電磁感應(yīng)規(guī)律及其應(yīng)用復(fù)習(xí)學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)(dinc-gnyng)規(guī)律及其應(yīng)用復(fù)規(guī)律及其應(yīng)用復(fù)習(xí)習(xí)第一頁(yè)，共72頁(yè)。1.1.（20132013福建高考）如圖，矩形閉合導(dǎo)體線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方，由不同福建高考）如圖，矩形閉合導(dǎo)體線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方，由不同高度靜止高度靜止(jngzh)(jngzh)釋放，用釋放，用t1t1、t2t2分別表示線框分別表示線框abab邊和邊和cdcd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻。線框下落過(guò)程形狀不變，時(shí)刻。線框下落過(guò)程形狀不變，abab邊始終保持與磁場(chǎng)水平邊界線邊始終保持與磁場(chǎng)水平邊界線OOOO平行平行，線框平面與磁場(chǎng)方向垂直。設(shè)，線框平面與磁場(chǎng)方向垂直。設(shè)OOOO下方磁場(chǎng)區(qū)域足夠大

2、，不計(jì)空氣影響下方磁場(chǎng)區(qū)域足夠大，不計(jì)空氣影響，則下列哪一個(gè)圖像不可能反映線框下落過(guò)程中速度，則下列哪一個(gè)圖像不可能反映線框下落過(guò)程中速度v v隨時(shí)間隨時(shí)間t t變化的規(guī)律變化的規(guī)律（）（）第1頁(yè)/共72頁(yè)第二頁(yè)，共72頁(yè)。第2頁(yè)/共72頁(yè)第三頁(yè)，共72頁(yè)?！窘馕觥窘馕?ji x)(ji x)】選】選A A。設(shè)線框質(zhì)量為。設(shè)線框質(zhì)量為m m，電阻為，電阻為R,R,線框線框abab邊長(zhǎng)為邊長(zhǎng)為l l，磁，磁感應(yīng)強(qiáng)度為感應(yīng)強(qiáng)度為B, B, 線框自由下落剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為線框自由下落剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為v v，當(dāng)，當(dāng)v v 時(shí)，線框做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，時(shí)，線框做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，C C可能；當(dāng)

3、可能；當(dāng)v=v=時(shí)時(shí), ,線框做勻速運(yùn)動(dòng)，線框做勻速運(yùn)動(dòng)，D D可能；當(dāng)可能；當(dāng)v v 時(shí)時(shí), ,線框做加速度減小線框做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)直至勻速，的減速運(yùn)動(dòng)直至勻速，B B可能，可能，A A不可能，故選不可能，故選A A。2 2mgRBl2 2mgRBl2 2mgRBl第3頁(yè)/共72頁(yè)第四頁(yè)，共72頁(yè)。2.2.（20122012福建高考）如圖甲，一圓形閉合銅環(huán)由高處從靜止開始福建高考）如圖甲，一圓形閉合銅環(huán)由高處從靜止開始(kish)(kish)下落，穿過(guò)一根豎直懸掛的條形磁鐵，銅環(huán)的中心軸線與條下落，穿過(guò)一根豎直懸掛的條形磁鐵，銅環(huán)的中心軸線與條形磁鐵的中軸線始終保持重合。若取磁鐵中心形

4、磁鐵的中軸線始終保持重合。若取磁鐵中心O O為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立豎直為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立豎直向下為正方向的向下為正方向的x x軸，則圖乙中最能正確反映環(huán)中感應(yīng)電流軸，則圖乙中最能正確反映環(huán)中感應(yīng)電流i i隨環(huán)心位隨環(huán)心位置坐標(biāo)置坐標(biāo)x x變化的關(guān)系圖像是（）變化的關(guān)系圖像是（）第4頁(yè)/共72頁(yè)第五頁(yè)，共72頁(yè)。第5頁(yè)/共72頁(yè)第六頁(yè)，共72頁(yè)?！窘馕觥窟x【解析】選B B。閉合銅環(huán)下落過(guò)程的側(cè)視圖如圖。閉合銅環(huán)下落過(guò)程的側(cè)視圖如圖所示，據(jù)右手定則或楞次定律可知閉合銅環(huán)在所示，據(jù)右手定則或楞次定律可知閉合銅環(huán)在原點(diǎn)原點(diǎn)O O上方上方(shn(shn fn fn) )和下方時(shí)電流方向相反，和下方時(shí)電流方向相

