1、電磁感應規律綜合應用的常見題型電磁感應規律綜合應用的常見題型4 4、電磁感應中的力學問題、電磁感應中的力學問題1 1、電磁感應中的電路問、電磁感應中的電路問題題2 2、電磁感應中的能量問題、電磁感應中的能量問題3 3、電磁感應中的圖象問題、電磁感應中的圖象問題專題專題: :電磁感應規律的綜合應用電磁感應規律的綜合應用例例1 1、線圈線圈5050匝、橫截面積匝、橫截面積20cm20cm2 2、電阻為、電阻為1 1；已知電；已知電阻阻R=99R=99；磁場豎直向下，磁感應強度以；磁場豎直向下，磁感應強度以100T/s100T/s的變化的變化度均勻減小。在這一過程中通過電阻度均勻減小。在這一過程中通

2、過電阻R R的電流多大小和的電流多大小和方向？方向？BR1電磁感應中的電路問題電磁感應中的電路問題例例2 2、圓環水平、半徑為圓環水平、半徑為a a、總電阻為、總電阻為2R2R；磁場豎直向下、；磁場豎直向下、磁感強度為磁感強度為B B；導體棒；導體棒MNMN長為長為2a2a、電阻為、電阻為R R、粗細均勻、與、粗細均勻、與圓環始終保持良好的電接觸；當金屬棒以恒定的速度圓環始終保持良好的電接觸；當金屬棒以恒定的速度v v向向右移動經過環心右移動經過環心O O時，求：（時，求：（1 1）棒上電流的大小和方向及）棒上電流的大小和方向及棒兩端的電壓棒兩端的電壓U UMNMN（2 2）在圓環和金屬棒上消

3、耗的總的）在圓環和金屬棒上消耗的總的熱功率。熱功率。BvMNo1內電路和外電路內電路和外電路電路結構：電路結構：tnE(2)產生電動勢的那部分導體或線圈的電阻產生電動勢的那部分導體或線圈的電阻相當于電源的相當于電源的內阻內阻，其他部分的電阻相當，其他部分的電阻相當于于外電阻外電阻(1)切割磁感線的導體或磁通量發生變化的切割磁感線的導體或磁通量發生變化的線圈相當于線圈相當于電源電源2電磁感應現象產生的電動勢電磁感應現象產生的電動勢EBlv或或1 1、用法拉第電磁感應定律和楞次定律、用法拉第電磁感應定律和楞次定律確定感應電動勢的大小和方向。確定感應電動勢的大小和方向。電磁感應電路問題的分析方法電磁

4、感應電路問題的分析方法2 2、畫等效電路。、畫等效電路。3 3、運用閉合電路歐姆定律，串并聯電路性、運用閉合電路歐姆定律，串并聯電路性質，電功率等公式聯立求解。質，電功率等公式聯立求解。1、如圖所示，、如圖所示，MN、PQ為光滑金屬導軌為光滑金屬導軌(金金屬導軌電阻忽略不計屬導軌電阻忽略不計)，MN、PQ相距相距L50 cm，導體棒，導體棒AB在兩軌道間的電阻為在兩軌道間的電阻為r1 ，且可以在且可以在MN、PQ上滑動，定值電阻上滑動，定值電阻R13 ，R26 ，整個裝置放在磁感應強度為，整個裝置放在磁感應強度為B1.0 T的勻強磁場中，磁場方向垂直于整個導軌平的勻強磁場中，磁場方向垂直于整個

5、導軌平面，現用外力面，現用外力F拉著拉著AB棒向右以棒向右以v5 m/s速速度做勻速運動求：度做勻速運動求：(1)導體棒導體棒AB產生的感應電動產生的感應電動勢勢E和和AB棒上的感應電流方向棒上的感應電流方向(2)導體棒導體棒AB兩端的電壓兩端的電壓UAB練習練習2如圖所示，面積為如圖所示，面積為0.2 m2的的100匝線匝線圈處在勻強磁場中，磁場方向垂直于線圈處在勻強磁場中，磁場方向垂直于線圈平面，已知磁感應強度隨時間變化的圈平面，已知磁感應強度隨時間變化的規律為規律為B(20.2t)T，定值電阻，定值電阻R16 ，線圈電阻，線圈電阻R24 ，求：，求：(1)回路中回路中的感應電動勢；的感應

6、電動勢；(2)a、b兩點間電壓兩點間電壓Uab.3、如圖所示，勻強磁場磁感應強度如圖所示，勻強磁場磁感應強度B0.1 T，金屬棒，金屬棒AB長長0.4 m，與框架寬度相同，與框架寬度相同，電阻為電阻為 1，框架電阻不計，電阻，框架電阻不計，電阻R12 ，R21 ，當金屬棒以，當金屬棒以5 m/s的速度勻速向的速度勻速向左運動時，求：左運動時，求：(1)流過金屬棒的感應電流多大？流過金屬棒的感應電流多大？(2)若圖中電容器若圖中電容器C的電容為的電容為0.3 F，則帶，則帶電荷量為多少？電荷量為多少？4.如圖所示如圖所示,兩根相距為兩根相距為l的平行直導軌的平行直導軌ab、cd, b、d間連有一

