电磁感应解题技巧及练习中学教育高考中学教育高考.pdf

电磁感应专题复习（重要）基础回顾（一）法拉弟电磁感应定律 1、内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比 En/t（普适公式）当导体切割磁感线运动时，其感应电动势计算公式为 EBLVsin 2、En/t 与 EBLVsin的选用 En/t 计算的是 t 时间内的平均电动势，一般有两种特殊求法/t=BS/t即 B不变 /t=SB/t即 S 不变 EBLVsin可计算平均动势，也可计算瞬时电动势。直导线在磁场中转动时，导体上各点速度不一样，可用 V平=（R1+R2）/2 代入也可用 En/t 间接求得出 EBL2/2（L为导体长度，为角速度。）（二）电磁感应的综合问题 一般思路：先电后力即：先作“源”的分析-找出电路中由电磁感应所产生的电源，求出电源参数 E 和 r。再进行“路”的分析-分析电路结构，弄清串、并联关系，求出相应部分的电流大小，以便安培力的求解。然后进行“力”的分析-要分析力学研究对象（如金属杆、导体线圈等）的受力情况尤其注意其所受的安培力。按着进行“运动”状态的分析-根据力和运动的关系，判断出正确的运动模型。最后是“能量”的分析-寻找电磁感应过程和力学研究对象的运动过程中能量转化和守恒的关系。【常见题型分析】题型一 楞次定律、右手定则的简单应用 例题（2006、广东）如图所示，用一根长为 L、质量不计的细杆与一个上弧长为 L0 、下弧长为 d0 的金属线框的中点连接并悬挂于 o 点，悬点正下方存在一个弧长为 2 L0、下弧长为2 d0、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且 d0 远小于 L先将线框拉开到图示位置，松手后让线框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦，下列说法中正确的是 A、金属线框进入磁场时感应电流的方向为 abcda a B、金属线框离开磁场时感应电流的方向 adcba d b C、金属线框 d c 边进入磁场与 ab 边离开磁场的速度大小总是相等 D、金属线框最终将在磁场内做简谐运动。c 题型二 法拉第电磁感应定律的简单应用 例题（2000、上海卷）如图所示，固定于水平桌面上的金属框架 cdef，处在坚直向下的匀强磁场中，金属棒 ab 搁在框架上，可无摩擦滑动，此时 abcd 构成一个边长为的正方形，棒的电阻力为 r，其余部分电阻不计，开始时磁感强度为 B。（1）若从 t=0 时刻起，磁感强度均匀增加，每秒增量为 K，同时保持棒静止，求棒中的感应电流，在图上标出感应电流的方向。（2）在（1）情况中，始终保持棒静止，当 t=t1 秒未时需加的垂直于棒的水平拉力为多大？（3）若从 t=0 时刻起，磁感强度逐渐减小，当棒以速度 v 向右做匀速运动时，若使棒中不产生感应电流，则磁感强度怎样随时间变化（写出 B与 t 的关系式）？d a c B0 e b f 题型三 电磁感应中的电路问题 题型特点：闭合电路中磁通量发生变化或有部分导体在做切割磁感线运动,在回路中将产生感应电动势，回路中将有感应电流。从而讨论相关电流、电压、电功等问题。其中包含电磁感应与力学问题、电磁感应与能量问题。解题基本思路：1产生感应电动势的导体相当于一个电源，感应电动势等效于电源电动势，产生感应电动势的导体的电阻等效于电源的内阻.2电源内部电流的方向是从负极流向正极，即从低电势流向高电势.3产生感应电动势的导体跟用电器连接，可以对用电器供电，由闭合电路欧姆定律求解各种问题.4解决电磁感应中的电路问题，必须按题意画出等效电路，其余问题为电路分析和闭合电路欧姆定律的应用.例 1.如图所示，两个电阻的阻值分别为 R 和 2R，其余电阻不计，电容器的电容量为 C，匀强磁场的磁感应强度为 B，方向垂直纸面向里，金属棒 ab、cd 的长度均为 l，当棒 ab以速度 v 向左切割磁感应线运动时，当棒 cd 以速度 2v 向右切割磁感应线运动时，电容 C 的电量为多大？哪一个极板带正电？例 2.如右图所示，金属圆环的半径为 R，电阻的值为 2R.