2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)之電磁感應(yīng)

第1頁(yè)（共1頁(yè)）2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)之電磁感應(yīng)一．選擇題（共10小題）1．法拉第圓盤(pán)發(fā)電機(jī)示意圖如圖所示。銅圓盤(pán)安裝在豎直的銅軸上，兩電刷P、Q分別與圓盤(pán)的邊緣和銅軸接觸，下列說(shuō)法正確的是（）A．若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度均勻增大，回路電流大小恒定 B．若從上往下看圓盤(pán)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，電刷Q電勢(shì)高于P電勢(shì) C．若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變，角速度大小變化，則電流方向可能變化 D．若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則R的熱功率也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍2．高速鐵路列車(chē)通常使用磁剎車(chē)系統(tǒng)，磁剎車(chē)工作原理可簡(jiǎn)述如下：將磁鐵的N極靠近一塊正在以逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的圓形鋁盤(pán)，使磁感線總垂直射入鋁盤(pán)時(shí)，鋁盤(pán)隨即減速，如圖所示，圓中磁鐵左方鋁盤(pán)的甲區(qū)域朝磁鐵方向運(yùn)動(dòng)，磁鐵右方的乙區(qū)域朝離開(kāi)磁鐵方向運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（）A．鋁盤(pán)甲區(qū)域的感應(yīng)電流會(huì)產(chǎn)生垂直紙面向里的磁場(chǎng) B．磁場(chǎng)與感應(yīng)電流的作用力，會(huì)產(chǎn)生將鋁盤(pán)減速旋轉(zhuǎn)的阻力 C．感應(yīng)電流在鋁盤(pán)產(chǎn)生的內(nèi)能，是將鋁盤(pán)減速的最主要原因 D．若將實(shí)心鋁盤(pán)轉(zhuǎn)換成布滿小空洞的鋁盤(pán)，則磁鐵對(duì)布滿空洞的鋁盤(pán)減速效果比實(shí)心鋁盤(pán)的效果更好3．如圖，在水平面上有兩條光滑平行導(dǎo)電導(dǎo)軌，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在的平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，兩根材質(zhì)相同、長(zhǎng)度相等的金屬桿P、Q間隔一定的距離擺開(kāi)放在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌垂直，桿P質(zhì)量是桿Q的兩倍，兩桿與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。桿P以初速度v0滑向桿Q，為使兩桿不相碰，則桿Q固定與不固定兩種情況下，最初擺放兩桿時(shí)的最少距離之比為（）A．1：1 B．1：2 C．3：1 D．1：34．如圖甲所示，連接電流傳感器的線圈套在豎直放置的長(zhǎng)玻璃管上。將強(qiáng)磁鐵從離玻璃管上端高為h處由靜止釋放，磁鐵在玻璃管內(nèi)下落并穿過(guò)線圈。t1、t2、t3時(shí)刻的電流為0。如圖乙所示是實(shí)驗(yàn)中觀察到的線圈中電流隨時(shí)間變化的圖像，空氣阻力不計(jì)則（）A．t1～t3過(guò)程中線圈對(duì)磁鐵作用力方向先向上后向下 B．磁鐵上下翻轉(zhuǎn)后重復(fù)實(shí)驗(yàn)，電流方向先負(fù)向后正向 C．t2時(shí)刻，穿過(guò)線圈磁通量的變化率最大 D．h加倍后重復(fù)實(shí)驗(yàn)，電流峰值將加倍5．據(jù)報(bào)道，中國(guó)第三艘航母福建艦首次進(jìn)行海試。該艦首次采用電磁彈射器技術(shù)，如圖所示為電磁彈射裝置的等效電路圖（俯視圖）。兩根相互平行的光滑長(zhǎng)直導(dǎo)軌固定在水平面上，在導(dǎo)軌的左端接入電容為C的超級(jí)電容器，阻值為R的導(dǎo)體棒MN靜止與導(dǎo)軌上。先給電容器充電（電荷量為Q），閉合開(kāi)關(guān)S后，彈射時(shí)電容器釋放儲(chǔ)存的電能，所產(chǎn)生的強(qiáng)大電流經(jīng)過(guò)棒MN，在強(qiáng)磁場(chǎng)作用下加速。棒MN始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻。下列說(shuō)法正確的是（）A．超級(jí)電容器相當(dāng)電源，放電時(shí)兩端電壓不變 B．在電容器放電過(guò)程中，電容器的電容不斷減小 C．通過(guò)導(dǎo)體棒MN電流的最大值為QRCD．導(dǎo)體棒MN速度最大時(shí)所受的安培力也最大6．電磁學(xué)的成就極大地推動(dòng)了人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步。下列說(shuō)法正確的是（）A．甲圖中，真空冶煉爐利用渦流熱效應(yīng)熔化爐內(nèi)金屬 B．乙圖是某品牌手機(jī)無(wú)線充電原理圖，發(fā)射線圈需要通恒定電流 C．丙圖中，磁塊在沒(méi)有裂縫的鋁管中由靜止開(kāi)始下落做的是自由落體運(yùn)動(dòng) D．丁圖中，楞次通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)了電流周?chē)嬖诖艌?chǎng)7．線圈炮是電磁炮的一種，由加速線圈和彈丸線圈構(gòu)成，根據(jù)通電線圈之間磁場(chǎng)的相互作用原理而工作。如圖所示，彈丸線圈放在絕緣且內(nèi)壁光滑的水平發(fā)射導(dǎo)管內(nèi)。閉合開(kāi)關(guān)S后，在加速線圈中接通變化的電流iab，則能使靜止的彈丸線圈向右發(fā)射的電流是（）A． B． C． D．8．矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。若軸線右側(cè)沒(méi)有磁場(chǎng)（磁場(chǎng)具有理想邊界），如圖所示。設(shè)abcda方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向。從圖示位置開(kāi)始一個(gè)周期內(nèi)線圈感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖像中，正確的是（）A． B． C． D．9．如圖所示，光滑U形金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，一根導(dǎo)體棒垂直靜置于導(dǎo)軌上構(gòu)成回路。將回路正上方的條形磁鐵豎直向上拋出。在其運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，安培力對(duì)導(dǎo)體棒做功W，回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q，導(dǎo)體棒獲得的動(dòng)能為Ek，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（）A．導(dǎo)體棒對(duì)軌道壓力大于重力 B．磁鐵加速度為g C．W＝Q D．W＝Ek10．如圖所示，在光滑絕緣的水平面上方，有兩個(gè)方向相反的水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)范圍足夠大，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小左邊為2B，右邊為3B，一個(gè)豎直放置的寬為L(zhǎng)、長(zhǎng)為3L、單位長(zhǎng)度的質(zhì)量為m、單位長(zhǎng)度的電阻為r的矩形金屬線框，以初速度v垂直磁場(chǎng)方向從圖中實(shí)線位置開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線框運(yùn)動(dòng)到虛線位置（在左邊磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，在右邊磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度為2L）時(shí)，線框的速度為13A．此時(shí)線框中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，線框中感應(yīng)電流所受安培力為13BB．此過(guò)程中通過(guò)線框截面的電量為16mvC．此過(guò)程中線框產(chǎn)生的焦耳熱為49D．線框剛好可以完全進(jìn)入右側(cè)磁場(chǎng)二．多選題（共4小題）（多選）11．如圖所示，將一通電螺線管豎直放置，螺線管內(nèi)部形成方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝kt（k為常量，t為時(shí)間）的磁場(chǎng)，在內(nèi)部用絕緣輕繩懸掛一與螺線管共軸的金屬薄圓管，其電阻率為ρ、高度為h，半徑為r，厚度為d（d?r）。則下列說(shuō)法正確的是（）A．從上向下看，金屬薄圓管中的感應(yīng)電流為順時(shí)針?lè)较?B．金屬薄圓管的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為kπrC．金屬薄圓管的熱功率為πdhD．輕繩對(duì)金屬薄圓管的拉力大小隨時(shí)間減?。ǘ噙x）12．如圖所示，光滑絕緣水平桌面上放置一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、每邊電阻均為R0的正方形金屬細(xì)框，右側(cè)區(qū)域內(nèi)存在寬度為2L的方向垂直于桌面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，兩虛線為磁場(chǎng)邊界?，F(xiàn)使金屬框以一定的初速度水平向右運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬框的左、右邊框始終與磁場(chǎng)邊界平行，金屬框完全穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域后，速度大小變?yōu)樗跛俣鹊娜种?。下列說(shuō)法正確的是（）A．金屬框的初速度大小為3BB．金屬框的初速度大小為3BC．金屬框進(jìn)入和離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱相等 D．金屬框穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱為B（多選）13．根據(jù)實(shí)際需要，磁鐵可以制造成多種形狀，如圖就是一根很長(zhǎng)的光滑圓柱形磁棒，在它的側(cè)面有均勻向外的輻射狀磁場(chǎng)?，F(xiàn)將磁棒豎直固定在水平地面上，磁棒外套有一個(gè)粗細(xì)均勻的圓形金屬線圈，金屬線圈的質(zhì)量為m，半徑為R，電阻為r，金屬線圈所在位置的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．讓金屬線圈從磁棒上端由靜止釋放，經(jīng)一段時(shí)間后與水平地面相碰（碰前金屬線圈已達(dá)最大速度）并原速率反彈，又經(jīng)時(shí)間t，上升到距離地面高度為h處速度減小到零。下列說(shuō)法中正確的是（）A．金屬線圈與地面撞擊前的速度大小mgr4B．撞擊反彈后上升到最高處h的過(guò)程中，通過(guò)金屬線圈某一截面的電荷量m2C．撞擊反彈后上升到最高處h的過(guò)程中，通過(guò)金屬線圈某一截面的電荷量m2D．撞擊反彈后上升到最高處h的過(guò)程中，金屬線圈中產(chǎn)生的焦耳熱m3（多選）14．電子感應(yīng)加速器是加速電子的一類(lèi)常見(jiàn)加速器，結(jié)構(gòu)示意主視圖、俯視圖如圖甲所示，上下為電磁鐵的兩個(gè)磁極，磁極之間有一個(gè)環(huán)形真空室，電子在真空室中做圓周運(yùn)動(dòng)。電磁鐵線圈中電流的大小、方向變化，產(chǎn)生的感生電場(chǎng)使電子加速，規(guī)定圖甲中所示電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向?yàn)檎较?。磁極在真空室區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝kt（k＞0）的變化磁場(chǎng)，使電子逆時(shí)針加速，已知磁場(chǎng)隨時(shí)間均勻變化時(shí)感生電場(chǎng)的大小E=1ΔΦ2πRΔt，其中A．電子繞真空室一圈，動(dòng)能增量為ekπR2 B．磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間線性減小時(shí)，電子也能被加速 C．若磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按圖丙所示規(guī)律變化，電子在加速器中全程均可被加速 D．若磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按圖丙所示規(guī)律變化，電子在加速器中僅在14三．填空題（共2小題）15．圖是一種延時(shí)繼電器的示意圖。鐵芯上有兩個(gè)線圈A和B。線圈A跟電源連接，線圈B兩端連在一起，構(gòu)成一個(gè)閉合電路。在斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S的時(shí)候，彈簧K將（A：立即；B：過(guò)一會(huì)兒）將銜鐵D向上拉起，原因是：。16．如圖所示，在光滑水平金屬框架上有一導(dǎo)體棒ab。第一次以速度v勻速向右平動(dòng)，第二次以速度2v勻速向右平動(dòng)，兩次移動(dòng)的距離相同，則兩種情況下回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比和通過(guò)R的電荷量之比。四．解答題（共4小題）17．如圖所示，在空間中有一垂直紙面向里方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)上下邊緣間距為h＝5.2m，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝1T，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)＝1m、電阻為R＝1Ω、質(zhì)量為m＝1kg的正方形導(dǎo)線框緊貼磁場(chǎng)區(qū)域的上邊從靜止下落，當(dāng)線圈PQ邊剛出磁場(chǎng)的下邊緣時(shí)，恰好開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g＝10m/s2，求：（1）PQ邊剛出磁場(chǎng)下邊緣時(shí)的速度v；（2）導(dǎo)線框穿過(guò)磁場(chǎng)所產(chǎn)生的焦耳熱；（3）導(dǎo)線框從開(kāi)始下落到PQ邊到達(dá)磁場(chǎng)下邊緣流過(guò)線框的電荷量。18．如圖所示，傾斜光滑金屬導(dǎo)軌的傾角為30°，水平導(dǎo)軌粗糙，兩平行導(dǎo)軌的間距均為L(zhǎng)。質(zhì)量為m、電阻為R、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的金屬棒a垂直水平導(dǎo)軌放置，兩導(dǎo)軌間均存在垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B1和B2?，F(xiàn)把質(zhì)量為m、電阻為R、長(zhǎng)度也為L(zhǎng)的金屬棒b垂直傾斜導(dǎo)軌由靜止釋放，重力加速度為g，傾斜導(dǎo)軌無(wú)限長(zhǎng)，金屬棒a始終靜止，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。求：（1）金屬棒b的最大加速度am；（2）金屬棒a與導(dǎo)軌間的摩擦因數(shù)μ至少為多少；（3）從靜止釋放金屬棒b，當(dāng)其沿斜面下滑x位移時(shí)，b棒剛好達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，求此過(guò)程a棒產(chǎn)生的焦耳熱。19．如圖甲所示，MN、PQ是固定于同一水平面內(nèi)相互平行的粗糙長(zhǎng)直導(dǎo)軌，間距L＝2.0m；R1＝R，R2＝2R是并聯(lián)在導(dǎo)軌一端的兩個(gè)電阻，質(zhì)量m＝1.0kg的導(dǎo)體棒ab垂直跨在導(dǎo)軌上，電壓傳感器與這部分裝置相連。導(dǎo)軌所在空間有磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。從t＝0開(kāi)始對(duì)導(dǎo)體棒ab施加一個(gè)水平向左的外力F，使其由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌向左運(yùn)動(dòng)，電壓傳感器測(cè)出R1兩端的電壓隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示，其中OA段是直線，AB段是曲線、BC段平行于時(shí)間軸。假設(shè)在從1.2s開(kāi)始以后，外力F的功率P＝4.5W保持不變。導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒ab的電阻均可忽略不計(jì)，導(dǎo)體棒ab在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直，且接觸良好，不計(jì)電壓傳感器對(duì)電路的影響，題中R是未知量，重力加速度大小取g＝10m/s2，求：（1）導(dǎo)體棒ab做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度；（2）導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（3）在1.2s﹣2.4s的時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體棒位移x＝1.15m，求回路產(chǎn)生的焦耳熱（計(jì)算結(jié)果保留1位有效數(shù)字）。20．如圖甲所示，電阻不計(jì)、間距L＝0.5m的兩根足夠長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌構(gòu)成的平面與水平面成θ＝37°角，導(dǎo)軌上端連接定值電阻R＝1Ω。整個(gè)導(dǎo)軌平面處于垂直于導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一質(zhì)量為m＝0.2kg、長(zhǎng)度L＝0.5m、電阻r＝1Ω的導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌上某處由靜止釋放，此后其速度—時(shí)間圖像（v﹣t）如圖乙所示，導(dǎo)體棒5s末已經(jīng)達(dá)到最大速度。導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，導(dǎo)體棒始終垂直于導(dǎo)軌且接觸良好。重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，求：（1）導(dǎo)體棒勻速階段速度大小vm；（2）前5s內(nèi)導(dǎo)體棒通過(guò)的位移；（3）前5s內(nèi)導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱。

2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)之電磁感應(yīng)參考答案與試題解析一．選擇題（共10小題）1．法拉第圓盤(pán)發(fā)電機(jī)示意圖如圖所示。銅圓盤(pán)安裝在豎直的銅軸上，兩電刷P、Q分別與圓盤(pán)的邊緣和銅軸接觸，下列說(shuō)法正確的是（）A．若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度均勻增大，回路電流大小恒定 B．若從上往下看圓盤(pán)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，電刷Q電勢(shì)高于P電勢(shì) C．若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變，角速度大小變化，則電流方向可能變化 D．若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則R的熱功率也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍【考點(diǎn)】線圈進(jìn)出磁場(chǎng)的能量計(jì)算；用閉合電路的歐姆定律計(jì)算電路中的電壓和電流；導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．【專(zhuān)題】定量思想；推理法；電磁感應(yīng)與電路結(jié)合；分析綜合能力．【答案】B【分析】圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)可等效看成無(wú)數(shù)軸向?qū)w切割磁感線，有效切割長(zhǎng)度為銅盤(pán)的半徑L，求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，應(yīng)用閉合電路的歐姆定律求出電流；根據(jù)右手定則分析感應(yīng)電流方向，根據(jù)電功率計(jì)算公式分析電流在R上的熱功率變化情況。【解答】解：A．回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=回路電流大小為I=可知若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度均勻增大，回路電流大小均勻增大，故A錯(cuò)誤；B．若從上往下看圓盤(pán)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)右手定則，電刷Q電勢(shì)高于P電勢(shì)，故B正確；C．若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變，角速度大小變化，根據(jù)右手定則，則電流方向不變，故C錯(cuò)誤；D．若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，根據(jù)P=可知R的熱功率也變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，故D錯(cuò)誤。故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要是考查了法拉第電磁感應(yīng)定律，對(duì)于導(dǎo)體切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)情況有兩種：一是導(dǎo)體平動(dòng)切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，可以根據(jù)E＝BLv來(lái)計(jì)算；二是導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，可以根據(jù)E=12BL22．高速鐵路列車(chē)通常使用磁剎車(chē)系統(tǒng)，磁剎車(chē)工作原理可簡(jiǎn)述如下：將磁鐵的N極靠近一塊正在以逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的圓形鋁盤(pán)，使磁感線總垂直射入鋁盤(pán)時(shí)，鋁盤(pán)隨即減速，如圖所示，圓中磁鐵左方鋁盤(pán)的甲區(qū)域朝磁鐵方向運(yùn)動(dòng)，磁鐵右方的乙區(qū)域朝離開(kāi)磁鐵方向運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（）A．鋁盤(pán)甲區(qū)域的感應(yīng)電流會(huì)產(chǎn)生垂直紙面向里的磁場(chǎng) B．磁場(chǎng)與感應(yīng)電流的作用力，會(huì)產(chǎn)生將鋁盤(pán)減速旋轉(zhuǎn)的阻力 C．感應(yīng)電流在鋁盤(pán)產(chǎn)生的內(nèi)能，是將鋁盤(pán)減速的最主要原因 D．若將實(shí)心鋁盤(pán)轉(zhuǎn)換成布滿小空洞的鋁盤(pán)，則磁鐵對(duì)布滿空洞的鋁盤(pán)減速效果比實(shí)心鋁盤(pán)的效果更好【考點(diǎn)】楞次定律及其應(yīng)用；生活中的電磁感應(yīng)現(xiàn)象．【專(zhuān)題】定性思想；推理法；電磁感應(yīng)與圖象結(jié)合；推理能力．【答案】B【分析】根據(jù)楞次定律以及“來(lái)拒去留”推論，結(jié)合電阻變大，電流變小分析求解?！窘獯稹拷猓篈.鋁盤(pán)甲區(qū)域中的磁通量向里增大，由楞次定律可知，甲區(qū)域感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍瑒t此感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，故A錯(cuò)誤；BC.由“來(lái)拒去留”可知，磁場(chǎng)與感應(yīng)電流的作用力，會(huì)產(chǎn)生將鋁盤(pán)減速旋轉(zhuǎn)的阻力，會(huì)使鋁盤(pán)減速，故B正確，C錯(cuò)誤；D.改成空洞鋁盤(pán)，電阻變大，電流變小，阻礙效果更差，故D錯(cuò)誤。故選：B。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了楞次定律，理解增反減同、來(lái)拒去留是解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵。3．如圖，在水平面上有兩條光滑平行導(dǎo)電導(dǎo)軌，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在的平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，兩根材質(zhì)相同、長(zhǎng)度相等的金屬桿P、Q間隔一定的距離擺開(kāi)放在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌垂直，桿P質(zhì)量是桿Q的兩倍，兩桿與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。桿P以初速度v0滑向桿Q，為使兩桿不相碰，則桿Q固定與不固定兩種情況下，最初擺放兩桿時(shí)的最少距離之比為（）A．1：1 B．1：2 C．3：1 D．1：3【考點(diǎn)】雙桿在等寬導(dǎo)軌上切割磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題；動(dòng)量定理在電磁感應(yīng)問(wèn)題中的應(yīng)用；動(dòng)量守恒定律在電磁感應(yīng)問(wèn)題中的應(yīng)用；用閉合電路的歐姆定律計(jì)算電路中的電壓和電流；導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．