來電流方向相反；當原來電流減小時，自感電動勢的方向與原來電流方向相同。（2）“阻礙”不是“阻止”?！白璧K”電流變化實質(zhì)是使電流不發(fā)生“突變”，使其變化過程有所延慢。（3）當電流接通瞬間，自感線圈相當于斷路；當電路穩(wěn)定，自感線圈相當于定值電阻，如果線圈沒有電阻，則自感線圈相當于導線（短路）；當電路斷開瞬間，自感線圈相當于電源。3、日光燈工作原理.（1）日光燈的構(gòu)造日光燈的構(gòu)造如圖所示，主要由燈光、鎮(zhèn)流器、啟動器（也稱“啟輝器”，俗稱“跳泡”）等組成。（2）日光燈的啟動——啟動器起到一個開關(guān)作用.當開關(guān)閉合時，電源把電壓加在啟動器的兩極之間，使氖氣放點而發(fā)生輝光，輝光產(chǎn)生的熱量使U形動觸片膨脹伸長（熱脹冷縮），從而接通電路，于是鎮(zhèn)流器的線圈和燈管的燈絲中就有電流通過；電路接通后啟動器中的氖氣停止放電（原因是氖氣放電是由于氖管兩端加有高電壓，而電路接通之后整個啟動器的電阻非常小，根據(jù)分壓原理可知，接在氖管兩端的電壓很小，不足夠激發(fā)氖管放電），U形動觸片冷卻收縮，兩個觸片分離，電路自動斷開，流過鎮(zhèn)流器的電流迅速減少，會產(chǎn)生很高的自感電動勢，方向與原來電壓方向相同，形成瞬時高壓加在燈管兩端，使燈管中的氣體（氬和微量水銀蒸氣）開始發(fā)出紫外線，燈管管壁上的熒光粉受到紫外線的照射發(fā)出可見光。啟動器（3）鎮(zhèn)流器的作用：啟動器①啟動時提供瞬時高壓日光燈啟動電壓在500V（與功率有關(guān)）以上。②正常工作時降壓限流限流：由于日光燈使用的是交流電源，電流的大小和方向做周期性變化。當交流電增大時，鎮(zhèn)流器上的自感電動勢阻礙原電流增大，自感電動勢與原電壓反向；當交流電減小時，鎮(zhèn)流器上的自感電動勢阻礙原電流的減小，自感電動勢與原電壓同向。可見鎮(zhèn)流器的自感電動勢總是阻礙電流的變化，所以鎮(zhèn)流器就起到了限流的作用。降壓：由于電感鎮(zhèn)流器本身是一個線圈，有電阻。日光燈正常工作后，鎮(zhèn)流器與燈管串聯(lián)，起到分壓的作用，所以實際上日光燈正常工作時加在燈管兩端的電壓會受到鎮(zhèn)流器的降壓作用而降到120V（與功率有關(guān)）以下。（4）日光燈優(yōu)點：電阻絲雙線繞法①比白熾燈省電。發(fā)光效率是白熾燈的5~6倍。電阻絲雙線繞法②日光燈的發(fā)光顏色比白熾燈更接近日光，光色好，且發(fā)光柔和。③白熾燈：壽命短，普通白熾燈的壽命只有1000~3000小時之間。日光燈壽命較長，一般有效壽命是3000~6000小時。4、自感現(xiàn)象的防止——電阻絲雙線繞法.電阻絲的雙線繞法，可以使自感現(xiàn)象的影響減弱到最小程度。七、渦流現(xiàn)象及其應用.渦流現(xiàn)象：定義在整塊導體內(nèi)部發(fā)生電磁感應而產(chǎn)生感應電流的現(xiàn)象.特點電流在金屬塊內(nèi)自成閉合回路，整塊金屬的電阻很小，渦流往往很強.應用（1）渦流熱效應的應用：如電磁灶（即電磁爐）、高頻感應爐等.（2）渦流磁效應的應用：如渦流制動、渦流金屬探測器、安檢門等.防止電動機、變壓器等設(shè)備中應防止鐵芯中渦流過大而導致浪費能量，損壞電器。（1）途徑一：增大鐵芯材料的電阻率.（2）途徑二：用相互絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯代替整個硅鋼鐵芯，增大回路電阻，削弱渦流.渦流現(xiàn)象的規(guī)律：導體的外周長越長，交變磁場的頻率越高，渦流就越大。專題一：電磁感應圖像問題電磁感應中經(jīng)常涉及磁感應強度、磁通量、感應電動勢、感應電流等隨時間（或位移）變化的圖像，解答的基本方法是：根據(jù)題述的電磁感應物理過程或磁通量（磁感應強度）的變化情況，運用法拉第電磁感應定律和楞次定律（或右手定則）判斷出感應電動勢和感應電流隨時間或位移的變化情況得出圖像。高考關(guān)于電磁感應與圖象的試題難度中等偏難，圖象問題是高考熱點。【知識要點】電磁感應中常涉及磁感應強度B、磁通量Φ、感應電動勢E和感應電流I等隨時間變化的圖線，即B-t圖線、Φ-t圖線、E-t圖線和I-t圖線。對于切割產(chǎn)生的感應電動勢和感應電流的情況，有時還常涉及感應電動勢和感應電流I等隨位移x變化的圖線，即E-x圖線和I-x圖線等。還有一些與電磁感應相結(jié)合涉及的其他量的圖象，例如P-R、F-t和電流變化率等圖象。這些圖像問題大體上可分為兩類：由給定的電磁感應過程選出或畫出正確的圖像，或由給定的有關(guān)圖像分析電磁感應過程，求解相應的物理量。1、定性或定量地表示出所研究問題的函數(shù)關(guān)系；2、在圖象中E、I、B等物理量的方向是通過正負值來反映；3、畫圖象時要注意橫、縱坐標的單位長度定義或表達。【方法技巧】電磁感應中的圖像問題的分析，要抓住磁通量的變化是否均勻，從而推知感應電動勢（電流）是否大小恒定，用楞次定律或右手定則判斷出感應電動勢（感應電流）的方向，從而確定其正負，以及在坐標中范圍。分析回路中的感應電動勢或感應電流的大小，要利用法拉第電磁感應定律來分析，有些圖像還需要畫出等效電路圖來輔助分析。不管是哪種類型的圖像，都要注意圖像與解析式（物理規(guī)律）和物理過程的對應關(guān)系，都要用圖線的斜率、截距的物理意義去分析問題。熟練使用“觀察+分析+排除法”。一、圖像選擇問題ab【例1】如圖，一個邊長為l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場；一個邊長也為l的正方形導線框所在平面與磁場方向垂直；虛線框?qū)蔷€ab與導線框的一條邊垂直，ba的延長線平分導線框。在t=0時，使導線框從圖示位置開始以恒定速度沿ab方向移動，直到整個導線框離開磁場區(qū)域。以i表示導線框中感應電流的強度，取逆時針方向為正。