7、固定電阻間連有一固定電阻R,導軌電阻可忽略不計。導軌電阻可忽略不計。MN為放在為放在ab和和cd上的一導體桿上的一導體桿,與與ab垂直垂直,其電其電阻也為阻也為R。整個裝置處于勻強磁場中，磁感應。整個裝置處于勻強磁場中，磁感應強度的大小為強度的大小為B,磁場方向垂直于導軌所在平面磁場方向垂直于導軌所在平面（指向圖中紙面內）。現對（指向圖中紙面內）。現對MN施力使它沿導施力使它沿導軌方向以速度軌方向以速度v（如圖）做勻速運動。令（如圖）做勻速運動。令U表示表示MN兩端電壓的大小，則兩端電壓的大小，則 （ ）A. U=Blv /2 ,流過固定電阻流過固定電阻R的感應電流由的感應電流由b到到dB.

8、U=Bl v/2 ,流過固定電阻流過固定電阻R的感應電流由的感應電流由d到到bC. U=Blv ,流過固定電阻流過固定電阻R的的 感應電流由感應電流由b到到dD. U=Blv ,流過固定電阻流過固定電阻R的的 感應電流由感應電流由d到到bM NRvdabcB5 5、兩根光滑的長直金屬導軌、兩根光滑的長直金屬導軌MNMN、M M N N 平行置于同一水平行置于同一水平面內，導軌間距為平面內，導軌間距為l l , ,電阻不計電阻不計, ,M M、M M 處接有如圖所處接有如圖所示的電路，電路中各電阻的阻值均為示的電路，電路中各電阻的阻值均為R R ，電容器的電，電容器的電容為容為C C。長度也為。

9、長度也為l l 、阻值同為、阻值同為R R的金屬棒的金屬棒a a b b垂直于導垂直于導軌放置，導軌處于磁感應強度為軌放置，導軌處于磁感應強度為B B、方向豎直向下的勻、方向豎直向下的勻強磁場中。強磁場中。a a b b在外力作用下向右勻速運動且與導軌保在外力作用下向右勻速運動且與導軌保持良好接觸，在持良好接觸，在abab運動距離為運動距離為s s的過程中，整個回路中的過程中，整個回路中產生的焦耳熱為產生的焦耳熱為Q Q 。求。求 a a b b運動速度運動速度v v 的大小；的大小； 電容器所帶的電荷量電容器所帶的電荷量q q 。NCRRRMMNba6 6、固定在勻強磁場中的正方形導線框、固

10、定在勻強磁場中的正方形導線框abcdabcd，各邊長為，各邊長為L L。其中。其中abab是一段電阻為是一段電阻為R R的均勻電阻絲，其余的均勻電阻絲，其余3 3邊均為電阻可忽略邊均為電阻可忽略的銅線。磁場的磁感應強度為的銅線。磁場的磁感應強度為B, B, 方向垂方向垂直紙面向里。現有一與直紙面向里。現有一與abab段的材料、粗細、段的材料、粗細、長度都相同的電阻絲長度都相同的電阻絲PQPQ架在導體框上，如架在導體框上，如圖所示。圖所示。PQPQ以恒定速度以恒定速度從從adad滑向滑向bcbc，當，當滑過滑過L/3L/3的距離時，通的距離時，通過過aPaP段電阻絲的電流強度段電阻絲的電流強度是

11、多大是多大? ? 方向如何方向如何? ?例例1 1、=30=30，L=1mL=1m，B=1TB=1T，導軌光滑電阻不計，導軌光滑電阻不計，F F功率功率恒定且為恒定且為6W6W，abab的的m=0.2kgm=0.2kg、R=1R=1，由靜止開始運動，由靜止開始運動，當當s=2.8ms=2.8m時，獲得穩定速度時，獲得穩定速度2m/s2m/s，在此過程中，在此過程中abab產生的產生的熱量熱量Q=5.8JQ=5.8J，g=10m/sg=10m/s2 2，求：，求：abab棒從靜止開始達到穩定棒從靜止開始達到穩定速度所需時間。速度所需時間。abBF2 2、電磁感應中的能量問題電磁感應中的能量問題例