【專(zhuān)題】定量思想；推理法；電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題；推理能力．【答案】C【分析】根據(jù)電阻定律確定桿P、Q的電阻關(guān)系。桿Q固定時(shí)，對(duì)桿P，根據(jù)動(dòng)量定理，結(jié)合電流的定義式、法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律求解最初擺放兩桿時(shí)的最少距離。桿Q不固定時(shí)，桿P、Q相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)兩桿組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，最終兩桿以相同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。最初擺放兩桿時(shí)的最少距離等于桿P、Q的最大相對(duì)位移。根據(jù)動(dòng)量守恒定律求得最終兩桿的速度。對(duì)桿Q，根據(jù)動(dòng)量定理求解最初擺放兩桿時(shí)的最少距離?！窘獯稹拷猓阂阎獌山饘贄U材質(zhì)相同、長(zhǎng)度相等，桿P質(zhì)量是桿Q的兩倍，可得桿P的橫截面積是桿Q的兩倍，根據(jù)電阻定律，可知桿P的電阻是桿Q的12，設(shè)桿P的質(zhì)量為2m，電阻為R，則桿Q的質(zhì)量為m，電阻為2R桿Q固定時(shí)，設(shè)最初擺放兩桿時(shí)的最少距離為x1，這也是桿P速度減到零的距離，以向右為正方向，對(duì)桿P，根據(jù)動(dòng)量定理得：﹣BLI?Δt=0其中：I解得：x桿Q不固定時(shí)，設(shè)最初擺放兩桿時(shí)的最少距離為x2，這也是桿P、Q的最大相對(duì)位移。桿P、Q相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)受到等大反向的安培力作用，兩桿組成的系統(tǒng)所受合力為零，此系統(tǒng)動(dòng)量守恒，最終兩桿相對(duì)靜止，以相同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)最終兩桿的速度均為v，以向右為正方向，則有：2mv0＝（2m+m）v，解得：v以向右為正方向，對(duì)桿Q，根據(jù)動(dòng)量定理得：BLI'?Δt其中：I解得：x可得：x1：x2＝3：1，故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的力學(xué)問(wèn)題，對(duì)于電磁感應(yīng)與力學(xué)綜合問(wèn)題研究思路常常有兩條：一條從力的角度，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、安培力公式、平衡條件、牛頓第二定律、動(dòng)量定理列出方程；另一條是功與能的角度，根據(jù)動(dòng)能定理、功能關(guān)系、能量守恒等列方程求解。如果涉及到電荷量、位移、時(shí)間問(wèn)題時(shí)可根據(jù)動(dòng)量定理，結(jié)合電荷量的推論公式進(jìn)行解答。4．如圖甲所示，連接電流傳感器的線圈套在豎直放置的長(zhǎng)玻璃管上。將強(qiáng)磁鐵從離玻璃管上端高為h處由靜止釋放，磁鐵在玻璃管內(nèi)下落并穿過(guò)線圈。t1、t2、t3時(shí)刻的電流為0。如圖乙所示是實(shí)驗(yàn)中觀察到的線圈中電流隨時(shí)間變化的圖像，空氣阻力不計(jì)則（）A．t1～t3過(guò)程中線圈對(duì)磁鐵作用力方向先向上后向下 B．磁鐵上下翻轉(zhuǎn)后重復(fù)實(shí)驗(yàn)，電流方向先負(fù)向后正向 C．t2時(shí)刻，穿過(guò)線圈磁通量的變化率最大 D．h加倍后重復(fù)實(shí)驗(yàn)，電流峰值將加倍【考點(diǎn)】楞次定律及其應(yīng)用．【專(zhuān)題】定性思想；推理法；電磁感應(yīng)與電路結(jié)合；推理能力．【答案】B【分析】楞次定律：感應(yīng)電流具有這樣的方向，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，楞次定律是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體體現(xiàn)。感應(yīng)電流與回路電阻和磁通量變化率有關(guān)，電阻一定時(shí)，磁通量變化率越大，感應(yīng)電流越大?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)楞次定律的來(lái)拒去留，可知時(shí)間t1～t3內(nèi)，磁鐵受到線圈的作用力方向始終向上，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，可知若將磁鐵兩極翻轉(zhuǎn)后重復(fù)實(shí)驗(yàn)，磁場(chǎng)方向相反，則磁場(chǎng)的變化也隨之相反，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向也相反，即先產(chǎn)生負(fù)向感應(yīng)電流，后產(chǎn)生正向感應(yīng)電流，故B正確；C、由乙圖中感應(yīng)電流的變化可知，t2時(shí)刻強(qiáng)磁鐵恰好運(yùn)動(dòng)到線圈處，此時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量最大，電流為0，穿過(guò)線圈磁通量的變化率為零，故C錯(cuò)誤；D、h加倍后重復(fù)實(shí)驗(yàn)，由于磁鐵向下做加速度不為零的加速運(yùn)動(dòng)，假設(shè)加速度始終等于重力加速度，則速度v=2gh，考慮到磁鐵下降的過(guò)程中受到安培力的阻礙作用，下降h時(shí)的速度會(huì)略小于2gh，同時(shí)下降2h時(shí)的速度大體上接近下降h時(shí)的2倍，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，可知h故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查楞次定律的應(yīng)用，理解楞次定律是解題的關(guān)鍵。5．據(jù)報(bào)道，中國(guó)第三艘航母福建艦首次進(jìn)行海試。該艦首次采用電磁彈射器技術(shù)，如圖所示為電磁彈射裝置的等效電路圖（俯視圖）。兩根相互平行的光滑長(zhǎng)直導(dǎo)軌固定在水平面上，在導(dǎo)軌的左端接入電容為C的超級(jí)電容器，阻值為R的導(dǎo)體棒MN靜止與導(dǎo)軌上。先給電容器充電（電荷量為Q），閉合開(kāi)關(guān)S后，彈射時(shí)電容器釋放儲(chǔ)存的電能，所產(chǎn)生的強(qiáng)大電流經(jīng)過(guò)棒MN，在強(qiáng)磁場(chǎng)作用下加速。棒MN始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻。下列說(shuō)法正確的是（）A．超級(jí)電容器相當(dāng)電源，放電時(shí)兩端電壓不變 B．在電容器放電過(guò)程中，電容器的電容不斷減小 C．通過(guò)導(dǎo)體棒MN電流的最大值為QRCD．導(dǎo)體棒MN速度最大時(shí)所受的安培力也最大【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過(guò)程中的電路類(lèi)問(wèn)題；電容的概念與物理意義；含容電路的常規(guī)分析與計(jì)算．【專(zhuān)題】定量思想；推理法；電磁感應(yīng)與電路結(jié)合；分析綜合能力．【答案】C【分析】AB、根據(jù)C=?rCD、放電過(guò)程，導(dǎo)體棒受到向右安培力向右做加速運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)電路中總感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的變化可知感應(yīng)電流的變化，根據(jù)F＝BIL可知安培力大小的變化特點(diǎn)?！窘獯稹拷猓篈B、由平行板電容器電容的決定式C=放電過(guò)程，超級(jí)電容器相當(dāng)電源，電容器兩端電壓：U=QC，Q減少，C不變，所以電容器兩端電壓UCD、閉合開(kāi)關(guān)S后，導(dǎo)體棒通過(guò)從M到N的電流，根據(jù)左手定則可知導(dǎo)體棒所受安培力水平向右，導(dǎo)體棒從靜止向右加速運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，M端相當(dāng)于電源正極，設(shè)某時(shí)刻導(dǎo)體棒的速度為v，則電路中總電動(dòng)勢(shì)：E＝U﹣BLv，v增大，則E減小，電流中電流減小，所以開(kāi)始閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，電流最大，導(dǎo)體棒上兩端電壓UR＝U=QC當(dāng)E減小為零時(shí)，則回路中電流為零，由F＝BIL可知導(dǎo)體棒所受安培力為零，導(dǎo)體棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度最大，所以導(dǎo)體棒MN速度最大時(shí)所受的安培力為零，故C正確，D錯(cuò)誤。故選：C。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電磁感應(yīng)中含有電容器的導(dǎo)軌滑桿模型，解題的關(guān)鍵是知道閉合開(kāi)關(guān)后導(dǎo)體棒受到水平向右的安培力作用向右做加速運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，電路中總電動(dòng)勢(shì)減小。6．電磁學(xué)的成就極大地推動(dòng)了人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步。下列說(shuō)法正確的是（）A．甲圖中，真空冶煉爐利用渦流熱效應(yīng)熔化爐內(nèi)金屬 B．乙圖是某品牌手機(jī)無(wú)線充電原理圖，發(fā)射線圈需要通恒定電流 C．丙圖中，磁塊在沒(méi)有裂縫的鋁管中由靜止開(kāi)始下落做的是自由落體運(yùn)動(dòng) D．丁圖中，楞次通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)了電流周?chē)嬖诖艌?chǎng)【考點(diǎn)】生活中的電磁感應(yīng)現(xiàn)象；楞次定律及其應(yīng)用；渦流的產(chǎn)生及原理．【專(zhuān)題】定性思想；推理法；交流電專(zhuān)題；推理能力．【答案】A【分析】根據(jù)渦流原理分析；根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象以及無(wú)線充電的原理，結(jié)合感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的條件進(jìn)行分析；根據(jù)楞次定律的推論分析；根據(jù)物理學(xué)史分析判斷?！窘獯稹拷猓篈.真空冶煉爐是用渦流來(lái)熔化金屬對(duì)其進(jìn)行冶煉的，爐內(nèi)放入被冶煉的金屬，線圈內(nèi)通入高頻交變電流，這時(shí)被冶煉的金屬中產(chǎn)生渦流就能被熔化，故A正確；B.無(wú)線充電的原理是電磁感應(yīng)中的互感現(xiàn)象，發(fā)生電磁感應(yīng)的條件是電流要發(fā)生變化，故發(fā)射線圈需要通交流電，故B錯(cuò)誤；C.磁塊通過(guò)鋁管時(shí)，導(dǎo)致鋁管的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，出現(xiàn)感應(yīng)磁場(chǎng)要阻礙原磁場(chǎng)的變化，導(dǎo)致磁塊會(huì)受到一定阻力，從而磁塊不會(huì)做自由落體運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D.奧斯特通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)了電流周?chē)嬖诖艌?chǎng)，故D錯(cuò)誤。故選：A。【點(diǎn)評(píng)】本題是生活中電磁學(xué)問(wèn)題，關(guān)鍵抓住物理原理分析，應(yīng)在理解的基礎(chǔ)上加強(qiáng)記憶。7．線圈炮是電磁炮的一種，由加速線圈和彈丸線圈構(gòu)成，根據(jù)通電線圈之間磁場(chǎng)的相互作用原理而工作。如圖所示，彈丸線圈放在絕緣且內(nèi)壁光滑的水平發(fā)射導(dǎo)管內(nèi)。閉合開(kāi)關(guān)S后，在加速線圈中接通變化的電流iab，則能使靜止的彈丸線圈向右發(fā)射的電流是（）A． B． C． D．【考點(diǎn)】楞次定律及其應(yīng)用．【專(zhuān)題】定性思想；推理法；電磁感應(yīng)與電路結(jié)合；推理能力．【答案】D【分析】本題根據(jù)楞次定律，結(jié)合加速線圈與彈丸線圈要形成斥力，分析求解?！窘獯稹拷猓簭椡柘蛴野l(fā)射，此時(shí)加速線圈與彈丸線圈要形成斥力，加速線圈和彈丸線圈的磁場(chǎng)方向應(yīng)該相反，根據(jù)楞次定律，加速線圈的電流應(yīng)該逐漸增大，故ABC錯(cuò)誤，D正確；故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了楞次定律的應(yīng)用，合理利用增反減同、來(lái)拒去留是解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵。8．矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。若軸線右側(cè)沒(méi)有磁場(chǎng)（磁場(chǎng)具有理想邊界），如圖所示。設(shè)abcda方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向。從圖示位置開(kāi)始一個(gè)周期內(nèi)線圈感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖像中，正確的是（）A． B． C． D．【考點(diǎn)】根據(jù)B﹣t或者φ﹣t圖像計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理；交變電流的u﹣t圖像和i﹣t圖像．【專(zhuān)題】定性思想；推理法；交流電專(zhuān)題；理解能力．【答案】A【分析】根據(jù)楞次定律判斷出感應(yīng)電流的方向。由感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式e＝Emsinωt，由歐姆定律求出此線圈感應(yīng)電流的表達(dá)式，再選擇圖象?！窘獯稹拷猓喝鐖D所示，左側(cè)線框在磁場(chǎng)中開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)楞次定律可得，初始時(shí)，磁通量向里減小，感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)向里，電流為abcda方向，根據(jù)交流電產(chǎn)生原理得，從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，線框轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的交流電：e＝Bsωsinωt，線框中的感應(yīng)電流隨時(shí)間也按正弦規(guī)律變化，同理當(dāng)右側(cè)線框轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生的電流方向?yàn)閍bcda，但產(chǎn)生的感應(yīng)電流小于開(kāi)始時(shí)，故BCD錯(cuò)誤，A正確；故選：A。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了線圈在磁場(chǎng)中產(chǎn)生感應(yīng)電流及其大小，法拉第電磁感應(yīng)定律判斷出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，進(jìn)而根據(jù)歐姆定律判斷出電流大小。9．如圖所示，光滑U形金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，一根導(dǎo)體棒垂直靜置于導(dǎo)軌上構(gòu)成回路。將回路正上方的條形磁鐵豎直向上拋出。在其運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，安培力對(duì)導(dǎo)體棒做功W，回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q，導(dǎo)體棒獲得的動(dòng)能為Ek，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（）A．導(dǎo)體棒對(duì)軌道壓力大于重力 B．磁鐵加速度為g C．W＝Q D．W＝Ek【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過(guò)程中的能量類(lèi)問(wèn)題；楞次定律及其應(yīng)用．【專(zhuān)題】定性思想；推理法；電磁感應(yīng)——功能問(wèn)題；推理能力．【答案】D【分析】根據(jù)楞次定律的推廣內(nèi)容定性的分析磁體和導(dǎo)體棒之間的作用力，從而得出導(dǎo)體棒對(duì)軌道的壓力和磁鐵的加速度特點(diǎn)；根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化分析功與能的關(guān)系?！窘獯稹拷猓篈B、因?yàn)榇盆F向上運(yùn)動(dòng)，根據(jù)“來(lái)拒去留”，回路對(duì)磁鐵有向下的吸引力，再根據(jù)力的作用是相互的可知磁鐵對(duì)回路有向上的吸引力，故導(dǎo)體棒對(duì)軌道的壓力小于重力。根據(jù)牛頓第二定律，磁鐵受向下的重力和吸引力，故磁鐵的加速度會(huì)大于g，故AB錯(cuò)誤；C、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，導(dǎo)體棒克服安培力做功等于回路產(chǎn)生的焦耳熱，故C錯(cuò)誤；D、對(duì)導(dǎo)體棒進(jìn)行分析，根據(jù)動(dòng)能定理，安培力對(duì)導(dǎo)體棒做的功就等于合力做的功，即等于導(dǎo)體棒動(dòng)能的變化量，故W＝Ek，故D正確。故選：D。【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵是熟練掌握楞次定律的推廣結(jié)論“來(lái)拒去留；增縮減擴(kuò)；增反減同”，并能根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化判斷功與能的關(guān)系。10．如圖所示，在光滑絕緣的水平面上方，有兩個(gè)方向相反的水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)范圍足夠大，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小左邊為2B，右邊為3B，一個(gè)豎直放置的寬為L(zhǎng)、長(zhǎng)為3L、單位長(zhǎng)度的質(zhì)量為m、單位長(zhǎng)度的電阻為r的矩形金屬線框，以初速度v垂直磁場(chǎng)方向從圖中實(shí)線位置開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線框運(yùn)動(dòng)到虛線位置（在左邊磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，在右邊磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度為2L）時(shí)，線框的速度為13A．此時(shí)線框中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，線框中感應(yīng)電流所受安培力為13BB．此過(guò)程中通過(guò)線框截面的電量為16mvC．此過(guò)程中線框產(chǎn)生的焦耳熱為49D．線框剛好可以完全進(jìn)入右側(cè)磁場(chǎng)【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過(guò)程中的能量類(lèi)問(wèn)題；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式；導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．【專(zhuān)題】定量思想；推理法；電磁感應(yīng)——功能問(wèn)題；分析綜合能力．【答案】D【分析】根據(jù)右手定則判斷線框中的電流方向，再根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律計(jì)算回路中電動(dòng)勢(shì)，再由閉合電路歐姆定律計(jì)算電流，根據(jù)安培定則計(jì)算安培力，最后根據(jù)牛頓第二定律求解加速度；根據(jù)動(dòng)量定理列式即可求解電荷量；根據(jù)能量守恒定律列式求解此過(guò)程中線框產(chǎn)生的焦耳熱?！窘獯稹拷猓篈D.根據(jù)右手定則，此時(shí)線框中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E＝2BL×13v+3BL×13v=53BLv，線框中感應(yīng)電流大小為I=E8Lr=5Bv24r，線框中感應(yīng)電流所受安培力為F＝2BIL+3BILB.設(shè)向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量定理有﹣2BILΔt﹣3BILΔt＝8Lm×13v-8Lmv，q＝IΔt，聯(lián)立解得qC.由能量守恒定律有Q=12×8故選：D。【點(diǎn)評(píng)】該題考查線框穿過(guò)有界磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、閉合電路歐姆定律、牛頓第二定律、動(dòng)量定理以及能量守恒定律等知識(shí)點(diǎn)的綜合應(yīng)用，題目難度較大，為易錯(cuò)題型。二．多選題（共4小題）（多選）11．如圖所示，將一通電螺線管豎直放置，螺線管內(nèi)部形成方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝kt（k為常量，t為時(shí)間）的磁場(chǎng)，在內(nèi)部用絕緣輕繩懸掛一與螺線管共軸的金屬薄圓管，其電阻率為ρ、高度為h，半徑為r，厚度為d（d?r）。則下列說(shuō)法正確的是（）A．從上向下看，金屬薄圓管中的感應(yīng)電流為順時(shí)針?lè)较?B．金屬薄圓管的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為kπrC．金屬薄圓管的熱功率為πdhD．輕繩對(duì)金屬薄圓管的拉力大小隨時(shí)間減小【考點(diǎn)】楞次定律及其應(yīng)用；電功和電功率的計(jì)算；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式．【專(zhuān)題】定量思想；推理法；電磁感應(yīng)與電路結(jié)合；推理能力．【答案】AC【分析】根據(jù)楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律，結(jié)合電阻定律以功率表達(dá)式、左手定則分析求解?！窘獯稹拷猓篈.穿過(guò)金屬薄圓管的磁通量向上逐漸增加，則根據(jù)楞次定律可知，從上向下看，金屬薄圓管中的感應(yīng)電流為順時(shí)針?lè)较?，故A正確；B.由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，金屬薄圓管的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E=ΔBΔtπr故B錯(cuò)誤；C.由電阻定律可知，金屬薄圓管的電阻為R=金屬薄圓管的熱功率大小為P=故C正確；D.根據(jù)左手定則可知，金屬薄圓管中各段所受的受安培力方向指向圓管的軸線，則輕繩對(duì)金屬薄圓管的拉力的合力大小始終等于金屬薄圓管的重力不隨時(shí)間變化，故D錯(cuò)誤。故選：AC?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了電磁感應(yīng)相關(guān)知識(shí)，理解楞次定律的含義和判斷，合理利用電磁感應(yīng)公式計(jì)算電動(dòng)勢(shì)是解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵。（多選）12．如圖所示，光滑絕緣水平桌面上放置一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、每邊電阻均為R0的正方形金屬細(xì)框，右側(cè)區(qū)域內(nèi)存在寬度為2L的方向垂直于桌面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，兩虛線為磁場(chǎng)邊界?，F(xiàn)使金屬框以一定的初速度水平向右運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬框的左、右邊框始終與磁場(chǎng)邊界平行，金屬框完全穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域后，速度大小變?yōu)樗跛俣鹊娜种?。下列說(shuō)法正確的是（）A．金屬框的初速度大小為3BB．金屬框的初速度大小為3BC．金屬框進(jìn)入和離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱相等 D．金屬框穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱為B【考點(diǎn)】線圈進(jìn)出磁場(chǎng)的能量計(jì)算；線圈進(jìn)出磁場(chǎng)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題．【專(zhuān)題】定量思想；推理法；電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題；分析綜合能力．【答案】AD【分析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、安培力計(jì)算公式，應(yīng)用動(dòng)量定理求解金屬框的初速度；根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)定律分析金屬框進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng)的速度，結(jié)合能量守恒定律得出產(chǎn)生的總焦耳熱?！