金属杆 oa 一端可绕环的圆心 O 旋转，另一端 a 搁在环上，电阻值为 R.另一金属杆 ob 一端固定在 O 点，另一端 B 固定在环上，电阻值也是 R.加一个垂直圆环的磁感强度为 B 的匀强磁场，并使 oa 杆以角速度 匀速旋转.如果所有触点接触良好，ob 不影响 oa 的转动，求流过 oa 的电流的范围.题型四 电磁感应中的动力学问题 解决此类问题首先要建立一个“动电动”的思维顺序，此类问题中力现象、电磁现象相互联系、相互制约和影响，分析方法和步骤可概括为：1、弄清电磁感应类型，用法拉第电磁感应定律和楞次定律求解电动势大小和方向。e 2v a c C 2R b d f v R B a b b a R O a b O R 乙 甲 的变化率成正比普适公式当导体切割磁感线运动时其感应电动势计算公式为与的选用计算的是时间内的平均电动势一般有两种特殊求法即不变即不变可计算平均动势也可计算瞬时电动势直导线在磁场中转动时导体上各点速度不一样路中由电磁感应所产生的电源求出电源参数和再进行路的分析分析电路结构弄清串并联关系求出相应部分的电流大小以安培力的求解然后进行力的分析要分析力学研究对象如金属杆导体线圈等的受力情况尤其注意其所受的安培力按究对象的运动过程中能量转化和守恒的关系常见题型分析题型一楞次定律右手定则的简单应用例题广东如图所示用一根长为质量不计的细杆与一个上弧长为下弧长为的金属线框的中点连接并悬挂于点悬点正下方存在一个弧长为下弧2、根据等效电路图，求解回路电流大小及方向。3、分析导体棒的受力情况及导体棒运动后对电路中电学参量的“反作用”。4、从宏观上推断终极状态。5、列出动力学方程或平衡方程进行求解。例题 1：如右图所示，两根平行金属导端点 P、Q用电阻可忽略的导线相连，两导轨间的距离 l=0.20 m 有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面，已知磁感应强度 B与时间 t 的关系为B=kt，比例系数 k0.020 Ts一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直 在 t=0 时刻，轨固定在水平桌面上，每根导轨每 m的电阻为 r00.10m，导轨的金属杆紧靠在 P、Q端，在外力作用下，杆恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动，求在 t 6.0 s时金属杆所受的安培力 例题 2：如右图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距 1m，导轨平面与水平面成=37角，下端连接阻值为 R的电阻匀强磁场方向与导轨平面垂直，质量为 0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25 （1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻 R消耗的功率为 8W，求该速度的大小；（3）在上问中，若 R=2，金属棒中的电流方向由 a 到 b，求磁感应强度的大小与方向（g=10m/s2，sin37=0.6，c0s37=0.8）例题 3：t=0 时，磁场在 xOy 平面内的分布如图所示.其磁感应强度的大小均为 B0,方向垂直于 xOy 平面,相邻磁场区域的磁场方向相反.每个同向磁场区域的宽度均为 l0.整个磁场以速度 v 沿 x 轴正方向匀速运动.(1)若在磁场所在区间，xOy 平面内放置一由 a 匝线圈串联而成的矩形导线框 abcd,线框的bc 边平行于 x 轴.bc=lB、ab=L,总电阻为 R,线框始终保持静止.求 线框中产生的总电动势大小和导线中的电流大小;线框所受安培力的大小和方向.(2)该运动的磁场可视为沿 x 轴传播的波，设垂直于纸面向外的磁场方向为正，画出 L=0 时磁感应强度的波形图，并求波长和频率 f.