12、例2 2、水平面光滑，金屬環水平面光滑，金屬環r=10cmr=10cm、R=1R=1、m=1kgm=1kg，v=v=10m/s10m/s向右勻速滑向有界磁場，勻強磁場向右勻速滑向有界磁場，勻強磁場B=0.5TB=0.5T；從環；從環剛進入磁場算起，到剛好有一半進入磁場時，圓環釋放剛進入磁場算起，到剛好有一半進入磁場時，圓環釋放了了32J32J的熱量，求：（的熱量，求：（1 1）此時圓環速度）此時圓環速度；（2 2）此時圓環所受安培力的功率。）此時圓環所受安培力的功率。B Bv導體切割磁感線或磁通量發生變化在導體切割磁感線或磁通量發生變化在回路中產生感應電流，機械能或其他形回路中產生感應電流，機

13、械能或其他形式的能量便轉化為電能。式的能量便轉化為電能。電磁感應中的能量問題求解基本方法：電磁感應中的能量問題求解基本方法：導體在磁場中受安培力作用或通過電導體在磁場中受安培力作用或通過電阻發熱，又可使電能轉化為機械能或電阻發熱，又可使電能轉化為機械能或電阻的內能。阻的內能。增=E減（1 1）根據能量守恒定律求解：）根據能量守恒定律求解：注：注：能量轉化特點：能量轉化特點：練習練習. .1 1、豎直放置的豎直放置的U U形導軌寬為形導軌寬為L L，上端串有電阻，上端串有電阻R R。磁感應強度為。磁感應強度為B B的勻強磁場方向垂直于紙的勻強磁場方向垂直于紙面向外。金屬棒面向外。金屬棒abab的

14、質量為的質量為mm，與導軌接觸良，與導軌接觸良好，不計摩擦。從靜止釋放后好，不計摩擦。從靜止釋放后abab保持水平而下保持水平而下滑。試分析滑。試分析abab下滑過程中能量的轉化情況，下滑過程中能量的轉化情況，并并確定能表征其最終能量轉化快慢的物理量的確定能表征其最終能量轉化快慢的物理量的值值2.如圖（如圖（1）所示，電阻為）所示，電阻為R的矩形導線框的矩形導線框abcd，邊長，邊長ab=L，ad=h，質量為，質量為m，從某一高度自由落下，通過一勻強磁場，磁，從某一高度自由落下，通過一勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，磁場區域的寬度為場方向垂直紙面向里，磁場區域的寬度為h，線圈，線圈cd邊剛進入

15、磁邊剛進入磁場就恰好開始做勻速運動場就恰好開始做勻速運動,那么在線圈穿越磁場的全過程，線框那么在線圈穿越磁場的全過程，線框中產生的焦耳熱是多少？（不考慮空氣阻力）中產生的焦耳熱是多少？（不考慮空氣阻力）（2 2）根據功能關系求解）根據功能關系求解常用動能定理常用動能定理注：注：1 1、我們一共學了幾個功能關系，、我們一共學了幾個功能關系，分別是哪些？分別是哪些？（1）重力做功與重力勢能變化的關系：）重力做功與重力勢能變化的關系：（2）彈力做功與彈性勢能變化的關系：）彈力做功與彈性勢能變化的關系：（3）摩擦力做功與物體內能變化的關系：）摩擦力做功與物體內能變化的關系：（4）其他力做功與機械能變化

16、的關系：）其他力做功與機械能變化的關系：（6）電場力做功與電勢能變化的關系：）電場力做功與電勢能變化的關系：（5）合外力做功與動能變化的關系：）合外力做功與動能變化的關系：（7）安培力做功與電能變化的關系：）安培力做功與電能變化的關系：練習、練習、如圖所示，豎直放置的兩根平行金屬導軌之間如圖所示，豎直放置的兩根平行金屬導軌之間接有定值電阻接有定值電阻R，質量不能忽略的金屬棒與兩導軌始，質量不能忽略的金屬棒與兩導軌始終保持垂直并良好接觸且無摩擦，棒與導軌的電阻均終保持垂直并良好接觸且無摩擦，棒與導軌的電阻均不計，整個裝置放在勻強磁場中，磁場方向與導軌平不計，整個裝置放在勻強磁場中，磁場方向與導軌

17、平面垂直，棒在豎直向上的恒力面垂直，棒在豎直向上的恒力F作用下加速上升的一作用下加速上升的一段時間內，力段時間內，力F做的功與安培力做的功的代數和等于做的功與安培力做的功的代數和等于()A棒的機械能增加量棒的機械能增加量 B棒的動能增加量棒的動能增加量C棒的重力勢能增加量棒的重力勢能增加量 D電阻電阻R上放出的熱量上放出的熱量F例例3.如圖所示如圖所示,兩根相距為兩根相距為l的平行直導軌的平行直導軌ab、cd, b、d間連有一固定電阻間連有一固定電阻R,導軌電阻可忽略導軌電阻可忽略不計。不計。MN為放在為放在ab和和cd上的一導體桿上的一導體桿,與與ab垂垂直直,其電阻也為其電阻也為R。整個裝