下列表示i-t關(guān)系的選項中，可能正確的是ab【解析】：從正方形線框下邊開始進入到下邊完全進入過程中，線框切割磁感線的有效長度逐漸增大，所以感應電流也逐漸拉增大，A項錯誤；從正方形線框下邊完全進入至下邊剛穿出磁場邊界時，切割磁感線有效長度不變，故感應電流不變，B項錯；當正方形線框下邊離開磁場，上邊未進入磁場的過程比正方形線框上邊進入磁場過程中，磁通量減少的稍慢，故這兩個過程中感應電動勢不相等，感應電流也不相等，D項錯，故正確選項為C．求解物理圖像的選擇類問題可用“排除法”，即排除與題目要求相違背的圖像，留下正確圖像；也可用“對照法”，即按照題目要求畫出正確草圖，再與選項對照，選出正確選項。解決此類問題的關(guān)鍵就是把握圖像特點、分析相關(guān)物理量的函數(shù)關(guān)系、分析物理過程的變化規(guī)律或是關(guān)鍵物理狀態(tài)?！咀冃芜w移】1、如圖所示，在PQ、QR區(qū)域中存在著磁感應強度大小相等、方向相反的勻強磁場，磁場方向均垂直于紙面。一導線框abcdef位于紙面內(nèi)，各鄰邊都相互垂直，bc邊與磁場的邊界P重合。導線框與磁場區(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a→b→c→d→e→f為線框中的電動勢E的正方向，以下四個E-t關(guān)系示意圖中正確的是（）OOEt1234E1234Ot1234EOtE1234OtABCD【答案】：C2、如圖所示，EOF和E′O′F′為空間一勻強磁場的邊界，其中EO∥E′O′，F(xiàn)O∥F′O′，且EO⊥OF；OO′為∠EOF的角平分線，OO′間的距離為l；磁場方向垂直于紙面向里。一邊長為l的正方形導線框沿OO′方向勻速通過磁場，t=0時刻恰好位于圖示位置。規(guī)定導線框中感應電流沿逆時針方向時為正，則感應電流i與時間t的關(guān)系圖線可能正確的是（）【答案】：B【答案】：B二、作圖問題【例2】如圖（a）所示，水平放置的兩根平行金屬導軌，間距L=0.3m。導軌左端連接R＝0.6Ω的電阻，區(qū)域abcd內(nèi)存在垂直于導軌平面B=0.6T的勻強磁場，磁場區(qū)域?qū)扗=0.2m。細金屬棒A1和A2用長為2D=0.4m的輕質(zhì)絕緣桿連接，放置在導軌平面上，并與導軌垂直，每根金屬棒在導軌間的電阻均為r=0.3Ω，導軌電阻不計，使金屬棒以恒定速度v=1.0m/s沿導軌向右穿越磁場，計算從金屬棒A1進入磁場（t=0）到A2離開磁場的時間內(nèi)，不同時間段通過電阻R的電流強度，并在圖（b）中畫出。（廣東高考）【解析】：0~t1（0~0.2s）A1產(chǎn)生的感應電動勢：（c）電阻R與A2（c）所以電阻R兩端電壓為，通過電阻R的電流：t1~t2（0.2~0.4s）E=0，I2=0；t2~t3（0.4~0.6s）同理：I3=0.12A.電流隨時間變化關(guān)系如圖（c）所示．三、圖像變換問題【例3】矩形導線框abcd固定在勻強磁場中，磁感線的方向與導線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應強度B隨時間變化的規(guī)律如圖所示。若規(guī)定順時針方向為感應電流I的正方向，下列選項中正確的是（）【解析】：0~1s內(nèi)B垂直紙面向里均勻增大，則由楞次定律及法拉第電磁感應定律可得線圈中產(chǎn)生恒定的感應電流，方向為逆時針方向，排除A、C選項；2s~3s內(nèi)，B垂直紙面向外均勻增大，同理可得線圈中產(chǎn)生的感應電流方向為順時針方向，排除B選項，所以D正確。四、圖像分析問題【例4】如圖所示，一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距l(xiāng)=0.20m，電阻R=1.0Ω。有一導體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻皆可忽略不計，整個裝置處于磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道面向下?，F(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運動，測得力F與時間t的關(guān)系如圖所示。求桿的質(zhì)量m和加速度a.？【解析】：導體桿在軌道上做初速度為零的加速直線運動，用v表示瞬時速度，t表示時間，則桿切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢為：閉合回路中的感應電流為：由安培力公式和牛頓第二定律得：聯(lián)立以上三式，解得：在圖像上取兩點：（0，1）、（20，3），代入解方程組得：a=10m/s2，m=0.1kg在定性分析物理圖像時，要明確圖像中的橫軸與縱軸所代表的物理量，要弄清圖像的物理意義，借助有關(guān)的物理概念、公式、定理和定律作出分析判斷；而對物理圖像定量計算時，要搞清圖像所揭示的物理規(guī)律或物理量間的函數(shù)關(guān)系，并要注意物理量的單位換算問題，要善于挖掘圖像中的隱含條件，明確有關(guān)圖線所包圍的面積、圖像在某位置的斜率（或其絕對值）、圖線在縱軸和橫軸上的截距所表示的物理意義．五、警惕F-t圖象.電磁感應圖象中，當屬F-t圖象最為復雜，因為分析安培力大小時，利用的公式比較多（F=BIL，,）；分析安培力方向時利用的判定規(guī)則也較多（右手定則、楞次定律和左手定則）?！纠?】矩形導線框abcd放在勻強磁場中，在外力控制下處于靜止狀態(tài)，如圖甲所示，磁感線方向與導線框所在平面垂直，磁感應強度B隨時間變化的圖象如圖乙所示。t=0時刻，磁感應強度的方向垂直導線框平面向里，在0~4s時間內(nèi)，導線框ad邊所受安培力隨時間變化的圖象（規(guī)定向左為安培力的正方向）可能是（）【錯解】：B。很多同學錯選B選項，原因是只注意到磁感應強度B均勻變化必然感應出大小恒定的電流，卻忘記B的大小變化也會導致安培力大小隨之發(fā)生變化?！菊狻浚篋。前2s內(nèi)的感應電流反向是順時針的，后2s內(nèi)是逆時針的。前2s：I恒定，又因為B均勻減小也均勻減?。p小至零之后繼續(xù)減小即反方向均勻增加）。后2s：同理可分析。只有D選項是符合題意。