的变化率成正比普适公式当导体切割磁感线运动时其感应电动势计算公式为与的选用计算的是时间内的平均电动势一般有两种特殊求法即不变即不变可计算平均动势也可计算瞬时电动势直导线在磁场中转动时导体上各点速度不一样路中由电磁感应所产生的电源求出电源参数和再进行路的分析分析电路结构弄清串并联关系求出相应部分的电流大小以安培力的求解然后进行力的分析要分析力学研究对象如金属杆导体线圈等的受力情况尤其注意其所受的安培力按究对象的运动过程中能量转化和守恒的关系常见题型分析题型一楞次定律右手定则的简单应用例题广东如图所示用一根长为质量不计的细杆与一个上弧长为下弧长为的金属线框的中点连接并悬挂于点悬点正下方存在一个弧长为下弧 例题 4：如上页中图所示，两根足够长的直金属导轨 MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为 L0、M、P两点间接有阻值为 R的电阻。一根质量为 m的均匀直金属杆ab 放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为 B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略。让 ab 杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。（1）由 b 向 a 方向看到的装置如上页右图所示，请在此图中画出ab 杆下滑过程中某时刻的受力示意图；（2）在加速下滑过程中，当 ab 杆的速度大小为 v 时，求此时 ab 杆中的电流及其加速度的大小；（3）求在下滑过程中，ab 杆可以达到的速度最大值。例题 5如图所示，竖直平面内有一半径为 r、内阻为 R1、粗细均匀的光滑半圆形金属球，在 M、N处与相距为 2r、电阻不计的平行光滑金属轨道 ME、NF相接，EF之间接有电阻 R2，已知 R112R，R24R。在 MN上方及 CD下方有水平方向的匀强磁场 I 和 II，磁感应强度大小均为 B。现有质量为 m、电阻不计的导体棒 ab，从半圆环的最高点 A 处由静止下落，在下落过程中导体棒始终保持水平，与半圆形金属环及轨道接触良好，高平行轨道中够长。已知导体棒 ab 下落 r/2 时的速度大小为 v1，下落到 MN处的速度大小为 v2。（1）求导体棒 ab 从 A下落 r/2 时的加速度大小。（2）若导体棒 ab 进入磁场 II 后棒中电流大小始终不变，求磁场 I 和 II 之间的距离 h 和 R2上的电功率 P2。（3）若将磁场 II 的 CD边界略微下移，导体棒 ab 刚进入磁场 II 时速度大小为 v3，要使其在外力 F作用下做匀加速直线运动，加速度大小为 a，求所加外力 F随时间变化的关系式。例题 4 的变化率成正比普适公式当导体切割磁感线运动时其感应电动势计算公式为与的选用计算的是时间内的平均电动势一般有两种特殊求法即不变即不变可计算平均动势也可计算瞬时电动势直导线在磁场中转动时导体上各点速度不一样路中由电磁感应所产生的电源求出电源参数和再进行路的分析分析电路结构弄清串并联关系求出相应部分的电流大小以安培力的求解然后进行力的分析要分析力学研究对象如金属杆导体线圈等的受力情况尤其注意其所受的安培力按究对象的运动过程中能量转化和守恒的关系常见题型分析题型一楞次定律右手定则的简单应用例题广东如图所示用一根长为质量不计的细杆与一个上弧长为下弧长为的金属线框的中点连接并悬挂于点悬点正下方存在一个弧长为下弧 例题 6 用密度为 d 电阻率为、横截面积为 A的薄金属条制成为长为 L的闭合正方形框abba，如图所示，金属方框水平放在磁极的狭缝间，方框平面与磁场方向平行。设匀强磁场仅存在于相对磁极之间，其他地方的磁场忽略不计，可认为方框的 aa 边和 bb 边都处在磁极间，极间磁感应强度大小为 B，方框从静止开始释放，其平面在下落过程中保持水平（不计空气阻力）（1）求方框下落的最大速度m（设磁场区域在竖直方向足够长）；（2）当方框下落的加速度为 g/2 时，求方框的发热功率 P；（3）已知方框下落时间为 t 时，下落高度为 h，其速度为t（t m），若在同一时间t 内，方框内产生的热与一恒定电流 I0 在该框内产生的热相同，求恒定电流 I0 的表达式。