窘獯稹拷猓篈B．設(shè)金屬框的初速度大小為v，金屬框穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的整個(gè)過(guò)程中，取向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量定理-2金屬框進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域的電量大小等于金屬框出磁場(chǎng)區(qū)域的電量大小，為q=解得v=故A正確，B錯(cuò)誤；C．金屬框穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的整個(gè)過(guò)程中，金屬框做減速運(yùn)動(dòng)，則金屬框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中的速度大于金屬框出磁場(chǎng)過(guò)程中的速度，根據(jù)FA可知金屬框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中的受到的安培力大于金屬框出磁場(chǎng)過(guò)程中受到的安培力，金屬框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中的安培力做功大于金屬框出磁場(chǎng)過(guò)程中的安培力做功，故金屬框進(jìn)入和離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱不相等，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)能量守恒，金屬框穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱為Q=故D正確。故選：AD。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了電磁感應(yīng)中動(dòng)力學(xué)問(wèn)題與功能關(guān)系，要掌握安培力的沖量的推導(dǎo)過(guò)程，利用動(dòng)量定理解答金屬框在不同位置的速度，解題要注意電路的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。（多選）13．根據(jù)實(shí)際需要，磁鐵可以制造成多種形狀，如圖就是一根很長(zhǎng)的光滑圓柱形磁棒，在它的側(cè)面有均勻向外的輻射狀磁場(chǎng)?，F(xiàn)將磁棒豎直固定在水平地面上，磁棒外套有一個(gè)粗細(xì)均勻的圓形金屬線圈，金屬線圈的質(zhì)量為m，半徑為R，電阻為r，金屬線圈所在位置的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．讓金屬線圈從磁棒上端由靜止釋放，經(jīng)一段時(shí)間后與水平地面相碰（碰前金屬線圈已達(dá)最大速度）并原速率反彈，又經(jīng)時(shí)間t，上升到距離地面高度為h處速度減小到零。下列說(shuō)法中正確的是（）A．金屬線圈與地面撞擊前的速度大小mgr4B．撞擊反彈后上升到最高處h的過(guò)程中，通過(guò)金屬線圈某一截面的電荷量m2C．撞擊反彈后上升到最高處h的過(guò)程中，通過(guò)金屬線圈某一截面的電荷量m2D．撞擊反彈后上升到最高處h的過(guò)程中，金屬線圈中產(chǎn)生的焦耳熱m3【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過(guò)程中的能量類(lèi)問(wèn)題；動(dòng)量定理的內(nèi)容和應(yīng)用；用焦耳定律計(jì)算電熱；導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；電磁感應(yīng)過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)類(lèi)問(wèn)題．【專(zhuān)題】定量思想；等效替代法；電磁感應(yīng)——功能問(wèn)題．【答案】ABD【分析】金屬線圈與地面撞擊前已達(dá)最大速度，此時(shí)安培力與重力平衡，推導(dǎo)出安培力與速度的關(guān)系式，再由平衡條件求金屬線圈的最大速度。根據(jù)動(dòng)量定理求撞擊反彈上升過(guò)程中通過(guò)金屬線圈的電荷量。根據(jù)能量守恒定律求撞擊反彈后上升到最高處h的過(guò)程中金屬線圈中產(chǎn)生的焦耳熱?！窘獯稹拷猓篈、金屬線圈與地面撞擊前已達(dá)最大速度，設(shè)最大速度為v。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E＝B?2πRv感應(yīng)電流大小為：I=E線圈受到的安培力為：FA＝BIL＝BI?2πR聯(lián)合解得安培力大小為：FA=根據(jù)平衡條件有：FA＝mg解得：v=mgr4πBC、撞擊反彈后上升到最高處h的過(guò)程中，取向下為正方向，由動(dòng)量定理得：mgt+BI?2πRt＝0﹣（﹣mv）又通過(guò)金屬線圈某一截面的電荷量為：q=I聯(lián)立解得：q=m2gr8πD、撞擊反彈后上升到最高處h的過(guò)程中，金屬線圈中產(chǎn)生的焦耳熱為：Q=12mv2-故選：ABD?！军c(diǎn)評(píng)】本題是電磁感應(yīng)與力學(xué)的綜合，要明確線圈與磁場(chǎng)垂直，有效的切割長(zhǎng)度等于周長(zhǎng)，要知道在電磁感應(yīng)中，動(dòng)量定理是求電荷量常用的方法。能量守恒定律是求焦耳熱常用的思路。（多選）14．電子感應(yīng)加速器是加速電子的一類(lèi)常見(jiàn)加速器，結(jié)構(gòu)示意主視圖、俯視圖如圖甲所示，上下為電磁鐵的兩個(gè)磁極，磁極之間有一個(gè)環(huán)形真空室，電子在真空室中做圓周運(yùn)動(dòng)。電磁鐵線圈中電流的大小、方向變化，產(chǎn)生的感生電場(chǎng)使電子加速，規(guī)定圖甲中所示電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向?yàn)檎较?。磁極在真空室區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝kt（k＞0）的變化磁場(chǎng)，使電子逆時(shí)針加速，已知磁場(chǎng)隨時(shí)間均勻變化時(shí)感生電場(chǎng)的大小E=1ΔΦ2πRΔt，其中A．電子繞真空室一圈，動(dòng)能增量為ekπR2 B．磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間線性減小時(shí)，電子也能被加速 C．若磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按圖丙所示規(guī)律變化，電子在加速器中全程均可被加速 D．若磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按圖丙所示規(guī)律變化，電子在加速器中僅在14【考點(diǎn)】感生電場(chǎng)和感生電動(dòng)勢(shì)；與加速電場(chǎng)相結(jié)合的質(zhì)譜儀．【專(zhuān)題】定量思想；推理法；帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題；分析綜合能力．【答案】AD【分析】根據(jù)動(dòng)能定理求解電子增加的動(dòng)能；結(jié)合圖像運(yùn)用楞次定律分析判斷真空室中感生電場(chǎng)方向，由洛倫茲力提供向心力，然后判斷電子做加速圓周運(yùn)動(dòng)的方向?！窘獯稹拷猓篈．該過(guò)程中感生電場(chǎng)E=該過(guò)程屬于變力做功，則由動(dòng)能定理有eE?2πR＝ΔEk則ΔE故A正確；B．使電子被逆時(shí)針加速，渦旋電場(chǎng)方向應(yīng)為順時(shí)針?lè)较?，?dāng)俯視時(shí)，若原磁場(chǎng)方向垂直向內(nèi)、大小線性減小時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電場(chǎng)為順時(shí)針，但此時(shí)電子所受洛倫茲力背離圓心，無(wú)法提供向心力，電子會(huì)撞上真空室壁，故B錯(cuò)誤；CD．變化時(shí)對(duì)應(yīng)的電場(chǎng)方向如圖所示（俯視）發(fā)現(xiàn)電子只可能在第一個(gè)、第三個(gè)14周期內(nèi)被加速，但第三個(gè)14周期時(shí)，電子所受洛倫茲力背離圓心，無(wú)法提供向心力，所以電子在該加速器中僅在第一個(gè)14周期內(nèi)可被加速，故C故選：AD。【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵是理解帶電粒子被加速的原理，掌握麥克斯韋理論以及楞次定律、左手定則，要知道粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)由洛倫茲力提供向心力。三．填空題（共2小題）15．圖是一種延時(shí)繼電器的示意圖。鐵芯上有兩個(gè)線圈A和B。線圈A跟電源連接，線圈B兩端連在一起，構(gòu)成一個(gè)閉合電路。在斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S的時(shí)候，彈簧K將B（A：立即；B：過(guò)一會(huì)兒）將銜鐵D向上拉起，原因是：因?yàn)榫€圈B中產(chǎn)生了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，從而產(chǎn)生延時(shí)作用?！究键c(diǎn)】楞次定律及其應(yīng)用．【專(zhuān)題】定性思想；推理法；電磁感應(yīng)與電路結(jié)合；理解能力．【答案】B；因?yàn)榫€圈B中產(chǎn)生了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，從而產(chǎn)生延時(shí)作用?！痉治觥繄D中有兩個(gè)線圈，其中A有電源，接通電路后有電流通過(guò)，會(huì)產(chǎn)生磁性；而B(niǎo)線圈無(wú)電源，開(kāi)關(guān)閉合后沒(méi)有電流，只有當(dāng)A中的磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)，根據(jù)電磁感應(yīng)作用，B線圈才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而根據(jù)楞次定律，即可求解。【解答】解：由題意可知，當(dāng)S接通后，線圈A中產(chǎn)生磁場(chǎng)，穿過(guò)線圈B的磁通量要增加，根據(jù)楞次定律：增反減同，結(jié)合右手螺旋定則可知，B中產(chǎn)生與圖示方向相反的感應(yīng)電流，當(dāng)將S斷開(kāi)，導(dǎo)致穿過(guò)線圈B的磁通量減小變慢，根據(jù)楞次定律可知，產(chǎn)生有延時(shí)釋放D的作用。答：B；因?yàn)榫€圈B中產(chǎn)生了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，從而產(chǎn)生延時(shí)作用?！军c(diǎn)評(píng)】該題考查楞次定律與右手螺旋定則的應(yīng)用，注意穿過(guò)閉合線圈的磁通量變化，線圈相當(dāng)于電源，同時(shí)理解線圈B的作用是阻礙線圈A磁通量的變化。16．如圖所示，在光滑水平金屬框架上有一導(dǎo)體棒ab。第一次以速度v勻速向右平動(dòng)，第二次以速度2v勻速向右平動(dòng)，兩次移動(dòng)的距離相同，則兩種情況下回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比1：2和通過(guò)R的電荷量之比1：1。【考點(diǎn)】導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式．【專(zhuān)題】定量思想；等效替代法；電磁感應(yīng)與電路結(jié)合；分析綜合能力．【答案】1：2，1：1?！痉治觥扛鶕?jù)公式E＝BLv求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和電荷量與電流的關(guān)系得到通過(guò)R的電荷量與ab棒移動(dòng)距離的關(guān)系，再求通過(guò)R的電荷量之比?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)E＝BLv可得兩種情況下回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為E1：E2＝v：2v＝1：2設(shè)導(dǎo)體棒ab移動(dòng)的距離為s。根據(jù)q=IΔt，I=ER+r，E=ΔΦΔt=BLsΔt，可得通過(guò)R的電荷量q=ΔΦR+r故答案為：1：2，1：1?！军c(diǎn)評(píng)】解答本題的關(guān)鍵要熟練根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和電荷量與電流的關(guān)系推導(dǎo)出q=ΔΦ四．解答題（共4小題）17．如圖所示，在空間中有一垂直紙面向里方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)上下邊緣間距為h＝5.2m，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝1T，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)＝1m、電阻為R＝1Ω、質(zhì)量為m＝1kg的正方形導(dǎo)線框緊貼磁場(chǎng)區(qū)域的上邊從靜止下落，當(dāng)線圈PQ邊剛出磁場(chǎng)的下邊緣時(shí)，恰好開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g＝10m/s2，求：（1）PQ邊剛出磁場(chǎng)下邊緣時(shí)的速度v；（2）導(dǎo)線框穿過(guò)磁場(chǎng)所產(chǎn)生的焦耳熱；（3）導(dǎo)線框從開(kāi)始下落到PQ邊到達(dá)磁場(chǎng)下邊緣流過(guò)線框的電荷量?！