專題二：電磁感應中的力學問題電磁感應中通過導體的感應電流，在磁場中將受到安培力的作用，從而影響其運動狀態(tài)，故電磁感應問題往往跟力學問題聯(lián)系在一起，這類問題需要綜合運用電磁感應規(guī)律和力學的相關(guān)規(guī)律解決。一、處理電磁感應中的力學問題的思路——先電后力。1、先作“源”的分析——分離出電路中由電磁感應所產(chǎn)生的電源，求出電源參數(shù)E和r；2、再進行“路”的分析——畫出必要的電路圖（等效電路圖），分析電路結(jié)構(gòu)，弄清串并聯(lián)關(guān)系，求出相關(guān)部分的電流大小，以便安培力的求解。3、然后是“力”的分析——畫出必要的受力分析圖，分析力學所研究對象（常見的是金屬桿、導體線圈等）的受力情況，尤其注意其所受的安培力。4、接著進行“運動”狀態(tài)分析——根據(jù)力和運動的關(guān)系，判斷出正確的運動模型。5、最后運用物理規(guī)律列方程并求解——注意加速度a=0時，速度v達到最大值的特點。導體受力運動產(chǎn)生感應電動勢→感應電流→通電導體受安培力→合外力變化→加速度變化→速度變化→周而復始地循環(huán)，循環(huán)結(jié)束時，加速度等于零，導體達到穩(wěn)定運動狀態(tài)，抓住a=0，速度v達最大值這一特點。二、分析和運算過程中常用的幾個公式：1、關(guān)鍵是明確兩大類對象（電學對象，力學對象）及其互相制約的關(guān)系.電學對象：內(nèi)電路（電源E=neq\f(ΔΦ,Δt)或E=eq\f(nBΔS,Δt)，E=）E=Blυ、E=eq\f(1,2)Bl2ω.全電路E=I（R+r）力學對象：受力分析：是否要考慮.運動分析：研究對象做什么運動.2、可推出電量計算式.【例1】磁懸浮列車是利用超導體的抗磁化作用使列車車體向上浮起，同時通過周期性地變換磁極方向而獲得推進動力的新型交通工具。如圖所示為磁懸浮列車的原理圖，在水平面上，兩根平行直導軌間有豎直方向且等距離的勻強磁場B1和B2，導軌上有一個與磁場間距等寬的金屬框abcd。當勻強磁場B1和B2同時以某一速度沿直軌道向右運動時，金屬框也會沿直軌道運動。設(shè)直軌道間距為L，勻強磁場的磁感應強度為B1=B2=B，磁場運動的速度為v，金屬框的電阻為R。運動中所受阻力恒為f，則金屬框的最大速度可表示為（）vcabdB2B1vcabdB2B1C、D、【解析】：由于ad和bc兩條邊同時切割磁感線，故金屬框中產(chǎn)生的電動勢為E=2BLv′，其中v′是金屬框相對于磁場的速度（注意不是金屬框相對于地面的速度，此相對速度的方向向左），由閉合電路歐姆定律可知流過金屬框的電流為。整個金屬框受到的安培力為。當F=f時，a=0，金屬框速度最大，即，vm是金屬棒相對于地面的最大速度，則易知，選C.【例2】如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導軌cd和ef，水平放置且相距L，在其左端各固定一個半徑為r的四分之三金屬光滑圓環(huán)，兩圓環(huán)面平行且豎直。在水平導軌和圓環(huán)上各有一根與導軌垂直的金屬桿，兩金屬桿與水平導軌、金屬圓環(huán)形成閉合回路，兩金屬桿質(zhì)量均為m，電阻均為R，其余電阻不計。整個裝置放在磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中。當用水平向右的恒力F=mg拉細桿a，達到勻速運動時，桿b恰好靜止在圓環(huán)上某處，試求：（1）桿a做勻速運動時，回路中的感應電流；（2）桿a做勻速運動時的速度；（3）桿b靜止的位置距圓環(huán)最低點的高度?！窘馕觥浚海?）勻速時，拉力與安培力平衡，知F=BIL，得FFTmg…………FFTmg（2）金屬棒a切割磁感線，產(chǎn)生的電動勢E=BLv.回路電流…………②聯(lián)立得：.（3）平衡時，對b棒受力分析如圖所示，設(shè)置棒和圓心的連線與豎直方向的夾角為θ，有，得θ=60°桿b靜止的位置距圓環(huán)最低點的高度為【例3】如圖所示，兩根完全相同的“V”字形導軌OPQ與KMN倒放在絕緣水平面上，兩導軌都在豎直平面內(nèi)且正對、平行放置，其間距為L，電阻不計。兩條導軌足夠長，所形成的兩個斜面與水平面的夾角都是α。兩個金屬棒ab和a′b′的質(zhì)量都是m，電阻都是R，與導軌垂直放置且接觸良好?？臻g有豎直向下的勻強磁場，磁感應強度為B.（1）如果兩條導軌皆光滑，讓a′b′固定不動，將ab釋放，則ab達到的最大速度是多少?（2）如果將ab與a′b′同時釋放，它們所能達到的最大速度分別是多少?BααααOKa′′bBααααOKa′′b′NMQPabFmgαFFmgαFTF=BILE=BLvmcosα聯(lián)立上式解得（2）若將ab、a′b′同時釋放，因兩邊情況相同，所以達到的最大速度大小相等，這時ab、a′b′都產(chǎn)生感應電動勢，很明顯這兩個感應電動勢是串聯(lián)的。有mgsinα＝F′cosαF′＝BL聯(lián)立以上三式，解得【例4】如圖所示，兩條互相平行的光滑金屬導軌位于水平面內(nèi)，距離為l=0.2m，在導軌的一端接有阻值為R=0.5Ω的電阻，在x≥0處有一與水平面垂直的均勻磁場，磁感強度B=0.5T。一質(zhì)量為m=0.1kg的金屬直桿垂直放置在導軌上，并以v0=2m/s的初速度進人磁場，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動，加速度大小為a=2m/s2，方向與初速度方向相反。設(shè)導軌和金屬桿的電阻都可以忽略，且接觸良好，求：（1）電流為零時金屬桿所處的位置；（2）保持其他條件不變，而初速度v0取不同值，求開始時F的方向與初速度v0取值的關(guān)系?！窘馕觥浚海?）感應電動勢E=Blv，則感應電流.I=0時，v=0，此時，1（m）則電流為零時金屬桿距離x軸原點1m遠的右端。（2）初始時刻，金屬直桿切割磁感線速度最大，產(chǎn)生的感應電動勢和感應電流最大。