5、反，D D錯(cuò)。閉合錯(cuò)。閉合銅環(huán)從銅環(huán)從位置到位置到位置過(guò)程電動(dòng)勢(shì)位置過(guò)程電動(dòng)勢(shì)E E變大，變大，位置速度與磁感線平行，位置速度與磁感線平行，E=0E=0，閉合銅環(huán)下落，閉合銅環(huán)下落過(guò)程加速運(yùn)動(dòng)，且在原點(diǎn)過(guò)程加速運(yùn)動(dòng)，且在原點(diǎn)O O下方速度較大，電下方速度較大，電動(dòng)勢(shì)動(dòng)勢(shì)E E的最大值比上方的最大值比上方(shn(shn fn fn)E)E的最大值大，的最大值大，A A、C C錯(cuò)，錯(cuò)，B B對(duì)。對(duì)。第6頁(yè)/共72頁(yè)第七頁(yè)，共72頁(yè)。3.3.（20112011福建高考）如圖，足夠長(zhǎng)的福建高考）如圖，足夠長(zhǎng)的U U型光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成型光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成角角（090090），其中），

6、其中MNMN與與PQPQ平行且間平行且間距為距為L(zhǎng) L，導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為，導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B的勻的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。金屬棒強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。金屬棒abab由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好(lingho)(lingho)接觸，接觸，abab棒接入電路的電阻為棒接入電路的電阻為R R，當(dāng)流過(guò)，當(dāng)流過(guò)abab棒某一橫截面的電量為棒某一橫截面的電量為q q時(shí)時(shí)，棒的速度大小為，棒的速度大小為v v，則金屬棒，則金屬棒abab在這一過(guò)程中（）在這一過(guò)程中（）第7頁(yè)/共72頁(yè)第八頁(yè)，共72頁(yè)。A.A.運(yùn)動(dòng)

7、的平均速度大小為運(yùn)動(dòng)的平均速度大小為B.B.下滑的位移下滑的位移(wiy)(wiy)大小為大小為C.C.產(chǎn)生的焦耳熱為產(chǎn)生的焦耳熱為qBLvqBLvD.D.受到的最大安培力大小為受到的最大安培力大小為1v2qRBL2 2BLvsinR第8頁(yè)/共72頁(yè)第九頁(yè)，共72頁(yè)?！窘馕觥窟x【解析】選B B。由。由E=BLvE=BLv、I= I= 、F F安安=BIL=BIL可得導(dǎo)體棒的速度為可得導(dǎo)體棒的速度為v v時(shí)的安培力為時(shí)的安培力為 D D錯(cuò)；對(duì)導(dǎo)體棒受力分析如圖甲所示，錯(cuò)；對(duì)導(dǎo)體棒受力分析如圖甲所示，據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律判斷可得導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)情況如圖乙所示，由圖據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律判斷可得導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)情況如圖乙

8、所示，由圖乙可知導(dǎo)體棒這一過(guò)程乙可知導(dǎo)體棒這一過(guò)程(guchng)(guchng)的平均速度大于的平均速度大于 v v，A A錯(cuò)；由法拉第電錯(cuò)；由法拉第電磁感應(yīng)定律得到導(dǎo)體棒這一過(guò)程磁感應(yīng)定律得到導(dǎo)體棒這一過(guò)程(guchng)(guchng)的電量的電量 因此導(dǎo)體棒下因此導(dǎo)體棒下滑的位移滑的位移 B B對(duì)；由能量關(guān)系可得這一過(guò)程對(duì)；由能量關(guān)系可得這一過(guò)程(guchng)(guchng)產(chǎn)生的焦耳熱產(chǎn)生的焦耳熱 C C錯(cuò)，故選錯(cuò)，故選B B。ER2 2BLvR，12BLsqR，qRsBL，2qR1Q mgsinmvBL2，第9頁(yè)/共72頁(yè)第十頁(yè)，共72頁(yè)。熱點(diǎn)考向熱點(diǎn)考向1 1 電磁感應(yīng)圖像問(wèn)題