L a L b S S S S 金属方框 磁极 金属方框 激发磁场的通电线圈 题型五 电磁感应中的功能问题 电磁感应过程的实质是不同形式的能量转化的过程，电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力的作用。因此要维持安培力的存在，必须有“外力”克服安培力做功，此过程中，其他形式的能转化为电能，当感应电流通过用电器时，电能又转化为其他形式的能。“外力”克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能。同理，安培力做功的过程，是电能转化为其他形式的能的过程，安培力做多少功就有多少电能转化为其他形式的能。求解安培力做功的主要方法有：1.运用功的定义 求解 例 1 空间存在以、为边界的匀强磁场区域，磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向外，区域宽为。现有一矩形线框处在图 1 中纸面内，它的短边与 重合，长度为，长边的长度为，如图 1 所示，某时刻线框以初速度 沿着与 垂直的方向进入磁场区域，同时某人对线框施一作用力，使它的速度大的变化率成正比普适公式当导体切割磁感线运动时其感应电动势计算公式为与的选用计算的是时间内的平均电动势一般有两种特殊求法即不变即不变可计算平均动势也可计算瞬时电动势直导线在磁场中转动时导体上各点速度不一样路中由电磁感应所产生的电源求出电源参数和再进行路的分析分析电路结构弄清串并联关系求出相应部分的电流大小以安培力的求解然后进行力的分析要分析力学研究对象如金属杆导体线圈等的受力情况尤其注意其所受的安培力按究对象的运动过程中能量转化和守恒的关系常见题型分析题型一楞次定律右手定则的简单应用例题广东如图所示用一根长为质量不计的细杆与一个上弧长为下弧长为的金属线框的中点连接并悬挂于点悬点正下方存在一个弧长为下弧小和方向保持不变。设该线框的电阻为 R，从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中，人对线框作用力所做的功等于多少？图 1 2.用动能定理 求解 例 2 位于竖直平面内的矩形导线框，长，长，线框的质量，电阻 R=，其下方有一匀强磁场区域，该区域的上、下边界 和 均与 平行，两边界间的距离为，且，磁场的磁感应强度，方向与线框平面垂直。如上图所示，令线框从 边离磁场区域上边界 的距离为 处自由下落，已知线框的 边进入磁场以后，边到达边界 之前的某一时刻线框的速度已达到这一阶段的最大值。问从线框开始下落，到 边刚刚到达磁场区域下边界 的过程中，磁场作用于线框的安培力做的总功为多少？（）3.用能量转化及守恒定律 求解 例 3 如右图所示，金属棒 在离地 高处从静止开始沿弧形轨道下滑，导轨水平部分有竖直向上的匀强磁场 B，水平部分导轨上原来放有一个金属棒。已知棒 的质量为。且与棒 的质量之比，水平导轨足够长，不计摩擦，求整个过程中回路释放的电能是多少？题型六、电磁感应中的动量和能量问题 在机械能转化为电能的电磁感应现象中，是什么力在做功呢？是安培力在做功，安培力做负功，是将机械能转化为电能（发电机），必须明确发生电磁感应现象中，是安培力做功的变化率成正比普适公式当导体切割磁感线运动时其感应电动势计算公式为与的选用计算的是时间内的平均电动势一般有两种特殊求法即不变即不变可计算平均动势也可计算瞬时电动势直导线在磁场中转动时导体上各点速度不一样路中由电磁感应所产生的电源求出电源参数和再进行路的分析分析电路结构弄清串并联关系求出相应部分的电流大小以安培力的求解然后进行力的分析要分析力学研究对象如金属杆导体线圈等的受力情况尤其注意其所受的安培力按究对象的运动过程中能量转化和守恒的关系常见题型分析题型一楞次定律右手定则的简单应用例题广东如图所示用一根长为质量不计的细杆与一个上弧长为下弧长为的金属线框的中点连接并悬挂于点悬点正下方存在一个弧长为下弧导致能量的转化。（1）由tN决定的电磁感应现象中，无论磁场发生的增强变化还是减弱变化，磁场都通过感应导体对外输出能量（指电路闭合，下同）。磁场增强时，是其它形式的能量转化为磁场能中的一部分对外输出；磁场削弱时，是消耗磁场自身储存的能量对外输出。