究键c(diǎn)】電磁感應(yīng)過(guò)程中的能量類(lèi)問(wèn)題；共點(diǎn)力的平衡問(wèn)題及求解．【專(zhuān)題】計(jì)算題；學(xué)科綜合題；定量思想；尋找守恒量法；電磁感應(yīng)——功能問(wèn)題；分析綜合能力．【答案】（1）PQ邊剛出磁場(chǎng)下邊緣時(shí)的速度v為10m/s；（2）導(dǎo)線框穿過(guò)磁場(chǎng)所產(chǎn)生的焦耳熱為12J；（3）導(dǎo)線框從開(kāi)始下落到PQ邊到達(dá)磁場(chǎng)下邊緣流過(guò)線框的電荷量為1C?！痉治觥浚?）當(dāng)線圈的PQ邊到達(dá)磁場(chǎng)下邊緣時(shí)，恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，重力與安培力二力平衡，由平衡條件和安培力與速度的關(guān)系求出導(dǎo)線框的速度v；（2）導(dǎo)線框從進(jìn)入磁場(chǎng)到MN離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，根據(jù)能量守恒定律求解導(dǎo)線框穿過(guò)磁場(chǎng)所產(chǎn)生的焦耳熱；（3）根據(jù)電荷量與電流的關(guān)系以及法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律相結(jié)合求解導(dǎo)線框從開(kāi)始下落到PQ邊到達(dá)磁場(chǎng)下邊緣流過(guò)線框的電荷量?！窘獯稹拷猓海?）當(dāng)導(dǎo)線框PQ邊剛出磁場(chǎng)的下邊緣時(shí)，恰好開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件得mg＝F安又導(dǎo)線框受到的安培力大小為F安聯(lián)立解得：v＝10m/s（2）導(dǎo)線框從進(jìn)入磁場(chǎng)到MN離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，根據(jù)能量守恒定律可得mg(解得線圈產(chǎn)生的焦耳熱為：Q＝12J（3）導(dǎo)線框從開(kāi)始下落到PQ邊到達(dá)磁場(chǎng)下邊緣過(guò)程，流過(guò)線框的電荷量為q=代入數(shù)據(jù)解得：q＝1C答：（1）PQ邊剛出磁場(chǎng)下邊緣時(shí)的速度v為10m/s；（2）導(dǎo)線框穿過(guò)磁場(chǎng)所產(chǎn)生的焦耳熱為12J；（3）導(dǎo)線框從開(kāi)始下落到PQ邊到達(dá)磁場(chǎng)下邊緣流過(guò)線框的電荷量為1C?！军c(diǎn)評(píng)】本題是電磁感應(yīng)與力學(xué)知識(shí)的綜合，安培力是聯(lián)系電磁感應(yīng)和力學(xué)的橋梁，安培力的分析和計(jì)算是解決這類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵。18．如圖所示，傾斜光滑金屬導(dǎo)軌的傾角為30°，水平導(dǎo)軌粗糙，兩平行導(dǎo)軌的間距均為L(zhǎng)。質(zhì)量為m、電阻為R、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的金屬棒a垂直水平導(dǎo)軌放置，兩導(dǎo)軌間均存在垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B1和B2。現(xiàn)把質(zhì)量為m、電阻為R、長(zhǎng)度也為L(zhǎng)的金屬棒b垂直傾斜導(dǎo)軌由靜止釋放，重力加速度為g，傾斜導(dǎo)軌無(wú)限長(zhǎng)，金屬棒a始終靜止，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。求：（1）金屬棒b的最大加速度am；（2）金屬棒a與導(dǎo)軌間的摩擦因數(shù)μ至少為多少；（3）從靜止釋放金屬棒b，當(dāng)其沿斜面下滑x位移時(shí)，b棒剛好達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，求此過(guò)程a棒產(chǎn)生的焦耳熱?！究键c(diǎn)】雙桿在等寬導(dǎo)軌上切割磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題．【專(zhuān)題】定量思想；推理法；電磁感應(yīng)——功能問(wèn)題；電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題；分析綜合能力．【答案】（1）金屬棒b的最大加速度am為g2（2）金屬棒a與導(dǎo)軌間的摩擦因數(shù)μ至少為B1（3）此過(guò)程a棒產(chǎn)生的焦耳熱為mgx4【分析】（1）根據(jù)牛頓第二定律求出a棒的最大加速度；（2）根據(jù)平衡條件，結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律結(jié)合閉合電路歐姆定律和摩擦力公式求解摩擦因數(shù)；（3）根據(jù)能量守恒定律求解a棒產(chǎn)生的焦耳熱?！窘獯稹拷猓海?）金屬棒b剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)有最大加速度mgsin30°＝mam，解得：am=（2）金屬棒b受力分析，最終勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有mgsin30°＝B2IL動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)E＝B2Lv根據(jù)閉合電路歐姆定律得E＝I?2R解得金屬棒的最大速度為v金屬棒a受到的最大摩擦力為f＝B1IL=另?yè)?jù)滑動(dòng)摩擦力公式f＝μmg聯(lián)立解得：μ（3）此過(guò)程對(duì)b棒能量守恒有：mgxsin其中導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱為Q聯(lián)立解得：Q答：（1）金屬棒b的最大加速度am為g2（2）金屬棒a與導(dǎo)軌間的摩擦因數(shù)μ至少為B1（3）此過(guò)程a棒產(chǎn)生的焦耳熱為mgx4【點(diǎn)評(píng)】本題是電磁感應(yīng)與力學(xué)、電路相結(jié)合的一道綜合題，本題難度合適，分析清楚金屬棒的運(yùn)動(dòng)過(guò)程與受力情況是解題的前提與關(guān)鍵，應(yīng)用平衡條件、能量守恒定律等知識(shí)點(diǎn)即可解題。19．如圖甲所示，MN、PQ是固定于同一水平面內(nèi)相互平行的粗糙長(zhǎng)直導(dǎo)軌，間距L＝2.0m；R1＝R，R2＝2R是并聯(lián)在導(dǎo)軌一端的兩個(gè)電阻，質(zhì)量m＝1.0kg的導(dǎo)體棒ab垂直跨在導(dǎo)軌上，電壓傳感器與這部分裝置相連。導(dǎo)軌所在空間有磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。從t＝0開(kāi)始對(duì)導(dǎo)體棒ab施加一個(gè)水平向左的外力F，使其由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌向左運(yùn)動(dòng)，電壓傳感器測(cè)出R1兩端的電壓隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示，其中OA段是直線，AB段是曲線、BC段平行于時(shí)間軸。假設(shè)在從1.2s開(kāi)始以后，外力F的功率P＝4.5W保持不變。導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒ab的電阻均可忽略不計(jì)，導(dǎo)體棒ab在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直，且接觸良好，不計(jì)電壓傳感器對(duì)電路的影響，題中R是未知量，重力加速度大小取g＝10m/s2，求：（1）導(dǎo)體棒ab做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度；（2）導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（3）在1.2s﹣2.4s的時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體棒位移x＝1.15m，求回路產(chǎn)生的焦耳熱（計(jì)算結(jié)果保留1位有效數(shù)字）?！究键c(diǎn)】電磁感應(yīng)過(guò)程中的能量類(lèi)問(wèn)題；動(dòng)摩擦因數(shù)的性質(zhì)和計(jì)算；電磁感應(yīng)過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)類(lèi)問(wèn)題．【專(zhuān)題】定量思想；推理法；電磁感應(yīng)與圖象結(jié)合；電磁感應(yīng)與電路結(jié)合；分析綜合能力．【答案】（1）導(dǎo)體棒ab做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度0.75m/s2；（2）導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2；（3）回路產(chǎn)生的焦耳熱3J?！痉治觥浚?）運(yùn)用法拉弟電磁感應(yīng)定律結(jié)合牛頓第二定律求導(dǎo)體棒ab做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度；（2）根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，依據(jù)牛頓第二定律，及安培力表達(dá)式，歐姆定律求導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（3）由能量守恒求求回路產(chǎn)生的焦耳熱。【解答】解：（1）導(dǎo)體棒ab從O到A做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a，由法拉弟電磁感應(yīng)定律可得U1＝E1＝BLv1v1＝at1解得a＝0.75m/s2（2）當(dāng)t＝1.2s時(shí)，外力功率P保持不變，有P＝F1v1解得F1＝5N由題圖可知，前1.2s做勻加速運(yùn)動(dòng)，對(duì)ab棒由牛頓第二定律可得F1﹣μmg﹣F安1＝ma安培力大小為F安1＝BI1L電路中電流為I1R總當(dāng)t＝2.4s時(shí)，外力功率P保持不變，有P＝F2v2解得F2＝4.5N當(dāng)t＝2.4s時(shí)，導(dǎo)體棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，有F2＝μmg+BI2L電路中電流為I2綜合以上解得μ＝0.2（3）在1.2s﹣2.4s的時(shí)間內(nèi)，由能量守恒得PΔt=摩擦力做功Qf＝μmgx＝0.2×1×10×1.15J＝2.3J解得Q電＝3J答：（1）導(dǎo)體棒ab做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度0.75m/s2；（2）導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2；（3）回路產(chǎn)生的焦耳熱3J?！军c(diǎn)評(píng)】此題是電磁感應(yīng)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和能量的綜合運(yùn)用，考查同學(xué)們的綜合分析解答能力，對(duì)學(xué)生的要求較高，此類(lèi)題目屬難度較大的壓軸題，對(duì)于高考中能否得高分至關(guān)重要，在學(xué)習(xí)中需要多作練習(xí)。20．如圖甲所示，電阻不計(jì)、間距L＝0.5m的兩根足夠長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌構(gòu)成的平面與水平面成θ＝37°角，導(dǎo)軌上端連接定值電阻R＝1Ω。整個(gè)導(dǎo)軌平面處于垂直于導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一質(zhì)量為m＝0.2kg、長(zhǎng)度L＝0.5m、電阻r＝1Ω的導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌上某處由靜止釋放，此后其速度—時(shí)間圖像（v﹣t）如圖乙所示，導(dǎo)體棒5s末已經(jīng)達(dá)到最大速度。導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，導(dǎo)體棒始終垂直于導(dǎo)軌且接觸良好。重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，求：（1）導(dǎo)體棒勻速階段速度大小vm；（2）前5s內(nèi)導(dǎo)體棒通過(guò)的位移；（3）前5s內(nèi)導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱。【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過(guò)程中的能量類(lèi)問(wèn)題；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式；導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．【專(zhuān)題】定量思想；推理法；電磁感應(yīng)——功能問(wèn)題；電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題；推理能力．【答案】（1）導(dǎo)體棒勻速階段速度大小vm為5m/s；（2）前5s內(nèi)導(dǎo)體棒通過(guò)的位移大小為12.5m，方向沿導(dǎo)軌向下；（3）前5s內(nèi)導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱為1.25J?！痉治觥浚?）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，閉合電路歐姆定律，安培力計(jì)算公式，結(jié)合平衡條件求解導(dǎo)體棒勻速階段速度大小。（2）根據(jù)動(dòng)量定理求解前5s內(nèi)導(dǎo)體棒通過(guò)的位移。（3）根據(jù)能量守恒定律與焦耳定律求解前5s內(nèi)導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱?！窘獯稹拷猓海?）導(dǎo)體棒勻速時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E＝BLvm回路中感應(yīng)電流為：I導(dǎo)體棒受到的安培力為：F＝BIL聯(lián)立可得：F=由平衡條件得：mgsinθ＝μgcosθ+F聯(lián)立解得：vm＝5m/s（2）以沿導(dǎo)軌向下為正方向，前t＝5s內(nèi)，對(duì)導(dǎo)體棒應(yīng)用動(dòng)量定理得：mgsinθ?前5s內(nèi)導(dǎo)體棒通過(guò)的位移為：s＝∑v?Δt解得：s＝12.5m，方向沿導(dǎo)軌向下。（3）根據(jù)能量守恒定律得：mgsinθ?解得：Q總＝2.5J導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱為：Q答：（1）導(dǎo)體棒勻速階段速度大小vm為5m/s；（2）前5s內(nèi)導(dǎo)體棒通過(guò)的位移大小為12.5m，方向沿導(dǎo)軌向下；（3）前5s內(nèi)導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱為1.25J?！军c(diǎn)評(píng)】本題為電磁感應(yīng)綜合問(wèn)題，對(duì)于電磁感應(yīng)問(wèn)題研究思路常常有兩條：一條從力的角度，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、安培力公式、平衡條件、牛頓第二定律、動(dòng)量定理列出方程；另一條是功與能的角度，根據(jù)動(dòng)能定理、功能關(guān)系、能量守恒等列方程求解。如果涉及到電荷量、位移、時(shí)間問(wèn)題時(shí)可根據(jù)動(dòng)量定理，結(jié)合電荷量的推論公式進(jìn)行解答。

考點(diǎn)卡片1．動(dòng)摩擦因數(shù)的性質(zhì)和計(jì)算2．共點(diǎn)力的平衡問(wèn)題及求解【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.共點(diǎn)力（1）定義：如果一個(gè)物體受到兩個(gè)或更多力的作用，這些力共同作用在物體的在同一點(diǎn)上，或者雖不作用在同一點(diǎn)上，但它們的延長(zhǎng)線交于一點(diǎn)，這幾個(gè)力叫作共點(diǎn)力。（2）力的合成的平行四邊形定則只適用于共點(diǎn)力。2.共點(diǎn)力平衡的條件（1）平衡狀態(tài)：物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。（2）平衡條件：在共點(diǎn)力作用下物體平衡的條件是合力為0。3.對(duì)共點(diǎn)力平衡條件的理解及應(yīng)用合外力等于0，即F合＝0→正交分解法Fx合=0Fy合=0，其中Fx合和Fy4.平衡條件的推論（1）二力平衡：若物體在兩個(gè)力作用下處于平衡狀態(tài)，則這兩個(gè)力一定等大、反向。（2）三力平衡：若物體在三個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)，則任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等大、反向。（3）多力平衡：若物體在n個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)，則其中任意一個(gè)力必定與另外（n﹣1）個(gè)力的合力等大、反向。5.解答共點(diǎn)力平衡問(wèn)題的三種常用方法6.平衡中的臨界、極值問(wèn)題a.臨界問(wèn)題（1）問(wèn)題特點(diǎn)：①當(dāng)某物理量發(fā)生變化時(shí)，會(huì)引起其他幾個(gè)物理量的變化。②注意某現(xiàn)象“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”的條件。（2）分析方法：基本方法是假設(shè)推理法，即先假設(shè)某種情況成立，然后根據(jù)平衡條件及有關(guān)知識(shí)進(jìn)行論證、求解。b.極值問(wèn)題（1）問(wèn)題界定：物體平衡的極值問(wèn)題，一般指在力的變化過(guò)程中涉及力的最大值和最小值的問(wèn)題。（2）分析方法：①解析法：根據(jù)物體平衡的條件列出方程，在解方程時(shí)，采用數(shù)學(xué)知識(shí)求極值或者根據(jù)物理臨界條件求極值。②圖解法：根據(jù)物體平衡的條件作出力的矢量圖，畫(huà)出平行四邊形或者矢量三角形進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，確定最大值或最小值。7.“活結(jié)”與“死結(jié)”、“活桿”與“死桿”模型（1）“活結(jié)”與“死結(jié)”模型①“活結(jié)”一般是由輕繩跨過(guò)光滑滑輪或者繩上掛一光滑掛鉤而形成的。繩雖然因“活結(jié)”而彎曲，但實(shí)際上是同一根繩，所以由“活結(jié)”分開(kāi)的兩段繩上彈力的大小一定相等，兩段繩合力的方向一定沿這兩段繩夾角的平分線。②“死結(jié)”兩側(cè)的繩因結(jié)而變成了兩根獨(dú)立的繩，因此由“死結(jié)”分開(kāi)的兩段繩上的彈力不一定相等。（2）“活桿”與“死桿”模型①“活桿”：指輕桿用轉(zhuǎn)軸或鉸鏈連接，當(dāng)輕桿處于平衡狀態(tài)時(shí)，輕桿所受到的彈力方向一定沿著桿，否則會(huì)引起輕桿的轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖甲所示，若C為轉(zhuǎn)軸，則輕桿在緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)中，彈力方向始終沿桿的方向。②“死桿”：若輕桿被固定，不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，則輕桿所受到的彈力方向不一定沿桿的方向。如圖乙所示，水平橫梁的一端A插在墻壁內(nèi)，另一端B裝有一個(gè)小滑輪，繩的一端C固定于墻壁上，另一端跨過(guò)滑輪后懸掛重物m?；唽?duì)繩的作用力應(yīng)為圖丙中兩段繩中拉力F1和F2的合力F的反作用力，即AB桿彈力的方向不沿桿的方向。【命題方向】例1：在如圖所示的甲、乙、丙、丁四幅圖中，滑輪光滑且所受的重力忽略不計(jì)，滑輪的軸O安裝在一根輕木桿P上，一根輕繩ab繞過(guò)滑輪，a端固定在墻上，b端下面掛一質(zhì)量為m的重物。當(dāng)滑輪和重物都靜止不動(dòng)時(shí)，甲、丙、丁圖中木桿P與豎直方向的夾角均為θ，乙圖中木桿P豎直。假設(shè)甲、乙、丙、丁四幅圖中滑輪受到木桿P的彈力的大小依次為FA、FB、FC、FD，則以下判斷正確的是（）A.FA＝FB＝FC＝FDB.FD＞FA＝FB＞FCC.FA＝FC＝FD＞FBD.FC＞FA＝FB＞FD分析：對(duì)滑輪受力分析，受兩個(gè)繩子的拉力和桿的彈力；滑輪一直保持靜止，合力為零，故桿的彈力與兩個(gè)繩子的拉力的合力等值、反向、共線。解答：由于兩個(gè)繩子的拉力大小等于重物的重力，大小不變，即四個(gè)選項(xiàng)中繩子的拉力是大小相等的，根據(jù)平行四邊形定則知兩個(gè)力的夾角越小，則合力越大，即滑輪兩邊繩子的夾角越小，繩子拉力的合力越大，故丁圖中繩子拉力合力最大，則桿的彈力最大，丙圖中夾角最大，繩子拉力合力最小，則桿的彈力最小，甲圖和乙圖中的夾角相同，則繩子拉力合力相等，則桿的彈力相等，所以甲、乙、丙、丁四幅圖中滑輪受到木桿P的彈力的大小順序?yàn)椋篎D＞FA＝FB＞FC，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選：B。本題考查的是力的合成與平衡條件在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用，要注意桿的彈力可以沿著桿的方向也可以不沿著桿方向，結(jié)合平衡條件分析是關(guān)鍵。例2：如圖所示，兩根等長(zhǎng)的輕繩將日光燈懸掛在天花板上，兩繩與豎直方向的夾角都為45°，日光燈保持水平，所受重力為G。則（）A.兩繩對(duì)日光燈拉力的合力大小等于GB.兩繩的拉力和重力不是共點(diǎn)力C.兩繩的拉力大小均為22D.兩繩的拉力大小均為G分析：兩繩的拉力和重力是共點(diǎn)力，根據(jù)合力為零分析AB選項(xiàng)；根據(jù)對(duì)稱性可知，左右兩繩的拉力大小相等，分析日光燈的受力情況，由平衡條件求解繩子的拉力大小。解答：B．對(duì)日光燈受力分析如圖：兩繩拉力的作用線與重力作用線的延長(zhǎng)線交于一點(diǎn)，這三個(gè)力是共點(diǎn)力，故B錯(cuò)誤；A．由于日光燈在兩繩拉力和重力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以兩繩的拉力的合力與重力G等大反向，故A正確；CD．由于兩個(gè)拉力的夾角成直角，且都與豎直方向成45°角，則由力的平行四邊形定則可知：G=F12+F22，F(xiàn)1＝F2，解得：F1＝F故選：AC。點(diǎn)評(píng)：本題主要是考查了共點(diǎn)力的平衡，解答本題的關(guān)鍵是：確定研究對(duì)象、進(jìn)行受力分析、進(jìn)行力的合成，利用平衡條件建立方程進(jìn)行解答。例3：如圖，三根長(zhǎng)度均為l的輕繩分別連接于C、D兩點(diǎn)，A、B兩端被懸掛在水平天花板上，相距2l。現(xiàn)在C點(diǎn)上懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的重物，為使CD繩保持水平，在D點(diǎn)上可施加力的最小值為（）A.mgB.33C.12D.14分析：根據(jù)物體的受力平衡，依據(jù)幾何關(guān)系求解即可。解答：依題得，要想CD水平，則各繩都要緊繃，根據(jù)幾何關(guān)系可知，AC與水平方向的夾角為60°，結(jié)點(diǎn)C受力平衡，則受力分析如圖所示因此CD的拉力為T(mén)＝mg?tan30°D點(diǎn)受CD繩子拉力大小等于T，方向向左。要使CD水平，則D點(diǎn)兩繩的拉力與外界的力的合力為零，則CD繩子對(duì)D點(diǎn)的拉力可分解為沿BD繩的F1以及另一分力F2。由幾何關(guān)系可知，當(dāng)F2與BD垂直時(shí)，F(xiàn)2最小，F(xiàn)2的大小即為拉力大小，因此有F2min＝T?sin60°=1故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選：C。點(diǎn)評(píng)：本題考查的是物體的受力平衡，解題的關(guān)鍵是當(dāng)F2與BD垂直時(shí)，F(xiàn)2最小，F(xiàn)2的大小即為拉力大小。例4：如圖甲所示，細(xì)繩AD跨過(guò)固定的水平輕桿BC右端的輕質(zhì)光滑定滑輪懸掛一質(zhì)量為M1的物體，∠ACB＝30°；圖乙中輕桿HG一端用鉸鏈固定在豎直墻壁上，另一端G通過(guò)細(xì)繩EG拉住，EG與水平方向的夾角為30°，在輕桿的G點(diǎn)用細(xì)繩GF懸掛一質(zhì)量為M2的物體（都處于靜止?fàn)顟B(tài)），求：（1）細(xì)繩AC的張力FTAC與細(xì)繩EG的張力FTEG之比；（2）輕桿BC對(duì)C端的支持力；（3）輕桿HG對(duì)G端的支持力。分析：（1）根據(jù)力的分解及幾何關(guān)系解答。（2）圖甲中對(duì)滑輪受力分析，運(yùn)用合成法求解細(xì)繩AC段的張力FAC與輕桿BC對(duì)C端的支持力；（3）乙圖中，以C點(diǎn)為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件求解細(xì)繩EG段的張力F2以及輕桿HG對(duì)G端的支持力。解答：下圖（a）和下圖（b）中的兩個(gè)物體M1、M2都處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡的條件，首先判斷與物體相連的細(xì)繩，其拉力大小等于物體的重力；分別取C點(diǎn)和G點(diǎn)為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析如圖（a）和右圖（b）所示，根據(jù)平衡規(guī)律可求解。（1）上圖（a）中輕繩AD跨過(guò)定滑輪拉住質(zhì)量為M1的物體，物體處于平衡狀態(tài)，輕繩AC段的拉力FTAC＝FCD＝M1g；上圖（b）中由于FTEGsin30°＝M2g得FEG＝2M2g所以FTAC：FTEG＝M1：2M2。