開始時，有F+=maF=ma-=所以當v0＜=10m/s時，F(xiàn)＞0，方向與x軸正方向相反；當v0＞=10m/s時，F(xiàn)＜0，方向與x軸正方向相同。FBOvaMNQPRFb20U/Vt/s13450.20.40.6FBOvaMNQPRFb20U/Vt/s13450.20.40.6V甲乙12345（1）通過金屬桿的感應電流的大小和方向；（2）金屬桿的速度大?。唬?）外力F的瞬時功率。【解析】：（1）由圖象可知，t=5.0s時，U=0.4V此時通過金屬桿的電流為.用右手則定判斷出，此時電流的方向由b指向a.（2）金屬桿產(chǎn)生的感應電動勢E=I（R+r）=0.5V因E=BLv，所以0.5s時金屬桿的速度大小.（3）金屬桿速度為v時，電壓表的示數(shù)應為由圖象可知，U與t成正比，由于R、r、B及L均與不變量，所以v與t成正比，即金屬桿應沿水平方向向右做初速度為零的勻加速直線運動金屬桿運動的加速度.根據(jù)牛頓第二定律，在5.0s末時對金屬桿有F-BIL=ma，解得F=0.20N此時F的瞬時功率P=Fv=1.0W.【例6】鐵路上使用一種電磁裝置向控制中心傳輸信號以獲取火車運動信息，能產(chǎn)生磁感應強度為B的勻強磁場的裝置，被安裝在火車首節(jié)車廂下面，如圖甲所示（俯視圖）。當它經(jīng)過安放在兩鐵軌間的線圈時，線圈便會產(chǎn)生一電信號，傳輸給控制中心，線圈長為L寬為b，匝數(shù)為n，線圈和傳輸線的電阻忽略不計。若火車通過線圈時，控制中心接收到的線圈兩端的電壓信號u與時間t的關(guān)系如圖乙所示，求：（1）t1時候火車的行駛速度為多大？甲火車鐵軌線圈B接控制中心Lb（2甲火車鐵軌線圈B接控制中心Lb（3）上述時間內(nèi)火車的加速度多大？【解析】：（1）由u1=nBbv1，解得…………①（2）從t1時刻到t2時刻過程中線圈兩端產(chǎn)生電壓隨時間做線性變化，0utu0utu2u1t1乙t2（3）在t2時刻：…………②所以此過程火車運行加速度.專題三：電磁感應中的能量問題1、求解電磁感應中能量問題的思路和方法.（1）分析回路，分清電源和外電路.在電磁感應現(xiàn)象中，切割磁感線的導體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應電動勢，該導體或回路就相當于電源，其余部分相當于外電路。（2）分析清楚有哪些力做功，明確有哪些形式的能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化。如：做功情況能量變化特點滑動摩擦力做功有內(nèi)能（熱能）產(chǎn)生重力做功重力勢能必然發(fā)生變化克服安培力做功必然有其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，并且克服安培力做多少功，就產(chǎn)生多少電能安培力做正功電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。安培力做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能（3）根據(jù)能量守恒列方程求解.2、電能的三種求解思路.（1）利用電路特征求解.在電磁感應現(xiàn)象中，若由于磁場變化或?qū)w做切割磁感線運動產(chǎn)生的感應電動勢和感應電流是恒定的，則可通過電路知識求解。（2）利用克服安培力做功求解.電磁感應中產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功。（3）利用能量守恒定律求解.①電磁感應的過程是能量的轉(zhuǎn)化和守恒的過程，其他形式能的減少量等于產(chǎn)生的電能。②在較復雜的電磁感應現(xiàn)象中，經(jīng)常涉及求解耳熱的問題。尤其是變化的安培力，不能直接由Q=I2Rt解，用能量守恒的方法就可以不必追究變力、變電流做功的具體細節(jié)，只需弄清能量的轉(zhuǎn)化途徑，注意分清有多少種形式的能在相互轉(zhuǎn)化，用能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律就可求解，而用能量的轉(zhuǎn)化與守恒觀點，只需從全過程考慮，不涉及電流的產(chǎn)生過程，計算簡便。這樣用守恒定律求解的方法最大特點是省去許多細節(jié)，解題簡捷、方便。③含有電動機的電路中，電動機工作時線圈在磁場中轉(zhuǎn)動引起磁通量的變化，就會產(chǎn)生感應電動勢，一般參考書上把這個電動勢叫作反電動勢，用表示。根據(jù)楞次定律這個感應電動勢是阻礙電動機轉(zhuǎn)動的，電流克服這個感應電動勢作的功就等于電動機可輸出的機械能，這樣電流對電動機作的功，（其中r是電動機的內(nèi)電阻）這就是含有電動機的電路中電功不等于電熱的原因?！纠?】如圖所示，足夠長的兩光滑導軌水平放置，兩條導軌相距為d，左端MN用阻值不計的導線相連，金屬棒ab可在導軌上滑動，導軌單位長度的電阻為r0，金屬棒ab的電阻不計。整個裝置處于豎直向下的均勻磁場中，磁場的磁感應強度隨時間均勻增加，B=kt，其中k為常數(shù)。金屬棒ab在水平外力的作用下，以速度v沿導軌向右做勻速運動，t=0時，金屬棒ab與MN相距非常近。求：（1）當t=t0時，水平外力的大小F．（2）同學們在求t=t0時刻閉合回路消耗的功率時，有兩種不同的求法：vMNabB方法一：vMNabB方法二：由BId=F，得，（其中R為回路總電阻）這兩種方法哪一種正確?請你做出判斷，并簡述理由．解：（1）回路中的磁場變化和導體切割磁感線都產(chǎn)生感應電動勢據(jù)題意，有…………①…………②…………③聯(lián)立求解得…………④…………⑤得…………⑥所以，…………⑦即…………⑧（2）方法一錯，方法二對；方法一認為閉合回路所消耗的能量全部來自于外力所做的功，而實際上磁場的變化也對閉合回路提供能量。方法二算出的I是電路的總電流，求出的是閉合回路消耗的總功率?！纠?】如圖所示，一根電阻為R=0.6Ω的導線彎成一個圓形線圈，圓半徑r=1m，圓形線圈質(zhì)量m=1kg，此線圈放在絕緣光滑的水平面上，在y軸右側(cè)有垂直于線圈平面B=0.5T的勻強磁場。