18、置處于勻強磁場中，。整個裝置處于勻強磁場中，磁感應強度的大小為磁感應強度的大小為B,磁場方向垂直于導軌所磁場方向垂直于導軌所在平面（指向圖中紙面內）。現對在平面（指向圖中紙面內）。現對MN施力使施力使它沿導軌方向以速度它沿導軌方向以速度v（如圖）做勻速運動。（如圖）做勻速運動。求：求：R、導體棒、導體棒MN、整個回路產生的焦耳熱。、整個回路產生的焦耳熱。M NRvdabcB2 2、在純電阻電路中電熱分配關系：、在純電阻電路中電熱分配關系：（1）串聯電路：電熱之比等于電阻之比，）串聯電路：電熱之比等于電阻之比，即即（2）串聯電路：某電阻上產生電熱與電）串聯電路：某電阻上產生電熱與電路中總電熱之比

19、等于該電阻與電路總電阻路中總電熱之比等于該電阻與電路總電阻之比，即之比，即（3）如果電路沒有儲電裝置，則在電磁）如果電路沒有儲電裝置，則在電磁感應中產生的電能將全部轉化為電熱。感應中產生的電能將全部轉化為電熱。Q1:Q2=R1:R2QR:QR總總=R:R總總例例4、光滑、光滑金屬導軌平行放置在傾角為金屬導軌平行放置在傾角為=30度的斜度的斜面上，導軌面上，導軌下下端接有電阻端接有電阻R=3，導軌自身電阻忽，導軌自身電阻忽略不計。勻強磁場垂直于斜面向上，磁感應強度略不計。勻強磁場垂直于斜面向上，磁感應強度B=0.5T。質量為。質量為m=0.1kg ，電阻為，電阻為1的金屬棒的金屬棒ab靜止釋放，

20、沿導軌下滑。如圖所示，設導軌足靜止釋放，沿導軌下滑。如圖所示，設導軌足夠長，金屬棒夠長，金屬棒ab下滑過程中始終與導軌接觸良好，下滑過程中始終與導軌接觸良好，當金屬棒下滑當金屬棒下滑h=3m時，速度恰好達到最大速度時，速度恰好達到最大速度2m/s，求此過程中電阻，求此過程中電阻R中產生的熱量？中產生的熱量？ 1、如圖所示，固定的水平光滑金屬導軌，間距為如圖所示，固定的水平光滑金屬導軌，間距為L，左端接有阻，左端接有阻值為值為R的電阻，處在方向豎直、磁感應強度為的電阻，處在方向豎直、磁感應強度為B的勻強磁場中，質的勻強磁場中，質量為量為m，電阻電阻為為r的導體棒與固定彈簧相連，放在導軌上，導軌的

21、導體棒與固定彈簧相連，放在導軌上，導軌電電阻阻可忽略。初始時刻，彈簧恰處于自然長度，導體棒具有水平向可忽略。初始時刻，彈簧恰處于自然長度，導體棒具有水平向右的初速度右的初速度v0，在沿導軌往復運動的過程中，導體棒始終與導軌，在沿導軌往復運動的過程中，導體棒始終與導軌垂直并保持良好接觸。垂直并保持良好接觸。（1）若導體棒從初始時刻到速度第一次為零時，彈簧的彈性勢）若導體棒從初始時刻到速度第一次為零時，彈簧的彈性勢能能為為Ep，則這一過程中電阻，則這一過程中電阻R上產生的焦耳熱上產生的焦耳熱Q1為多少？為多少？（2）導體棒往復運動，最終將靜止于何處？從導體棒開始運動）導體棒往復運動，最終將靜止于何

22、處？從導體棒開始運動直到最終靜止的過程中，電阻直到最終靜止的過程中，電阻R上產生的焦耳熱上產生的焦耳熱Q2為多少？為多少？綜合練習綜合練習RmvoLB圖22、如圖所示，正方形閉合導線框的質量可以忽略如圖所示，正方形閉合導線框的質量可以忽略不計，將它從如圖所示的位置勻速拉出勻強磁場。不計，將它從如圖所示的位置勻速拉出勻強磁場。若第一次用若第一次用0.3 s時間拉出，時間拉出，導體框上產生的熱量導體框上產生的熱量為為Q1；第二次用；第二次用0.9 s時間拉出，時間拉出，導體框上產生的熱量導體框上產生的熱量為為Q2，則，則()AQ1Q2 BQ12Q2CQ13Q2 DQ19Q23、如圖所示，在水平面上