9、電磁感應(yīng)圖像問(wèn)題【典例【典例1 1】（】（20132013東營(yíng)二模）如圖所示，東營(yíng)二模）如圖所示，虛線上方空間存在虛線上方空間存在(cnzi)(cnzi)方向垂直紙面向里的勻方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。正方形導(dǎo)線框繞垂直紙面的軸強(qiáng)磁場(chǎng)。正方形導(dǎo)線框繞垂直紙面的軸O O在紙面內(nèi)逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)周期為在紙面內(nèi)逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)周期為T T。從線框處于圖示位。從線框處于圖示位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，以置時(shí)開始計(jì)時(shí)，以O(shè)abcOOabcO的方向?yàn)楦袘?yīng)電流的方向?yàn)楦袘?yīng)電流i i的正方的正方向。對(duì)產(chǎn)生的感應(yīng)電流向。對(duì)產(chǎn)生的感應(yīng)電流i i隨時(shí)間隨時(shí)間t t變化規(guī)律的描述，最接近實(shí)變化規(guī)律的描述，最接近實(shí)際情況的

10、是（）際情況的是（）第10頁(yè)/共72頁(yè)第十一頁(yè)，共72頁(yè)。第11頁(yè)/共72頁(yè)第十二頁(yè)，共72頁(yè)?！窘忸}探究】【解題探究】（1 1）請(qǐng)結(jié)合題意分析）請(qǐng)結(jié)合題意分析(fnx)(fnx)各物理量的情況。各物理量的情況。時(shí)間段時(shí)間段變化情況變化情況I I感感的方向的方向 0 0無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)_ T T_T4T4T2T23T43T4增加增加(zng(zngji)ji)逆時(shí)針或正方向逆時(shí)針或正方向(fngxing)(fngxing)不變不變無(wú)無(wú)減少減少順時(shí)針或負(fù)方向順時(shí)針或負(fù)方向第12頁(yè)/共72頁(yè)第十三頁(yè)，共72頁(yè)。（2 2）當(dāng)線框轉(zhuǎn)到如圖所示位置時(shí)，請(qǐng)指出線框中切割磁感線的等）當(dāng)線框轉(zhuǎn)到如圖所示位置時(shí)，請(qǐng)指出

11、線框中切割磁感線的等效長(zhǎng)度是哪一段。效長(zhǎng)度是哪一段。提示提示(tsh)(tsh)：等效切割磁感線的線段為：等效切割磁感線的線段為OdOd。第13頁(yè)/共72頁(yè)第十四頁(yè)，共72頁(yè)?！窘馕觥窟x【解析】選D D。0 0 時(shí)，線框中無(wú)感應(yīng)電流；時(shí)，線框中無(wú)感應(yīng)電流； 時(shí)，線框時(shí)，線框進(jìn)入磁場(chǎng)，磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知，線框中的感應(yīng)電進(jìn)入磁場(chǎng)，磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知，線框中的感應(yīng)電流方向流方向(fngxing)(fngxing)為逆時(shí)針（即正方向?yàn)槟鏁r(shí)針（即正方向(fngxing)(fngxing)），故），故A A、C C錯(cuò)誤；錯(cuò)誤；在在 線框線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，其有效切割長(zhǎng)度逐漸增長(zhǎng)，感應(yīng)電流逐

12、漸增大，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，其有效切割長(zhǎng)度逐漸增長(zhǎng)，感應(yīng)電流逐漸增大，故故B B錯(cuò)誤，錯(cuò)誤，D D正確。正確。T4TT42T3T48，第14頁(yè)/共72頁(yè)第十五頁(yè)，共72頁(yè)?！就卣寡由臁可项}中，若正方形的線框?yàn)椤就卣寡由臁可项}中，若正方形的線框?yàn)閳D中所示的圓的四分之一扇形的形狀圖中所示的圓的四分之一扇形的形狀(xngzhun)(xngzhun)，則，則四個(gè)選項(xiàng)中的哪一個(gè)符合線框中產(chǎn)生的感四個(gè)選項(xiàng)中的哪一個(gè)符合線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的規(guī)律？應(yīng)電流隨時(shí)間變化的規(guī)律？提示：在提示：在 ，線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，只有，線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，只有ObOb邊轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線，其感應(yīng)電邊轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不變，