（2）由sinBlv决定的电磁感应现象中，由于磁场本身不发生变化，一般认为磁场并不输出能量，而是其它形式的能量，借助安培的功（做正功、负功）来实现能量的转化。（3）解决这类问题的基本方法：用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动的大小和方向；画出等效电路，求出回路中电阻消耗电功率表达式；分析导体机械能的变化，用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的变化所满足的方程。例题 1如图，金属杆 a 在离地 h 高处从静止开始沿弧形轨道下滑，导轨的水平部分有竖直向上的匀强磁场 B，水平部分导轨上原来放有一金属杆 b。已知 a 杆的质量为 ma，且与 b 杆的质量之比为 ma：mb=3：4，水平导轨足够长，不计摩檫，求（1）a 和 b 的最终速度分别是多大？（2）整个过程中回路释放的电能是多少？（3）若已知 a、b 杆的电阻之比 Ra：Rb=3：4，其余电阻不计，整个过程中 a、b 上产生的热量分别是多少？h 例题 2 如图（a）所示，光滑的平行长直金属导轨置于水平面内，间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻，质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨和导体棒的电阻均不计，且接触良好。在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。开始时，导体棒静止于磁场区域的右端，当磁场以速度v1匀速向右移动时，导体棒随之开始运动，同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力，并很快达到恒定速度，此时导体棒仍处于磁场区域内。（1）求导体棒所达到的恒定速度v2；（2）为使导体棒能随磁场运动，阻力最大不能超过多少？（3）棒以恒定速度运动时，单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大？（4）若t0 时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动，经过较短时间后，导体棒也做匀加速直线运动，其v-t关系如图（b）所示，已知在时刻t导体棋睥瞬时速度大小为vt，求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小。的变化率成正比普适公式当导体切割磁感线运动时其感应电动势计算公式为与的选用计算的是时间内的平均电动势一般有两种特殊求法即不变即不变可计算平均动势也可计算瞬时电动势直导线在磁场中转动时导体上各点速度不一样路中由电磁感应所产生的电源求出电源参数和再进行路的分析分析电路结构弄清串并联关系求出相应部分的电流大小以安培力的求解然后进行力的分析要分析力学研究对象如金属杆导体线圈等的受力情况尤其注意其所受的安培力按究对象的运动过程中能量转化和守恒的关系常见题型分析题型一楞次定律右手定则的简单应用例题广东如图所示用一根长为质量不计的细杆与一个上弧长为下弧长为的金属线框的中点连接并悬挂于点悬点正下方存在一个弧长为下弧 例题 3如图（a）所示，一端封闭的两条平行光滑导轨相距 L，距左端 L处的中间一段被弯成半径为 H的 1/4 圆弧，导轨左右两段处于高度相差 H的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场，右段区域存在磁场 B0，左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场 B（t），如图（b），两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端，放置一质量为 m的金属棒 ab，与导轨左段形成闭合回路，从金属棒下滑开始计时，经过时间 t0滑到圆弧顶端。设金属棒在回路中的电阻为 R，导轨电阻不计，重力加速度为 g。（1）问金属棒在圆弧内滑动时，回路中感应电流的大小和方 向是否发生改变？为什么？（2）求 0 到时间 t0内，回路中感应电流产生的焦耳热量。