（2）上圖（a）中，根據(jù)FAC＝FCD＝M1g且?jiàn)A角為120°故FNC＝FAC＝M1g，方向與水平方向成30°，指向斜右上方。（3）上圖（b）中，根據(jù)平衡方程有FNG=M2gtan答：（1）輕繩AC段的張力FAC與細(xì)繩EG的張力FEG之比為M1（2）輕桿BC對(duì)C端的支持力為M1g，指向斜右上方；（3）輕桿HG對(duì)G端的支持力大小為3M2g方向水平向右。點(diǎn)評(píng)：本題首先要抓住定滑輪兩端繩子的特點(diǎn)，其次要根據(jù)平衡條件，以C、G點(diǎn)為研究對(duì)象，按力平衡問(wèn)題的一般步驟求解?！窘忸}思路點(diǎn)撥】1.在分析問(wèn)題時(shí)，注意“靜止”和“v＝0”不是一回事，v＝0，a=02.解答共點(diǎn)力平衡問(wèn)題的一般步驟（1）選取研究對(duì)象，對(duì)于有相互作用的兩個(gè)或兩個(gè)以上的物體構(gòu)成的系統(tǒng)，應(yīng)明確所選研究對(duì)象是系統(tǒng)整體還是系統(tǒng)中的某一個(gè)物體（整體法或隔離法）。（2）對(duì)所選研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，并畫(huà)出受力分析圖。（3）對(duì)研究對(duì)象所受的力進(jìn)行處理，對(duì)三力平衡問(wèn)題，一般根據(jù)平衡條件畫(huà)出力合成時(shí)的平行四邊形。對(duì)四力或四力以上的平衡問(wèn)題，一般建立合適的直角坐標(biāo)系，對(duì)各力按坐標(biāo)軸進(jìn)行分解。（4）建立平衡方程，對(duì)于四力或四力以上的平衡問(wèn)題，用正交分解法列出方程組。3.臨界與極值問(wèn)題的分析技巧（1）求解平衡中的臨界問(wèn)題和極值問(wèn)題時(shí)，首先要正確地進(jìn)行受力分析和變化過(guò)程分析，找出平衡中的臨界點(diǎn)和極值點(diǎn)。（2）臨界條件必須在變化中尋找，不能停留在一個(gè)狀態(tài)來(lái)研究臨界問(wèn)題，而是要把某個(gè)物理量推向極端，即極大或極小，并依此作出科學(xué)的推理分析，從而給出判斷或結(jié)論。3．動(dòng)量定理的內(nèi)容和應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1．內(nèi)容：物體在一個(gè)過(guò)程始末的動(dòng)量變化量等于它在這個(gè)過(guò)程中所受力的沖量．2．表達(dá)式：p′﹣p＝I或mv﹣mv0＝Ft．3．用動(dòng)量概念表示牛頓第二定律：由mv﹣mv0＝Ft，得到F=mv-mv0【命題方向】題型一：動(dòng)量定理的應(yīng)用例子：一質(zhì)量為m的鐵錘，以速度v豎直打在木樁上，經(jīng)過(guò)△t時(shí)間而停止，則在打擊時(shí)間內(nèi)，鐵錘對(duì)木樁的平均沖力的大小是（）A．mg△tB.mv△tC.mv△分析：由題意可知，鐵錘的初末動(dòng)量，由動(dòng)量定理可求得其對(duì)木樁的平均沖力．解答：對(duì)鐵錘分析可知，其受重力與木樁的作用力；設(shè)向下為正方向，則有：（mg﹣F）t＝0﹣mv得：F＝mg+mv由牛頓第三定律可知，鐵錘對(duì)樁的平均沖力為：F＝mg+mv故選：C．點(diǎn)評(píng)：本題考查動(dòng)量定理的應(yīng)用，在應(yīng)用時(shí)要注意先明確正方向，然后才能列動(dòng)能定理的關(guān)系式求解．【解題方法點(diǎn)撥】1．動(dòng)量、動(dòng)量的變化量、沖量、力都是矢量．解題時(shí)，先要規(guī)定正方向，與正方向相反的，要取負(fù)值．2．恒力的沖量用恒力與力的作用時(shí)間的乘積表示，變力的沖量計(jì)算，要看題目條件確定．如果力隨時(shí)間均勻變化，可取平均力代入公式求出；力不隨時(shí)間均勻變化，就用I表示這個(gè)力的沖量，用其它方法間接求出．3．只要涉及了力F和力的作用時(shí)間t，用牛頓第二定律能解答的問(wèn)題、用動(dòng)量定理也能解答，而用動(dòng)量定理解題，更簡(jiǎn)捷．4．電容的概念與物理意義【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1．電容器（1）組成：由兩個(gè)彼此絕緣又相互靠近的導(dǎo)體組成。（2）帶電量：一個(gè)極板所帶電量的絕對(duì)值。（3）電容器的充、放電充電：使電容器帶電的過(guò)程，充電后電容器兩板帶上等量的異種電荷，電容器中儲(chǔ)存電場(chǎng)能。放電：使充電后的電容器失去電荷的過(guò)程，放電過(guò)程中電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。2．電容（1）定義：電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差U的比值。（2）定義式：C=Q（3）物理意義：表示電容器儲(chǔ)存電荷的本領(lǐng)大小的物理量。（4）單位：法拉（F）1F＝106μF＝1012pF。（5）說(shuō)明：電容是反映了電容器儲(chǔ)存電荷能力的物理量，其數(shù)值由電容器的構(gòu)造決定，而與電容器帶不帶電或帶多少電無(wú)關(guān)。就像水容器一樣，它的容量大小與水的深度無(wú)關(guān)。電容決定式：C=εS4πkd．其中，ε是一個(gè)常數(shù)，S為電容極板的正對(duì)面積，d為電容極板的距離，k則是靜電力常量。而常見(jiàn)的平行板電容器，電容為C=εSd【命題方向】題型一：對(duì)電容器的認(rèn)識(shí)例1：下列四個(gè)電學(xué)器材中，電容器是（）A．B．C．D．分析：每種類(lèi)型的電容內(nèi)部結(jié)構(gòu)是不一樣的，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是，兩個(gè)電極中間夾了一層介質(zhì)就構(gòu)成了電容。根據(jù)介質(zhì)的不同又分為薄膜電容、鋁電解電容、陶瓷電容等。解：A、這是一個(gè)蓄電池。故A錯(cuò)誤；B、這是滑動(dòng)變阻器，是一個(gè)可調(diào)電阻。故B錯(cuò)誤；C、這是電流表，用來(lái)測(cè)量電流的器材，故C錯(cuò)誤；D、這是一個(gè)可調(diào)電容大小的電容器，故D正確。故選：D。點(diǎn)評(píng)：了解常見(jiàn)的電容器構(gòu)造，并能區(qū)分于其他的電器。題型二：對(duì)電容器的理解例2：關(guān)于電容器，下列說(shuō)法中正確的是（）A．電容器是產(chǎn)生電荷的裝置B．兩個(gè)金屬導(dǎo)體直接接觸就構(gòu)成了一個(gè)電容器C．電容器充電時(shí)能使兩個(gè)極板帶上等量的異種電荷D．電容器充電時(shí)能使兩個(gè)極板帶上等量的同種電荷分析：兩個(gè)相互靠近又彼此絕緣的導(dǎo)體就構(gòu)成一個(gè)電容器，電容器充電時(shí)兩個(gè)極板會(huì)帶等量異種電荷。解：A、電容器是容納電荷的裝置，它不能產(chǎn)生電荷；故A錯(cuò)誤；B、只有彼此絕緣的導(dǎo)體相互靠近才能構(gòu)成電容器；兩導(dǎo)體直接接觸就不能再容納電荷；故B錯(cuò)誤；C、電容器充電后，兩個(gè)極板上帶上等量異種電荷；故C正確；D錯(cuò)誤。故選：C。點(diǎn)評(píng)：本題考查對(duì)電容器的理解；明確只要兩個(gè)相互靠近又彼此絕緣的導(dǎo)體就構(gòu)成一個(gè)電容器；它通過(guò)電荷間的吸引而起到儲(chǔ)存電荷的作用。5．電功和電功率的計(jì)算6．用焦耳定律計(jì)算電熱7．閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1．閉合電路歐姆定律（1）內(nèi)容：閉合電路里的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、外電阻之和成反比。（2）公式：①I(mǎi)=E②E＝U外+Ir（適用于所有電路）。2．路端電壓與外電阻的關(guān)系：一般情況U＝IR=ER+r當(dāng)R增大時(shí)，U增大特殊情況（1）當(dāng)外電路斷路時(shí)，I＝0，U＝E（2）當(dāng)外電路短路時(shí)，I短=Er，U【命題方向】（1）第一類(lèi)?？碱}型是對(duì)電路的動(dòng)態(tài)分析：如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P處于左端時(shí)，三盞燈L1、L2、L3均發(fā)光良好。在滑片P從左端逐漸向右端滑動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（）A．小燈泡L1、L2變暗B．小燈泡L3變暗，L1、L2變亮C．電壓表V1、V2示數(shù)均變大D．電壓表V1、V2示數(shù)之和變大分析：在滑片P從左端逐漸向右端滑動(dòng)的過(guò)程中，先分析變阻器接入電路的電阻如何變化，分析外電路總電阻的變化，由閉合電路歐姆定律分析干路電流的變化，即可由歐姆定律判斷L2兩端電壓的變化，從而知道燈泡L2亮度的變化和電壓表V2示數(shù)的變化。再根據(jù)路端電壓的變化，分析燈泡L3亮度的變化和電壓表V1示數(shù)的變化；根據(jù)干路電流與L3電流的變化，分析L1電流的變化，即可判斷燈泡L1亮度的變化。根據(jù)路端電壓的變化，判斷兩電壓表示數(shù)之和的變化。解：B、滑片P向右滑動(dòng)的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，整個(gè)閉合回路的總電阻變大，根據(jù)閉合歐姆定律可得干路電流I=ER外總+r變小，燈泡C、燈泡L2兩端電壓U2＝IR2變小，即電壓表V2示數(shù)變小，電壓表V1的讀數(shù)為U1＝E﹣I（r+R2），變大，故C錯(cuò)誤。A、小燈泡L3變亮，根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)I＝I1+I3，I減小，I3=U1R3變大，則通過(guò)小燈泡L1的電流I1減小，小燈泡LD、電壓表V1、V2示數(shù)之和為U＝E﹣Ir，I減小，U增大，故D正確。故選AD。點(diǎn)評(píng)：本題首先要搞清電路的連接方式，搞懂電壓表測(cè)量哪部分電路的電壓，其次按“局部→整體→局部”的思路進(jìn)行分析?？偨Y(jié)：分析此類(lèi)問(wèn)題要注意以下三點(diǎn)：①閉合電路歐姆定律E＝U+Ir（E、r不變）和部分電路歐姆定律U＝IR聯(lián)合使用。②局部電阻增則總電阻增，反之總電阻減；支路數(shù)量增則總電阻減，反之總電阻增。③兩個(gè)關(guān)系：外電壓等于外電路上串聯(lián)各分電壓之和；總電流等于各支路電流之和。（2）第二類(lèi)?？碱}型是閉合電路歐姆定律的應(yīng)用及電源的功率：如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E＝12V，內(nèi)阻r＝3Ω，甲圖中R0＝1Ω，乙圖中直流電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻R0′＝1Ω，當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1時(shí)可使甲電路輸出功率最大，同樣，調(diào)節(jié)R2時(shí)可使乙電路輸出功率最大，且此時(shí)電動(dòng)機(jī)剛好正常工作（額定輸出功率為P0＝2W），則R1和R2的值為（）A．2Ω，2ΩB．2Ω，1.5ΩC．1.5Ω，1.5ΩD．1.5Ω，2Ω分析：對(duì)于甲圖，當(dāng)電路的內(nèi)阻和外阻相等時(shí)，電路的輸出功率最大，由此可以求得甲圖中的最大的功率；對(duì)于乙圖，求出最大輸出的功率的表達(dá)式，利用數(shù)學(xué)知識(shí)求乙圖中的電阻的大小。解：據(jù)P輸出=E2當(dāng)電路的外電阻等于內(nèi)阻時(shí)，電路的輸出功率最大，所以甲圖R1＝r﹣R0＝3Ω﹣1Ω＝2Ω對(duì)于乙圖，輸出的功率最大時(shí)，電動(dòng)機(jī)的額定功率P0＝2W，電路中電流為I，所以P輸出max＝2W+I又因?yàn)閁R2＝12V﹣3I-所以I=12-3I-聯(lián)立①②利用數(shù)學(xué)關(guān)系求得當(dāng)R2＝1.5Ω時(shí)，乙電路的輸出功率最大為12W，故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選：B。點(diǎn)評(píng)：對(duì)于電功率的計(jì)算，一定要分析清楚是不是純電阻電路，對(duì)于非純電阻電路，總功率和發(fā)熱功率的計(jì)算公式是不一樣的。總結(jié)：對(duì)閉合電路功率的兩點(diǎn)認(rèn)識(shí)①閉合電路是一個(gè)能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。內(nèi)外電路將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，EI＝P內(nèi)+P外就是能量守恒定律在閉合電路中的體現(xiàn)。②外電阻的阻值向接近內(nèi)阻的阻值方向變化時(shí)，電源的輸出功率變大。（3）第三類(lèi)?？碱}型是電源的U﹣I圖象的應(yīng)用如圖，直線A為電源的U﹣I圖線，直線B和C分別為電阻R1和R2的U﹣I圖線，用該電源分別與R1、R2組成閉合電路時(shí)，電源的輸出功率分別為P1、P2，電源的效率分別為η1、η2，則（）A．P1＞P2B．P1＝P2C．η1＞η2D．η1＜η2分析：電源的效率等于電源輸出功率與電源總功率的百分比，根據(jù)效