23、有兩條光滑的長直平行金屬如圖所示，在水平面上有兩條光滑的長直平行金屬導軌導軌MN、PQ，導軌間距離為，導軌間距離為L，導軌的電阻忽略不計，導軌的電阻忽略不計，磁感應強度為磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌所在平面質的勻強磁場垂直于導軌所在平面質量分別為量分別為ma、mb的兩根金屬桿的兩根金屬桿a、b跨擱在導軌上，跨擱在導軌上，接入電路的電阻均為接入電路的電阻均為R.輕質彈簧的左端與輕質彈簧的左端與b桿連接，右桿連接，右端被固定開始時端被固定開始時a桿以初速度桿以初速度v0向靜止的向靜止的b桿運動，桿運動，當當a桿向右的速度為桿向右的速度為v時，時，b桿向右的速度達到最大值桿向右的速度達到最大值

24、vm，此過程中，此過程中a桿產生的焦耳熱為桿產生的焦耳熱為Q，兩桿始終垂直于，兩桿始終垂直于導軌并與導軌良好接觸求當導軌并與導軌良好接觸求當b桿達到最大速度桿達到最大速度vm時：時：)彈簧具有的彈性勢能彈簧具有的彈性勢能4、兩根光滑的金屬導軌，平行放置在傾角為兩根光滑的金屬導軌，平行放置在傾角為的斜面上，的斜面上，導軌的左端接有電阻導軌的左端接有電阻R，導軌的電阻可忽略不計斜面，導軌的電阻可忽略不計斜面處在勻強磁場中，磁場方向垂直于斜面向上質量為處在勻強磁場中，磁場方向垂直于斜面向上質量為m、電阻電阻為為r的金屬棒的金屬棒ab，在沿著斜面與棒垂直的恒力，在沿著斜面與棒垂直的恒力F作用作用下沿導

25、軌勻速上滑，并上升下沿導軌勻速上滑，并上升h高度如圖所示，在這個高度如圖所示，在這個過程中過程中() A作用在金屬棒上的各個力的合力所做的功等于零作用在金屬棒上的各個力的合力所做的功等于零B作用在金屬棒上的作用在金屬棒上的安培力安培力所做的功等于電阻所做的功等于電阻R上產上產生的焦耳熱生的焦耳熱C恒力恒力F與安培力的合力所做的功等于零與安培力的合力所做的功等于零D電阻電阻R上產生的焦耳熱上產生的焦耳熱(Fh/sin-mgh)R/(R+r)5如圖所示，小燈泡的規格為如圖所示，小燈泡的規格為“2 V 4 W”，接在光滑水平導軌上，軌距接在光滑水平導軌上，軌距0.1 m，電阻不，電阻不計金屬棒計金屬

26、棒ab垂直擱置在導軌上，其電阻垂直擱置在導軌上，其電阻r1 .整個裝置處于磁感應強度整個裝置處于磁感應強度B1 T的勻強的勻強磁場中求：為使小燈泡正常發光，拉動金屬磁場中求：為使小燈泡正常發光，拉動金屬棒棒ab的外力功率多大？的外力功率多大？6.如圖所示，質量為如圖所示，質量為m、高為、高為h的矩形導線框自某一的矩形導線框自某一高度自由落下后，通過一寬度也為高度自由落下后，通過一寬度也為h的勻強磁場，線的勻強磁場，線框通過磁場過程中產生的焦耳熱框通過磁場過程中產生的焦耳熱() A可能等于可能等于2mgh B可能大于可能大于2mghC可能小于可能小于2mgh D可能為零可能為零例例1、如圖所示，

27、虛線右側存在勻強磁場，磁場方向垂如圖所示，虛線右側存在勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外，正方形金屬框電阻為直紙面向外，正方形金屬框電阻為R，邊長是，邊長是L，自框，自框從左邊界進入磁場時開始計時，在外動力作用下由靜從左邊界進入磁場時開始計時，在外動力作用下由靜止開始，以垂直于磁場邊界的恒定加速度止開始，以垂直于磁場邊界的恒定加速度a進人磁場區進人磁場區域，域，t1時刻框全部進入磁場規定順時針方向為感應電時刻框全部進入磁場規定順時針方向為感應電流流t的正方向外動力大小為的正方向外動力大小為F，框中電功率的瞬時值，框中電功率的瞬時值為為P，通過導體橫截面的電荷量為，通過導體橫截面的電荷量為q，其中，

28、其中Pt圖象為圖象為拋物線則這些量隨時間變化的關系正確的是（）拋物線則這些量隨時間變化的關系正確的是（）3、電磁感應中的圖象問題、電磁感應中的圖象問題ABCD 例例2：如圖：如圖(甲）中，甲）中，A是一邊長為是一邊長為l的正方形的正方形導線框，電阻為導線框，電阻為R。今維持以恒定的速度。今維持以恒定的速度v沿沿x軸軸運動，穿過如圖所示的勻強磁場的有界區域。若運動，穿過如圖所示的勻強磁場的有界區域。若沿沿x軸的方向為力的正方向，框在圖示位置的時軸的方向為力的正方向，框在圖示位置的時刻作為計時起點，則磁場對線框的作用力刻作為計時起點，則磁場對線框的作用力F隨時隨時間間t的變化圖線為圖（乙）中的（的