（3）探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场 B0的一瞬间，回路中感应电流的大小和方向。例题 4 如图所示，两条水平虚线之间有垂直于纸面向里，宽度为d，磁感应强度为B的匀强磁场 质量为m，电阻为R的正方形线圈边长为L（L d），线圈下边缘到磁场上边界的距离为h 将线圈由静止释放，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度都是v0，则在整个线圈穿过磁场的全过程中（从下边缘进入磁场到上边缘穿出磁场），下列说法中正确的是（）A线圈可能一直做匀速运动 B线圈可能先加速后减速 C线圈的最小速度一定是mgRB2L2 D线圈的最小速度一定是Ldhg2 的变化率成正比普适公式当导体切割磁感线运动时其感应电动势计算公式为与的选用计算的是时间内的平均电动势一般有两种特殊求法即不变即不变可计算平均动势也可计算瞬时电动势直导线在磁场中转动时导体上各点速度不一样路中由电磁感应所产生的电源求出电源参数和再进行路的分析分析电路结构弄清串并联关系求出相应部分的电流大小以安培力的求解然后进行力的分析要分析力学研究对象如金属杆导体线圈等的受力情况尤其注意其所受的安培力按究对象的运动过程中能量转化和守恒的关系常见题型分析题型一楞次定律右手定则的简单应用例题广东如图所示用一根长为质量不计的细杆与一个上弧长为下弧长为的金属线框的中点连接并悬挂于点悬点正下方存在一个弧长为下弧 例题 5如图所示，在磁感应强度大小为B、方向垂直向上的匀强磁场中，有一上、下两层均与水平面平行的“U”型光滑金属导轨，在导轨面上各放一根完全相同的质量为m的匀质金属杆A1和A2，开始时两根金属杆位于同一竖起面内且杆与轨道垂直。设两导轨面相距为H，导轨宽为L，导轨足够长且电阻不计，金属杆单位长度的电阻为r。现有一质量为2m的不带电小球以水平向右的速度v0撞击杆A1的中点，撞击后小球反弹落到下层面上的C点。C点与杆A2初始位置相距为S。求：（1）回路内感应电流的最大值；（2）整个运动过程中感应电流最多产生了多少热量；（3）当杆A2与杆A1的速度比为 1:3 时，A2受到的安培力大小。题型七、电磁感应中的图象问题 从近几年的高考试题来看，图线和图形的变换是出题的热点之一，它能检测学生灵活处理物理新情景问题的能力，也能检测学生的应变能力从深层次的科学素养角度来说，物理是实验的科学，实验要收集、处理数据图形图像的出现能形象地显示各物理量之间的函数关系，是研究物理学科的一把金钥匙 应用图像法解题要求同学们能做到三会：会识图：认识图像，理解图像的物理意义；会作图：依据物理现象、物理过程、物理规律作出图像，且能对图像进行变形或转换；会用图：能用图像分析实验用图像描述复杂的物理过程，用图像法来解决物理问题 为进一步增强对图像的认识，本文将以电磁感应中的图像问题归结为下以五类（一）图像选择问题 例 1 如图 1，一个边长为 l 的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场；一个边长也为 l 的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直；虚线框对角线 ab 与导线框的一条边垂直，ba 的延长线平分导线框在 t=0 时，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿 ab 方向移动，直到整个导线框离开磁场区域以 i 表示导线框a b 图 1 的变化率成正比普适公式当导体切割磁感线运动时其感应电动势计算公式为与的选用计算的是时间内的平均电动势一般有两种特殊求法即不变即不变可计算平均动势也可计算瞬时电动势直导线在磁场中转动时导体上各点速度不一样路中由电磁感应所产生的电源求出电源参数和再进行路的分析分析电路结构弄清串并联关系求出相应部分的电流大小以安培力的求解然后进行力的分析要分析力学研究对象如金属杆导体线圈等的受力情况尤其注意其所受的安培力按究对象的运动过程中能量转化和守恒的关系常见题型分析题型一楞次定律右手定则的简单应用例题广东如图所示用一根长为质量不计的细杆与一个上弧长为下弧长为的金属线框的中点连接并悬挂于点悬点正下方存在一个弧长为下弧中感应电流的强度，取逆时针方向为正图 