13、故選項(xiàng)動(dòng)勢(shì)大小不變，故選項(xiàng)B B正確。正確。TT42第15頁(yè)/共72頁(yè)第十六頁(yè)，共72頁(yè)?！究偨Y(jié)提升】【總結(jié)提升】1.1.解答解答(jid)(jid)電磁感應(yīng)問(wèn)題的電磁感應(yīng)問(wèn)題的“三個(gè)關(guān)注三個(gè)關(guān)注”：（1 1）關(guān)注初始時(shí)刻，如初始時(shí)刻感應(yīng)電流是否為零，是正方向還是負(fù)方向）關(guān)注初始時(shí)刻，如初始時(shí)刻感應(yīng)電流是否為零，是正方向還是負(fù)方向。（2 2）關(guān)注變化過(guò)程，看電磁感應(yīng)發(fā)生的過(guò)程分為幾個(gè)階段，這幾個(gè)階段是）關(guān)注變化過(guò)程，看電磁感應(yīng)發(fā)生的過(guò)程分為幾個(gè)階段，這幾個(gè)階段是否和圖像變化相對(duì)應(yīng)。否和圖像變化相對(duì)應(yīng)。（3 3）關(guān)注大小、方向的變化趨勢(shì)，看圖線斜率的大小、圖線的曲直是否和）關(guān)注大小、方向的變化趨

14、勢(shì)，看圖線斜率的大小、圖線的曲直是否和物理過(guò)程對(duì)應(yīng)。物理過(guò)程對(duì)應(yīng)。第16頁(yè)/共72頁(yè)第十七頁(yè)，共72頁(yè)。2.2.解答電磁感應(yīng)問(wèn)題的一般步驟：解答電磁感應(yīng)問(wèn)題的一般步驟：（1 1）明確圖像的種類，即是）明確圖像的種類，即是B-tB-t圖還是圖還是-t-t圖，或者圖，或者E-tE-t圖、圖、I-tI-t圖等。圖等。（2 2）分析電磁感應(yīng)的具體過(guò)程。）分析電磁感應(yīng)的具體過(guò)程。（3 3）用右手定則或楞次定律確定方向?qū)?yīng)關(guān)系）用右手定則或楞次定律確定方向?qū)?yīng)關(guān)系(gun x)(gun x)。（4 4）結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等）結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等規(guī)律寫

15、出函數(shù)關(guān)系規(guī)律寫出函數(shù)關(guān)系(gun x)(gun x)式。式。（5 5）根據(jù)函數(shù)關(guān)系）根據(jù)函數(shù)關(guān)系(gun x)(gun x)式，進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，如分析式，進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，如分析斜率的變化、截距等。斜率的變化、截距等。（6 6）畫圖像或判斷圖像。）畫圖像或判斷圖像。第17頁(yè)/共72頁(yè)第十八頁(yè)，共72頁(yè)?！咀兪接?xùn)練】（【變式訓(xùn)練】（20132013莆田一模）如圖甲所示，一底邊為莆田一模）如圖甲所示，一底邊為L(zhǎng) L，高也，高也為為L(zhǎng) L的等腰三角形導(dǎo)體框以恒定的速度的等腰三角形導(dǎo)體框以恒定的速度v v沿垂直于磁場(chǎng)區(qū)域邊界的沿垂直于磁場(chǎng)區(qū)域邊界的方向穿過(guò)長(zhǎng)為方向穿過(guò)長(zhǎng)為2L2L，寬為，寬為L(zhǎng) L的勻強(qiáng)磁

16、場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。t=0t=0時(shí)刻，三角形導(dǎo)體框的底邊剛進(jìn)入時(shí)刻，三角形導(dǎo)體框的底邊剛進(jìn)入(jnr)(jnr)磁場(chǎng)，取沿逆時(shí)針磁場(chǎng)，取沿逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流為正，則在三角形導(dǎo)體框穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中方向的感應(yīng)電流為正，則在三角形導(dǎo)體框穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，感應(yīng)電流，感應(yīng)電流I I隨時(shí)間隨時(shí)間t t變化的圖線可能是圖乙中的變化的圖線可能是圖乙中的（）（）第18頁(yè)/共72頁(yè)第十九頁(yè)，共72頁(yè)。第19頁(yè)/共72頁(yè)第二十頁(yè)，共72頁(yè)?！窘馕觥窟x【解析】選A A。在進(jìn)入磁場(chǎng)。在進(jìn)入磁場(chǎng)(cchng)(cchng)的過(guò)程中，切割磁感的過(guò)程中，切割磁感線的有效長(zhǎng)度逐