29、變化圖線為圖（乙）中的（ ） 1、常見的圖象有：、常見的圖象有： B-t -t E-t U-t I I-t F-t E-x U-x I I-x F-x 等圖象等圖象(1)以上以上B、E、U、I、F等各量是有等各量是有方向方向的，通常用正負表示。的，通常用正負表示。(具體由具體由楞次定律楞次定律判斷判斷)(2)(2)以上各物理量的以上各物理量的大小大小由由法拉第電磁法拉第電磁感應定律感應定律判斷判斷基本處理方法是排除法：基本處理方法是排除法：一看方向進行排除，一看方向進行排除，二看大小（及其變化）進行排除二看大小（及其變化）進行排除練習：練習：1、如圖所示，半徑為、如圖所示，半徑為R的閉合金屬環

30、處于垂直于環的勻的閉合金屬環處于垂直于環的勻強磁場中，現用平行環現的拉力強磁場中，現用平行環現的拉力F ，欲將金屬環從磁場的，欲將金屬環從磁場的邊界勻速拉出，則拉力邊界勻速拉出，則拉力F隨金屬環的位置的變化如下圖中隨金屬環的位置的變化如下圖中的的( )RR2ROFxR2ROFxR2ROFxR2ROFxABCD2 2、如圖所示豎直放置的螺線管和導線、如圖所示豎直放置的螺線管和導線abcdabcd構成回路，構成回路，螺線管下方水平桌面上有一導體環。當導線螺線管下方水平桌面上有一導體環。當導線abcdabcd所圍所圍區域內的磁場按下列哪一圖示方式變化時，導體環將區域內的磁場按下列哪一圖示方式變化時，

31、導體環將受到向上的磁場力作用？受到向上的磁場力作用？adcb B0tB0tB0tB0tBABCD3、在水平桌面上，一個面積為在水平桌面上，一個面積為S的圓形金屬框置于勻強磁場中，線的圓形金屬框置于勻強磁場中，線框平面與磁場垂直，磁感應強度框平面與磁場垂直，磁感應強度B1隨時間隨時間t的變化關系如圖（的變化關系如圖（1）所）所示示.01s內磁場方向垂直線框平面向下圓形金屬框與一個水平的內磁場方向垂直線框平面向下圓形金屬框與一個水平的平行金屬導軌相連接，導軌上放置一根導體棒，導體棒的長為平行金屬導軌相連接，導軌上放置一根導體棒，導體棒的長為L、電阻為電阻為R，且與導軌接觸良好，導體棒處于另一勻強磁

32、場中，其磁，且與導軌接觸良好，導體棒處于另一勻強磁場中，其磁感應強度恒為感應強度恒為B2，方向垂直導軌平面向下，如圖（，方向垂直導軌平面向下，如圖（2）所示若導）所示若導體棒始終保持靜止，則其所受的靜摩擦力體棒始終保持靜止，則其所受的靜摩擦力f隨時間變化的圖象是下隨時間變化的圖象是下圖中的（設向右為靜摩擦力的正方向）（）圖中的（設向右為靜摩擦力的正方向）（）ABCD4、如圖所示，磁場垂直于紙面向外，磁場的磁感應強如圖所示，磁場垂直于紙面向外，磁場的磁感應強度隨水平向右的度隨水平向右的x軸按軸按B=B0+kx（B0、k為常量）的規為常量）的規律均勻增大位于紙面內的正方形導線框律均勻增大位于紙面內

33、的正方形導線框abcd處于磁處于磁場中，在外力作用下始終保持場中，在外力作用下始終保持dc邊與邊與x軸平行向右勻速軸平行向右勻速運動若規定電流沿運動若規定電流沿abcda的方向為正方向，的方向為正方向，則從則從t=0到到t=t1的時間間隔內，下列關于該導線框中產的時間間隔內，下列關于該導線框中產生的電流生的電流i隨時間隨時間t變化的圖象，正確的是（）變化的圖象，正確的是（）ABCD例例.如圖甲所示如圖甲所示,水平放置足夠長的平行金屬導軌水平放置足夠長的平行金屬導軌,左右左右兩端分別接有一個阻值為兩端分別接有一個阻值為R的電阻的電阻,勻強磁場與導軌平勻強磁場與導軌平面垂直面垂直,質量質量m=0.