若線圈以初動能E0=5J沿x軸方向滑進磁場，當進入磁場0.5m時，線圈中產(chǎn)生的電能為Ee=3J。求：（1）此時線圈的運動速度；（2）此時線圈與磁場左邊緣兩交接點間的電壓；（3）此時線圈加速度大小.解:（1）設(shè)線圈的速度為v，能量守恒，解得v=2m/s.xy（2）線圈切割磁感線的有效長度xy電動勢電流兩點間電壓（3）根據(jù)牛頓第二定律，知F=ma=BIL，則線圈加速度大小a=2.5m/s2.【例3】如圖，ef、gh為水平放置的足夠長的平行光滑導軌，導軌間距為L=1m，導軌左端連接一個R=2Ω的電阻，將一根質(zhì)量為0.2kg的金屬棒cd垂直地放置導軌上，且與導軌接觸良好，導軌與金屬棒的電阻均不計，整個裝置放在磁感應強度為B=2T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下?，F(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動。（1）若施加的水平外力恒為F=8N，則金屬棒達到的穩(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，則金屬棒從開始運動到速度v3=2m/s的過程中電阻R產(chǎn)生的熱量為8.6J，則該過程所需的時間是多少？cdfeghF解：cdfeghF當F=8N時，代入數(shù)據(jù)解得v1=4m/s.（2）由和P=Fv，得代入數(shù)據(jù)后解得v2=3m/s（3）根據(jù)能量守恒，有，得【例4】如圖所示，兩根足夠長的固定的平行金屬導軌位于傾角θ=30°的斜面上，導軌上、下端各接有阻值R=10Ω的電阻，導軌自身電阻忽略不計，導軌寬度L=2m，在整個導軌平面內(nèi)都有垂直于導軌平面向上的勻強磁場，磁感應強度B=0.5T。質(zhì)量為m=0.1kg，電阻r=5Ω的金屬棒ab在較高處由靜止釋放，金屬棒ab在下滑過程中始終與導軌垂直且與導軌接觸良好。當金屬棒ab下滑高度h=3m時，速度恰好達到最大值v=2m/s。求：（1）金屬棒ab在以上運動過程中機械能的減少量；（2）金屬棒ab在以上運動過程中導軌下端電阻R中產(chǎn)生的熱量．（g=10m/s2）θRhabRB解：（1）桿abθRhabRB（2）速度最大時ab桿產(chǎn)生的電動勢E=BLv=2V……②產(chǎn)生的電流……③此時的安培力F=BIL=0.2N……④由題意可知，導體棒受的摩擦力大小為f=mgsin300-F=0.3N……⑤由能量守恒得，損失的機械能等于物體克服摩擦力做功和產(chǎn)生的電熱之和電熱……⑥（注意：由f=μFN知整個過程中摩擦力大小保持不變）由以上各式得：下端電阻R中產(chǎn)生的熱量.RBa甲05B/10-2T乙3t1t2t321t/10RBa甲05B/10-2T乙3t1t2t321t/10-2s（1）0~t1時間內(nèi)，通過電阻R的電荷量；（2）t=1.0s內(nèi)電通過電阻R所產(chǎn)生的熱量；（3）線圈中產(chǎn)生感應電流的有效值。第（1）問也可直接用公式計算.（見P15）解：（1）0~t1時間內(nèi)的感應電動勢第（1）問也可直接用公式計算.（見P15）通過電阻R的電流所以在0~t1時間內(nèi)通過R的電荷量q=I1t1=1.0×10-2C.（2）在一個周期內(nèi)，電流通過電阻R產(chǎn)生熱量在1.0s內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量為.（3）設(shè)感應電流的有效值為I，則一個周期內(nèi)電流產(chǎn)生的熱量。解得（或1.73A）………（有效值的計算方法見第二章《交變電流》）【例6】如圖所示，將邊長為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形導線框豎直向上拋出，穿過寬度為b、磁感應強度為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，然后落下并勻速進入磁場。整個運動過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。求：aBb（1）線框在下落階段勻速進人磁場時的速度v2aBb（2）線框在上升階段剛離開磁場時的速度v1；（3）線框在上升階段通過磁場過程中產(chǎn)生的熱量Q．（1）由于線框勻速進入磁場，則合力為零。有解得v2=…………①（2）設(shè)線框離開磁場能上升的最大高度為h，則從剛離開磁場到剛落回磁場的過程中，有(mg＋f)×h=…………②(mg－f)×h=…………③解得：（3）在線框向上剛進入磁場到剛離開磁場的過程中，根據(jù)能量守恒定律可得解得Q＝【例7】兩根相距為L的足夠長的金屬直角導軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面。質(zhì)量均為m的金屬細桿ab、cd與導軌垂直接觸形成閉合回路，桿與水平和豎直導軌之間有相同的動摩擦因數(shù)μ，導軌電阻不計，回路總電阻為2R。整個裝置處于磁感應強度大小為B，方向豎直向上的勻強磁場中。當ab桿在平行于水平導軌的拉力作用下沿導軌勻速運動時，cd桿也正好以某一速度向下做勻速運動。設(shè)運動過程中金屬細桿ab、cd與導軌接觸良好。重力加速度為g。求：（1）ab桿勻速運動的速度v1；（2）ab桿所受拉力F；（3）ab桿以v1勻速運動時，cd桿以v2（v2已知）勻速運動，則在cd桿向下運動h過程中，整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱為多少？解：（1）ab桿向右運動時，ab桿中產(chǎn)生的感應電動勢方向為a→b，大小為E=BLv1，cd桿的感應電流方向為d→c。cd桿受到的安培力方向水平向右安培力大小為……①cd桿向下勻速運動，有……②聯(lián)立①、②式，則ab桿勻速運動的速度為……③（2）ab桿所受拉力……④（3）設(shè)cd桿以v2速度向下運動h過程中，ab桿勻速運動了s距離得.