2 中表示 i-t关系的图示中，可能正确的是 （二）图像作画问题 例 2 如图 3 所示，水平放置的两根平行金属导轨，间距 L=0.3m 导轨左端连接 R0.6的电阻，区域 abcd 内存在垂直于导轨平面 B=0.6T 的匀强磁场，磁场区域宽 D=0.2 m细金属棒 A1和 A2用长为 2D=0.4m 的轻质绝缘杆连接，放置在导轨平面上，并与导轨垂直，每根金属棒在导轨间的电阻均为 t=0.3,导轨电阻不计，使金属棒以恒定速度 r=1.0 m/s 沿导轨向右穿越磁场，计算从金属棒 A1进入磁场（t=0）到 A2离开磁场的时间内，不同时间段通过电阻 R的电流强度，并在图 4 中画出 图 5 求解物理图像的描绘问题的方法是，首先和解常规题一样，仔细分析物理现象，弄清物理过程，然后求解有关物理量或分析相关物理量间的函数关系，最后正确地作出图像在描绘图像时，要注意物理量的单位，坐标轴标度的适当选择用函数图像的特征等（三）图像变换问题 例 3 矩形导线框 abcd 固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直低面向里，磁感应强度 B 随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流 I 的正方向，图 7 中正确的是 图 2 图 3 图 4 图 6 图 7 的变化率成正比普适公式当导体切割磁感线运动时其感应电动势计算公式为与的选用计算的是时间内的平均电动势一般有两种特殊求法即不变即不变可计算平均动势也可计算瞬时电动势直导线在磁场中转动时导体上各点速度不一样路中由电磁感应所产生的电源求出电源参数和再进行路的分析分析电路结构弄清串并联关系求出相应部分的电流大小以安培力的求解然后进行力的分析要分析力学研究对象如金属杆导体线圈等的受力情况尤其注意其所受的安培力按究对象的运动过程中能量转化和守恒的关系常见题型分析题型一楞次定律右手定则的简单应用例题广东如图所示用一根长为质量不计的细杆与一个上弧长为下弧长为的金属线框的中点连接并悬挂于点悬点正下方存在一个弧长为下弧 处理有关图像变换的问题，首先要识图，即读懂已知图像表示的物理规律或物理过程，然后再根据所求图像与已知图像的联系，进行图像间的变换（四）图像分析问题 例 4 如图 8 所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距 l=0.20 m，电阻 R=1.0；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度 B=0.5 的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下.现在一外力 F 沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力 F 与时间 t 的关系如图9 所示.求杆的质量 m 和加速度 a.在定性分析物理图像时，要明确图像中的横轴与纵轴所代表的物理量，要弄清图像的物理意义，借助有关的物理概念、公式、定理和定律作出分析判断；而对物理图像定量计算时，要搞清图像所揭示的物理规律或物理量间的函数关系，并要注意物理量的单位换算问题，要善于挖掘图像中的隐含条件，明确有关图线所包围的面积、图像在某位置的斜率（或其绝对值）、图线在纵轴和横轴上的截距所表示的物理意义（五）图像应用问题 例 5 如图 10 所示，顶角=45，的金属导轨 MON 固定在水平面内，导轨处在方向竖直、磁感应强度为 B 的匀强磁场中一根与 ON 垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度 v0沿导轨 MON 向右滑动，导体棒的质量为 m，导轨与导体棒单位长度的电阻均为 r，导体棒与导轨接触点的 a 和 b，导体棒在滑动过程 中始终保持与导轨良好接触t=0 时，导体棒位于顶角 O 处，求：t 时刻流过导体棒的电流强度 