34、1 kg、電阻、電阻r=R/2的金屬棒置于導軌的金屬棒置于導軌上上,與導軌垂直且接觸良好與導軌垂直且接觸良好.現用一拉力現用一拉力F=(0.3+0 .2t) N作用在金屬棒上作用在金屬棒上,經過經過2 s后撤去后撤去F,再經過再經過0.55 s金屬金屬棒停棒停 止運動止運動,整個過程中金屬棒運動的距離整個過程中金屬棒運動的距離x=2.45 m.如圖乙所示為金屬棒的如圖乙所示為金屬棒的v -t圖象圖象,g=10 m/s2.求求:(1)金屬棒與導軌之間的動摩擦因數金屬棒與導軌之間的動摩擦因數;(2)從撤去從撤去F 到金屬棒停止的過程中到金屬棒停止的過程中,每個電阻每個電阻 R上產上產生的焦耳熱。生

35、的焦耳熱。練習、練習、1如圖甲所示如圖甲所示,水平面上兩根足夠長的光滑金屬導水平面上兩根足夠長的光滑金屬導軌平行固定放置軌平行固定放置,間距為間距為L=0.5 m,一端通過導線與阻值為一端通過導線與阻值為R=0.5 的電阻連接的電阻連接; 導軌上放一質量為導軌上放一質量為m=0.5 kg的導的導體棒體棒,導體棒與導軌的電阻忽略不計導體棒與導軌的電阻忽略不計;導軌所在位置有磁導軌所在位置有磁感應強度為感應強度為B=1 T的勻強磁場的勻強磁場,磁場的方向垂直導軌平面磁場的方向垂直導軌平面向上向上,現在給導體棒施加一水平向右的恒定拉力現在給導體棒施加一水平向右的恒定拉力F,并每隔并每隔0.2 s測量

36、一測量一 次導體棒的速度次導體棒的速度,圖乙是根據所測數據描繪圖乙是根據所測數據描繪出導體棒的出導體棒的v-t圖象圖象.求求:(1)力力F的大小；的大小；(2)t=2 s時導體棒的加速度；時導體棒的加速度；(3)估算估算3.2 s內電阻上產生的熱量。內電阻上產生的熱量。 2 2、導軌光滑、水平、電阻不計、間距導軌光滑、水平、電阻不計、間距L=0.20mL=0.20m；導體棒長；導體棒長也為也為L L、電阻不計、垂直靜止于導軌上；磁場豎直向下、電阻不計、垂直靜止于導軌上；磁場豎直向下且且B=0.5TB=0.5T；已知電阻已知電阻R=1.0；現有一個外力現有一個外力F F沿軌道拉桿沿軌道拉桿 ，使

37、之做勻加速運動，測得，使之做勻加速運動，測得F F與時間與時間t t的關系如圖所示，求的關系如圖所示，求桿的質量和加速度桿的質量和加速度a a。BFRF/N048 12 16 20 2428t/s12345678 例與練習：勻強磁場的磁感應強度為例與練習：勻強磁場的磁感應強度為B=0.2T，磁場寬度磁場寬度L=3m，一正方形金屬框連長，一正方形金屬框連長ab=d=1m，每邊電阻，每邊電阻r=0.2 ，金屬框以，金屬框以v=10m/s的速度勻速穿過磁場區，其平面始終的速度勻速穿過磁場區，其平面始終一磁感線方向垂直，如圖所示。一磁感線方向垂直，如圖所示。(1)畫出金屬框穿過磁場區的過程中，金屬框內

38、畫出金屬框穿過磁場區的過程中，金屬框內感應電流的感應電流的(i-t)圖線。圖線。(以順時針方向電流為正以順時針方向電流為正)(2)畫出畫出ab兩端兩端電壓電壓的的U-t圖線圖線adbcvLB例例1 1、如圖磁感應強度為如圖磁感應強度為B B，電阻為，電阻為r r的金屬棒的金屬棒abab向右勻向右勻速運動，速度為速運動，速度為v v，導軌寬度為，導軌寬度為L,L,左端接電阻左端接電阻R R，其余，其余電阻不計，摩擦也不計，試求：電阻不計，摩擦也不計，試求：感應電動勢的大小感應電動勢的大小 感應電流的大小和方向感應電流的大小和方向使金屬棒勻速運動所需的使金屬棒勻速運動所需的拉力拉力如果撤去拉力，如

39、果撤去拉力，abab棒做何運動棒做何運動RFm rMNQPabB4、電磁感應中的力學問題、電磁感應中的力學問題例例2：如圖：如圖1所示，兩根足夠長的直金屬導軌所示，兩根足夠長的直金屬導軌MN、PQ平行放置在傾角為平行放置在傾角為的絕緣斜面上，兩導軌間距為的絕緣斜面上，兩導軌間距為L, M、P兩點間接有阻值為兩點間接有阻值為R的電阻。一根質量為的電阻。一根質量為m的均的均勻直金屬桿勻直金屬桿ab放在兩導軌上，并與導軌垂直。整套裝放在兩導軌上，并與導軌垂直。整套裝置處于磁感應強度為置處于磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直的勻強磁場中，磁場方向垂直斜面向下，導軌和金屬桿的電阻可忽略。讓斜面向下