整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力所做的功專題四：電磁感應中的含容問題在電路中含有電容器的情況下，導體切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，使電容器充電或放電。因此，搞清楚電容器兩極板間的電壓及極板上電荷量的多少、正負和如何變化是解題的關(guān)鍵。【例1】光滑的平行導軌P、Q相距L=1m，處在同一平面中，導軌的左端接有如圖所示的電路，其中水平放置的電容器兩極板相距d=10mm，定值電阻R1=R3=8Ω，R2=2Ω，導軌的電阻不計，磁感強度B=0.4T的勻強磁場豎直向下穿過導軌面。當金屬棒ab沿導軌向右勻速運動時，若開關(guān)S斷開，電容器兩極之間質(zhì)量m=1×10-14kg，帶電量q=-1×10-15C的微粒恰好靜止不動；若S閉合，微粒將以加速度a=7m/s2向下做勻加速運動，取g=10baba（2）S閉合后，使金屬棒ab做勻速運動的外力的功率多大？解：（1）帶電微粒在電容器兩極間靜止時，受向上的電場力和向下的重力而平衡，根據(jù)平衡條件有解得電容器兩極間電壓為根據(jù)右手定則可以判斷電流的流向是由b流向a，可知上板電勢較高，所以微粒帶負電。由于S斷開，R3上無電流，R1、R2上電壓等于U1，可知電路中，通過R1、R2的的感應電流大小為根據(jù)閉合電路歐姆定律，可知ab切割磁感線運動產(chǎn)生的感應電動勢為：…………①S閉合時，帶電微粒向下做勻加速運動，根據(jù)牛頓第二定律有：則電容器兩板間的電壓為此時電路中的電流為根據(jù)閉合電路歐姆定律有…………②將已知量代入①②式，可求得E=1.2V，r=2Ω由E=BLv得=3m/s（2）S閉合時，通過ab電流I2=0.15A，ab所受安培力為FB=BI2L=0.06N，ab的速度v=3m/s做勻速運動，所受外力與磁場力FB大小相等，方向相反，即F=0.06P=Fv=0.06×3W=0.18WRCabF【例2】如圖所示，水平放置的兩根平行光滑金屬導軌相距40cm，質(zhì)量為0.1kg的金屬桿ab垂直于導軌放于其上，導軌間接行電阻R=20Ω和電容C=500pF，勻強磁場方向垂直于導軌平面豎直向下，磁感應強度B=1.0T，現(xiàn)有水平向右的外力使ab從靜止開始以加速度a=5.0mRCabF（1）電容器中的電流；（2）t=2s時外力的大?。猓海?）電容器中電流……①……②ΔQ＝C·ΔU……③ΔU＝BLΔv……④由上四式可得：IC=CBLa=1×10－9A（2）v=at=10m/sE=BLv=4VI=E/R=0.2A遠大于電容器的充電電流。所以電容器電流可忽略不計。由牛頓第二定律：F-BIL=ma,解得F=0.58N.【例3】如圖所示，在虛線框內(nèi)有一磁感應強度為B的勻強磁場，在磁場中的PQ和MN是兩條光滑的平行金屬導軌，其電阻不計，兩導軌間距離為L，它們都與水平面成α角。已知勻強磁場的方向與導軌所在平面垂直，放置在導軌上的金屬棒ab與導軌垂直，其質(zhì)量為m，電阻為r。在導軌的一端接著阻值為R的電阻器。C、D為豎直放置的，間距為d的平行板電容器，兩板間的JK是與水平面成θ角的一條絕緣光滑直導軌。當金屬棒ab在導軌上勻速下滑時，一個穿在JK導軌上的帶電小球恰能靜止在JK導軌上。求：（1）ab桿下滑的速度；（2）帶電小球所帶電荷的電性；（3）帶電小球的比荷.解：（1）……①……②……③聯(lián)立①②③得：對ab受力分析得：……④所以ab桿下滑的速度……⑤（2）根據(jù)右手定則判斷電流流向，知C板電勢高于D板，則小球帶正電。（3）設(shè)小球的質(zhì)量為M，電荷量為q.對電路：……⑥對勻強電場：……⑦對小球受力分析得：……⑧聯(lián)立①⑤⑥⑦⑧得：帶電小球的比荷.【例2】兩相互平行且足夠長的水平金屬導軌MN、PQ放在豎直平面內(nèi)，相距0.4m，左端接有平行板電容器，板間距離為0.2m，右端接滑動變阻器R。水平勻強磁場磁感應強度為10T，垂直于導軌所在平面，整個裝置均處于上述勻強磁場中，導體棒CD與金屬導軌垂直且接觸良好，棒的電阻為1Ω，其他電阻及摩擦不計。現(xiàn)在用與金屬導軌平行，大小為2N的恒力F使棒從靜止開始運動。已知R的最大阻值為2Ω，g=10m/s（1）滑動變阻器阻值取不同值時，導體棒處于穩(wěn)定狀態(tài)時拉力的功率不一樣，求導體棒處于穩(wěn)定狀態(tài)時拉力的最大功率。（2）當滑動觸頭在滑動變阻器中點且導體棒處于穩(wěn)定狀態(tài)時，一個帶電小球從平行板電容器左側(cè)，以某一速度沿兩板的正中間且平行于兩極板從左邊射入后，在兩極板間恰好做勻速直線運動；當滑動觸頭位于最下端且導體棒處于穩(wěn)定狀態(tài)時，該帶電小球以同樣的方式和速度射入，小球在兩極板間恰好做勻速圓周運動，則小球的速度為多大？解：（1）當棒達到勻速運動時，棒受到的安培力F1與外力F相平衡，即RMNCPQDFF=FRMNCPQDF此時棒產(chǎn)生的電動勢E=BLv，則電路中的電流為……②由①②式得此時棒的速度為……③拉力功率為……④由④式知回路的總電阻越大時，拉力功率越大，當R=2Ω時，拉力功率最大，Pm=0.75W.（2）當觸頭滑到中點即R=1Ω時，由③式知棒勻速運動的速度為=0.25m/s導體棒產(chǎn)生的感應電動勢為E1=BLv1=10×0.4×0.25V=1V電容器兩極板間電壓為=0.5V由于棒在平行板間做勻速直線運動，則小球必帶正電，設(shè)小球的入射速度為v0，由平衡條件知即……⑤當滑頭滑至下端即R=2Ω時，棒的速度為m/s導體棒產(chǎn)生的感應電動勢E2=BLv2=1.5V電容器兩極板間的電壓=1V由于小球在平行板間做勻速圓周運動，電場力與重力平衡，于是……⑥聯(lián)立⑤⑥并代入數(shù)值，解得=0.25m/s小球作圓周運動時，洛倫茲力提供向心力，有……⑦聯(lián)立⑥⑦解得小球作圓周運動的半徑為r=0.0125m.