I 和电流方向 导体棒作匀速直线运动时水平外力 F 的表达式 导体棒在 0t 时间内产生的焦耳热 Q 若在 t0时刻将外力 F 撤去，导体棒最终在导轨上静止时的坐标 x 图 8 图 9 的变化率成正比普适公式当导体切割磁感线运动时其感应电动势计算公式为与的选用计算的是时间内的平均电动势一般有两种特殊求法即不变即不变可计算平均动势也可计算瞬时电动势直导线在磁场中转动时导体上各点速度不一样路中由电磁感应所产生的电源求出电源参数和再进行路的分析分析电路结构弄清串并联关系求出相应部分的电流大小以安培力的求解然后进行力的分析要分析力学研究对象如金属杆导体线圈等的受力情况尤其注意其所受的安培力按究对象的运动过程中能量转化和守恒的关系常见题型分析题型一楞次定律右手定则的简单应用例题广东如图所示用一根长为质量不计的细杆与一个上弧长为下弧长为的金属线框的中点连接并悬挂于点悬点正下方存在一个弧长为下弧在应用图像法求解物理问题时，要根据题意把抽象的物理过程用图线表示出来，将物理量间的关系转化为几何关系，运用图像直观、简明的特点，分析解决物理问题 题型八 电磁感应电路中的感应电量问题 例 1.如图所示，在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R 的直角形金属导轨 aoB（在纸面内），磁场方向垂直纸面朝里，另有两根金属导轨 c、d 分别平行于 oa、oB放置.保持导轨之间接触良好，金属导轨的电阻不计.现经历以下四个过程：以速率 V移动 d，使它与 oB 的距离增大一倍；再以速率 V移动 c，使它与 oa 的距离减小一半；然后，再以速率 2V移动 c，使它回到原处；最后以速率 2V 移动 d，使它也回到原处.设上述四个过程中通过电阻 R的电量的大小依次为 Q1、Q2、Q3和 Q4，则 A.Q1Q2Q3Q4 B.Q1Q22Q32Q4 C.2Q12Q2Q3Q4 D.Q1 Q2Q3 Q4 电磁感应中的常见模型 一、单导轨模型 例 1.平行轨道 PQ、MN 两端各接一个阻值R1=R2=8 的电热丝，轨道间距 L=1 m,轨道很长，本身电阻不计，轨道间磁场按如图所示的规律分布，其中每段垂直纸面向里和向外的磁场区域宽度为 2 cm，磁感应强度的大小均为 B=1 T，每段无磁场的区域宽度为 1 cm，导体棒 ab 本身电阻 r=1，与轨道接触良好，现让 ab 以 v=10 m/s 的速度向右匀速运动求：(1)ab 处在磁场区域时，ab 中的电流为多大？ab 两端的电压为多大？ab 所受磁场力为多大？(2)整个过程中，通过 ab 的电流是否是交变电流？若是，则其有效值为多大？并画出通过 ab的电流随时间的变化图象 二、双导轨模型 例 6.如图所示，平行且足够长的两条光滑金属导轨，相距 0.5m，与水平面夹角为 30，不电阻，广阔的匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度 B0.4T，垂直导轨放置两金属棒 ab和 cd，长度均为 0.5m，电阻均为 0.1，质量分别为 0.1 kg 和 0.2 kg，两金属棒与金属导轨接触良好且可沿导轨自由滑动现 ab 棒在外力作用下，以恒定速度 v1.5ms 沿着导轨向上滑动，cd 棒则由静止释放，试求：(取 g10ms2)（1）金属棒 ab 产生的感应电动势；（2）闭合回路中的最小电流和最大电流；（3）金属棒 cd 的最终速度 o a c b d R 的变化率成正比普适公式当导体切割磁感线运动时其感应电动势计算公式为与的选用计算的是时间内的平均电动势一般有两种特殊求法即不变即不变可计算平均动势也可计算瞬时电动势直导线在磁场中转动时导体上各点速度不一样路中由电磁感应所产生的电源求出电源参数和再进行路的分析分析电路结构弄清串并联关系求出相应部分的电流大小以安培力的求解然后进行力的分析要分析力学研究对象如金属杆导体线圈等的受力情况尤其注意其所受的安培力按究对象的运动过程中能量转化和守恒的关系常见题型分析题型一楞次定律右手定则的简单应用例题广东如图所示用一根长为质量不计的细杆与一个上弧长为下弧长为的金属线框的中点连接并悬挂于点悬点正下方存在一个弧长为下弧