40、，導軌和金屬桿的電阻可忽略。讓ab桿沿導桿沿導軌由靜止開始下滑，導軌和金屬桿接觸良好，不計它軌由靜止開始下滑，導軌和金屬桿接觸良好，不計它們之間的摩擦。們之間的摩擦。（1）由）由b向向a方向看到的裝置如圖方向看到的裝置如圖2所示，請在此圖中所示，請在此圖中畫出畫出ab桿下滑過程中某時刻的受力示意圖；桿下滑過程中某時刻的受力示意圖；（2）在加速下滑過程中，當）在加速下滑過程中，當ab桿的速度大小為桿的速度大小為v時，時，求此時求此時ab桿中的電流及其加速度的大小；桿中的電流及其加速度的大小；（3）求在下滑過程中，）求在下滑過程中， ab桿可以達到的速度最桿可以達到的速度最 大值。大值。RabBL

41、NMQPbB圖圖1圖圖2基本方法：基本方法：1、用法拉第電磁感應定律和楞次定律、用法拉第電磁感應定律和楞次定律 求感應電動勢的大小和方向。求感應電動勢的大小和方向。2、求回路中的電流強度、求回路中的電流強度3、分析導體受力情況（、分析導體受力情況（包含安培力，用左手定則包含安培力，用左手定則）4、列動力學方程求解。、列動力學方程求解。解決電磁感應中的動力學問題的一般思路是解決電磁感應中的動力學問題的一般思路是“先電后力先電后力”，具體思路如下：，具體思路如下：1.1.豎直放置的豎直放置的U U形導軌寬為形導軌寬為L L，上端串有電阻，上端串有電阻R R。磁感。磁感應強度為應強度為B B的勻強磁

42、場方向垂直于紙面向外。金屬棒的勻強磁場方向垂直于紙面向外。金屬棒abab的質量為的質量為mm，與導軌接觸良好，不計摩擦。從靜止，與導軌接觸良好，不計摩擦。從靜止釋放后釋放后abab保持水平而下滑。求運動的最大速度（保持水平而下滑。求運動的最大速度（其其余導體部分的電阻都忽略不計）余導體部分的電阻都忽略不計）練習練習2、如圖所示，在一均勻磁場中有一、如圖所示，在一均勻磁場中有一U形導線框形導線框abcd，線框處于水平面內，磁場與線框平面垂直，線框處于水平面內，磁場與線框平面垂直，R為一電為一電阻，阻，ef為垂直于為垂直于ab的一根導體桿，它可在的一根導體桿，它可在ab、cd上上無摩擦地滑動。桿無

43、摩擦地滑動。桿ef及線框中導線的電阻都可不計。及線框中導線的電阻都可不計。開始時，給開始時，給ef一個向右的初速度，則一個向右的初速度，則 ( )Aef 將減速向右運動，但不是勻減速將減速向右運動，但不是勻減速B ef 將勻減速向右運動，最后停止將勻減速向右運動，最后停止Cef 將勻速向右運動將勻速向右運動Def 將往返運動將往返運動 Redcab f3、傾角為、傾角為30的斜面上，有一導體框架，寬為的斜面上，有一導體框架，寬為1m，不，不計電阻，垂直斜面的勻強磁場磁感應強度為計電阻，垂直斜面的勻強磁場磁感應強度為0.2T，置于，置于框架上的金屬桿框架上的金屬桿ab，質量，質量0.2kg，電阻

44、，電阻0.1，如圖所示，如圖所示.不計摩擦，當金屬桿不計摩擦，當金屬桿ab由靜止下滑時，求：由靜止下滑時，求： (1)當桿的速度達到當桿的速度達到2m/s時，時，ab棒的加速度；棒的加速度； (2). ab棒的最大速度棒的最大速度30baBL4、兩根足夠長的光滑導軌豎直放置，間距為兩根足夠長的光滑導軌豎直放置，間距為L，底端接，底端接阻值為阻值為R的電阻將質量為的電阻將質量為m電阻為電阻為r的金屬棒懸掛在一的金屬棒懸掛在一個固定的個固定的勁度系數為勁度系數為K的的輕彈簧下端，金屬棒和導軌接輕彈簧下端，金屬棒和導軌接觸良好，導軌所在平面與磁感應強度為觸良好，導軌所在平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂的勻強磁場垂直，如圖所示現將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，直，如圖所示現將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則則()A釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度gB金屬棒向下運動時，流過電阻金屬棒向下運動時，流過電阻R的電流方向為的電流方向為abC金屬棒的速度為金屬棒的速度為v時，所受的安培力大小時，所受的安培力大小為為FB2L2V/（R