《電磁感應》經(jīng)典例題——基礎(chǔ)篇【例1】如圖所示，在同一平面內(nèi)有四根彼此絕緣的直導線，分別通有大小相同方向如圖的電流，要使由四根直導線所圍成的面積內(nèi)的磁通量增加，則應切斷哪一根導線中的電流（）A、切斷i1 B、切斷i2 C、切斷i3 D、切斷i4解析：產(chǎn)生的的磁場在導線所圍的面積內(nèi)的磁感應強度的方向垂直紙面向里；產(chǎn)生的磁場在導線所圍的面積內(nèi)的磁感應強度的方向垂直紙面向里；產(chǎn)生的磁場在導線所圍的面積內(nèi)的磁感應強度的方向垂直紙面向里；產(chǎn)生的磁場在導線所圍的面積內(nèi)的磁感應強度的方向垂直紙面向外；所以四根導線產(chǎn)生的磁場疊加后在導線所圍的面積內(nèi)的磁場方向向里．故要使由四根直導線所圍成的面積內(nèi)的磁通量增加，只要將磁場方向相反的去除就可以了．答案：D.【例2】磁懸浮列車是在車輛底部安裝電磁鐵，在軌道兩旁鋪設(shè)一系列的鋁環(huán)．當列車運行時，電磁鐵產(chǎn)生的磁場相對鋁環(huán)運動，列車凌空浮起，使車與軌道間的摩擦減小到很小，從而提高列車的速度。以下說法正確的是（）A、當列車通過鋁環(huán)時，鋁環(huán)中有感應電流，感應電流產(chǎn)生的磁場的方向與電磁鐵產(chǎn)生的磁場的方向相同B、當列車通過鋁環(huán)時，鋁環(huán)中有感應電流，感應電流產(chǎn)生的磁場的方向與電磁鐵產(chǎn)生的磁場的方向相反C、當列車通過鋁環(huán)時，鋁環(huán)中通有電流，鋁環(huán)中電流產(chǎn)生的磁場的方向與電磁鐵產(chǎn)生的磁場的方向相同D、當列車通過鋁環(huán)時，鋁環(huán)中通有電流，鋁環(huán)中電流產(chǎn)生的磁場的方向與電磁鐵產(chǎn)生的磁場的方向相反解析：列車通過鋁環(huán)時，鋁環(huán)中磁通量增大，鋁環(huán)中產(chǎn)生感應電流，由楞次定律可知，鋁環(huán)中感應電流的磁場方向與電磁鐵的磁場方向相反，從而使電磁鐵受到向上的力，使列車懸浮．答案：B.【例3】如圖所示，一閉合的金屬環(huán)從靜止開始由高處下落通過條形磁鐵后繼續(xù)下落，空氣阻力不計，則在圓環(huán)運動過程中，下列說法正確的是（）A、圓環(huán)在磁鐵的上方時，圓環(huán)的加速度小于g，在下方時大于gB、圓環(huán)在磁鐵的上方時，圓環(huán)的加速度小于g，在下方時也小于gC、圓環(huán)在磁鐵的上方時，圓環(huán)的加速度小于g，在下方時等于gD、圓環(huán)在磁鐵的上方時，圓環(huán)的加速度大于g，在下方時小于g解析：一閉合的金屬環(huán)從靜止開始由高處下落通過條形磁鐵的過程中，閉合金屬環(huán)的磁通量先增大，而后減小，根據(jù)楞次定律它增大時，不讓它增大即阻礙它增大；它要減小時，不讓它減小即阻礙它減小，所以下落時圓環(huán)在磁鐵的上方和下方，圓環(huán)所受的安培力都向上，故加速度都小于g.答案：B.【例4】如圖所示，螺線管CD的導線繞法不明。當磁鐵AB插入螺線管時，電路中有圖示方向的感應電流產(chǎn)生。下列關(guān)于螺線管極性的判斷正確的是（）A、C端一定是N極 B、C端的極性一定與磁鐵B端的極性相同C、C端一定是S極 D、無法判斷，因螺線管的繞法不明確解析：磁鐵AB插入螺線管時，在螺線管中產(chǎn)生感應電流，感應電流的磁場必定阻礙AB插入，故螺線管的C端和磁鐵的B端極性相同．答案：B.【例5】如圖所示，平行導體滑軌MM′、NN′水平放置，固定在勻強磁場中．磁場的方向與水平面垂直向下?；€AB、CD橫放其上靜止，形成一個閉合電路。當AB向右滑動時，電路中感應電流的方向及滑線CD受到的磁場力的方向分別為（）A、電流方向沿ABCDA，受力方向向右；B、電流方向沿ABCDA，受力方向向左；C、電流方向沿ADCBA，受力方向向右；D、電流方向沿ADCBA，受力方向向左．解析：本題用右手定則和楞次定律都可以解決，但用楞次定律比較快捷．由于AB滑線向右運動，ABCD所構(gòu)成的回路面積將要增大，磁通量將增大，根據(jù)楞次定律要阻礙它增大，所以產(chǎn)生的感應電流方向沿ADCBA，CD滑線將向右滑動，故受力方向向右．答案：C.【例6】如圖所示，在絕緣圓筒上繞兩個線圈P和Q，分別與電池E和電阻R構(gòu)成閉合回路，然后將軟鐵棒迅速插入線圈P中，則在插入的過程中（）A、電阻R上有方向向左的電流B、電阻R上沒有電流C、電阻R上有方向向右的電流D、條件不足，無法確定解析：軟鐵棒被磁化，相當于插入一根跟P的磁場同向的條形磁鐵，使P、Q線圈中的磁通量增加．由楞次定律得，在Q中產(chǎn)生的感應電流向右通過電阻R．答案：C.【例7】如圖所示，一有限范圍的勻強磁場，寬度為d，將一個邊長為L的正方形導線框以速度v勻速地通過磁場區(qū)域，若d＞L，則在線框中不產(chǎn)生感應電流的時間應等于（）A、 B、 C、 D、解析：線框中不產(chǎn)生感應電流，則要求線框所組成的閉合回路內(nèi)的磁通量不發(fā)生變化，即線框全部在磁場中勻速運動時沒有感應電流．所以線框從左邊框進入磁場時開始到線框的右邊框?qū)⒁x開磁場時止，這個過程中回路中將沒有感應電流．答案：C.【例8】如圖所示，邊長為h的正方形金屬導線框，從圖示的位置由靜止開始下落，通過一勻強磁場區(qū)域，磁場方向水平，且垂直于線框平面，磁場區(qū)域?qū)挾葹镠，上下邊界如圖中虛線所示，H＞h。從線框開始下落到完全穿過磁場區(qū)域的全過程中，以下判斷正確的是（）①線框中總有感應電流存在 ②線框受到磁場力的合力方向有時向上有時向下③線框運動方向始終是向下的 ④線框速度的大小不一定總是在增加A、①②B、③④C、①④D、②③解析：因H＞h，故可以分為三個過程：①從下邊開始進入磁場到全部進入磁場；②從全部開始進入磁場到下邊開始離開磁場；③下邊開始離開磁場到全部離開磁場．再由楞次定律和左手定則可以判斷知道．可能會使線框離開磁場時線框所受的安培力大于線框的重力，從而使線框的速度減?。鸢福築.【例9】如圖所示，A、B是兩個相互垂直的線框，兩線框相交點恰是兩線框的中點，兩線框互相絕緣，A線框中有電流，當線框A的電流強度增大時，線框B中________感應電流。（填“有”、“無”）解析：A線框中雖然有電流，并且產(chǎn)生了磁場，但磁感應強度的方向與A線框的平面相垂直，即與B線框平行．所以不管A線框中的電流如何變化，B線框中始終沒有磁通量，即無磁通量變化．答案：無.【例10】與磁感應強度B=0.8T垂直的線圈面積為0.05m2，此時線圈的磁通量是多大？若這個線圈繞有50匝時，磁通量多大？線圈位置如果轉(zhuǎn)過53°時磁通量多大？解析：根據(jù)磁通量的定義：磁感應強度B與面積S的乘積，叫做穿過這個面的磁通量，但要注意S是與磁感應強度B相垂直的那部分面積．即Φ=BS,所以① Φ1=BS1=0.8×0.05Wb=4×10-2Wb②線圈繞有50匝，但與磁感應強度B垂直的面積還是0.05m2，故穿過這個面的磁感線條數(shù)不變。磁通量也可理解為穿過這個面的磁感線的條數(shù)．所以仍然為Φ2=4×10-2Wb.③根據(jù)磁通量的定義：Φ3=BScos53°=0.8×0.05×0.6Wb=2.4×10-2Wb答案：①Φ1=4×10-2Wb ②Φ2=4×10-2Wb ③Φ3=2.4×10-2Wb.【例11】如圖所示，粗細均勻的電阻為r的金屬圓環(huán)，放在圖示的勻強磁場中，磁感應強度為B，圓環(huán)直徑為d，長為L，電阻為的金屬棒ab放在圓環(huán)上，以速度v0向左勻速運動，當ab棒運動到圖示虛線位置時，金屬棒兩端電勢差為（）A、0B、BLv0C、D、解析：當金屬棒ab以速度v0向左運動到圖示虛線位置時，根據(jù)公式可得產(chǎn)生的感應電動勢為E=BLv0，而它相當于一個電源，并且其內(nèi)阻為；金屬棒兩端電勢差相當于外電路的端電壓。外電路半個圓圈的電阻為，而這兩個半個圓圈的電阻是并聯(lián)關(guān)系，故外電路總的電阻為，所以外電路電壓為.答案：D.【例12】如圖所示，豎直向下的勻強磁場中，將一水平放置的金屬棒ab以水平的初速度v0拋出，設(shè)在整個過程中棒的取向不變且不計空氣阻力，則在金屬棒運動過程中產(chǎn)生的感應電動勢大小變化情況是（）A、越來越大 B、越來越小 C、保持不變 D、無法判斷解析：金屬棒做切割磁感線的有效速度是與磁感應強度B垂直的那個分速度，由于金屬棒做切割磁感線的水平分速度不變，故感應電動勢不變．答案：C.【例13】如圖所示為日光燈的電路圖，以下說法中正確的是（）①日光燈的啟動器是裝在專用插座上的，當日光燈正常發(fā)光后，取下啟動器，不會影響燈管發(fā)光②如果啟動器丟失，作為應急措施，可以用一小段帶絕緣外皮的導線啟動日光燈③日光燈正常發(fā)光后，燈管兩端的電壓為220V④鎮(zhèn)流器在日光燈啟動時，產(chǎn)生瞬時高壓A、①②B、③④C、①②④D、②③④解析：日光燈正常發(fā)光后，由于鎮(zhèn)流器的降壓限流作用，燈管兩端的電壓要低于220V。答案：C.【例14】如圖所示，磁帶錄音機既可用作錄音，也可用作放音，其主要部件為可勻速行進的磁帶a和繞有線圈的磁頭b，不論是錄音或放音過程，磁帶或磁隙軟鐵會存在磁化現(xiàn)象。下面對于它們在錄音、放音過程中主要工作原理的描述，正確的是（）A、放音的主要原理是電磁感應，錄音的主要原理是電流的磁效應B、錄音的主要原理是電磁感應，放音的主要原理是電流的磁效應C、放音和錄音的主要原理都是磁場對電流的作用D、錄音和放音的主要原理都是電磁感應解析：錄音是聲音信號通過話筒轉(zhuǎn)化為電信號，電信號再通過磁頭轉(zhuǎn)化為磁信號記錄在磁帶上的過程，所以錄音的過程主要原理是電流的磁效應。放音是記錄在磁帶上的磁信號通過繞在磁頭上的線圈產(chǎn)生感應電流，轉(zhuǎn)化為電信號，然后電信號再通過揚聲器轉(zhuǎn)變?yōu)槁曇粜盘枺苑乓暨^程的主要原理是電磁感應。答案：A.【例15】如圖所示的電路，D1和D2是兩個相同的小電珠，L是一個自感系數(shù)很大的線圈，其電阻與R相同。由于存在自感現(xiàn)象，在電鍵S接通和斷開時，小電珠D1和D2先后亮暗的次序是（）A、接通時D1先達最亮，斷開時D1先暗B、接通時D2先達最亮，斷開時D2先暗C、接通時D1先達最亮，斷開時D1后暗D、接通時D2先達最亮，斷開時D2后暗解析：當電鍵S接通時，由于自感現(xiàn)象的存在，流過線圈的電流由零變大時，線圈上產(chǎn)生自感電動勢的方向是左邊正極，右邊負極，使通過線圈的電流從零開始慢慢增加，所以開始瞬時電流幾乎全部從D1通過，而該電流又將同時分路通過D2和R，所以D1先達最亮，經(jīng)過一段時間電路穩(wěn)定后，D1和D2達到一樣亮。當電鍵S斷開時電源電流立即為零，因此D2立即熄滅，而對D1，由于通過線圈的電流突然減弱，線圈中產(chǎn)生自感電動勢（右端為正極，左端為負極），使線圈L和D1組成的閉合電路中有感應電流，所以D1后暗。答案：C.【例16】如圖所示，EF、GH為平行的金屬導軌，其電阻可不計，R為電阻器，C為電容器，AB為可在EF和GH上滑動的導體橫桿，有均勻磁場垂直于導軌平面。若用I1和I2分別表示圖中該處導線中的電流，則當橫桿AB（）A、勻速滑動時，I1=0，I2=0 B、勻速滑動時I1≠0，I2≠0C、加速滑動時，I1=0,I2=0 D、加速滑動時，I1≠0，I2≠0解析：桿勻速滑動時，由于E=BLv不變，故I1≠0，I2=0。加速滑動時，由于E=BLv逐漸增大，電容器不斷充電，故I1≠0，I2≠0．答案：D.【例17】如圖所示，線圈由A位置開始下落，若它在磁場中受到的磁場力總小于重力，則在A、B、C、D四個位置（B、D位置恰好線圈有一半在磁場中）時加速度的關(guān)系為（）A、aA＞aB＞aC＞aDB、aA＝aC＞aB＞aDC、aA＝aC＞aD＞aBD、aA＝aC＞aB＝aD解析：線框在A、C位置時只受重力作用，加速度==g。線框在B、D位置時均受兩個力的作用，其中安培力向上、重力向下。由于重力大于安培力，所以加速度向下，大小為。（）又線框在D點時速度大于B點時速度，即，所以＞。因此加速度的關(guān)系為＝＞＞．答案：B.【例18】如圖所示，將長為1m的導線從中間折