17、漸減小，所以電流逐漸減小，全部進(jìn)入磁場(chǎng)線的有效長(zhǎng)度逐漸減小，所以電流逐漸減小，全部進(jìn)入磁場(chǎng)(cchng)(cchng)后電流為零。在出磁場(chǎng)后電流為零。在出磁場(chǎng)(cchng)(cchng)的過(guò)程中，的過(guò)程中，電流方向與進(jìn)入時(shí)反向，電流逐漸為零，故電流方向與進(jìn)入時(shí)反向，電流逐漸為零，故A A對(duì)。對(duì)。第20頁(yè)/共72頁(yè)第二十一頁(yè)，共72頁(yè)。熱點(diǎn)考向熱點(diǎn)考向2 2 電磁感應(yīng)電路和動(dòng)力學(xué)問(wèn)題電磁感應(yīng)電路和動(dòng)力學(xué)問(wèn)題【典例【典例2 2】（】（1818分）（分）（20132013珠海一模）如圖所示，珠海一模）如圖所示，豎直平面內(nèi)有一寬豎直平面內(nèi)有一寬L=1mL=1m、足夠長(zhǎng)的光滑矩形金屬導(dǎo)、足夠長(zhǎng)的光滑矩形

18、金屬導(dǎo)軌，電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌的上、下邊分別接有電阻軌，電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌的上、下邊分別接有電阻R1R1=3=3和和R2=6R2=6。在。在MNMN上方及上方及CDCD下方有垂直紙面向里下方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和和，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=1TB=1T?，F(xiàn)?，F(xiàn)有質(zhì)量有質(zhì)量m=0.2kgm=0.2kg、電阻、電阻r=1r=1的導(dǎo)體棒的導(dǎo)體棒abab，在金屬導(dǎo)軌上從，在金屬導(dǎo)軌上從MNMN上方上方某處由靜止下落，下落過(guò)程中導(dǎo)體棒始終保持水平，與金屬導(dǎo)軌某處由靜止下落，下落過(guò)程中導(dǎo)體棒始終保持水平，與金屬導(dǎo)軌接觸良好。當(dāng)導(dǎo)體棒接觸良好。當(dāng)導(dǎo)體棒abab下落到快要接近下落到快

19、要接近(jijn)MN(jijn)MN時(shí)的速度大小時(shí)的速度大小為為v1=3m/sv1=3m/s。不計(jì)空氣阻力，。不計(jì)空氣阻力，g g取取10m/s210m/s2。第21頁(yè)/共72頁(yè)第二十二頁(yè)，共72頁(yè)。（1 1）求導(dǎo)體棒）求導(dǎo)體棒abab快要接近快要接近MNMN時(shí)的加速度大小。時(shí)的加速度大小。（2 2）若導(dǎo)體棒）若導(dǎo)體棒abab進(jìn)入磁場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)后，棒中的電流大小始終保持不變，求磁后，棒中的電流大小始終保持不變，求磁場(chǎng)場(chǎng)和和之間的距離之間的距離h h。（3 3）若將磁場(chǎng)）若將磁場(chǎng)的的CDCD邊界邊界(binji)(binji)略微下移，使導(dǎo)體棒略微下移，使導(dǎo)體棒abab剛進(jìn)入磁剛進(jìn)入磁場(chǎng)場(chǎng)時(shí)速度

20、大小變?yōu)闀r(shí)速度大小變?yōu)関2=9m/sv2=9m/s，要使棒在外力，要使棒在外力F F作用下做作用下做a=3m/s2a=3m/s2的勻加的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求所加外力速直線運(yùn)動(dòng)，求所加外力F F隨時(shí)間隨時(shí)間t t變化的關(guān)系式。變化的關(guān)系式。第22頁(yè)/共72頁(yè)第二十三頁(yè)，共72頁(yè)。【解題探究】【解題探究】（1 1）請(qǐng)畫出導(dǎo)體棒）請(qǐng)畫出導(dǎo)體棒abab在磁場(chǎng)在磁場(chǎng)(cchng)(cchng)中下落時(shí)的等效電路中下落時(shí)的等效電路圖。圖。提示：提示： 第23頁(yè)/共72頁(yè)第二十四頁(yè)，共72頁(yè)。（2 2）h h的求解的求解(qi ji)(qi ji)思路。思路。先求導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)先求導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度時(shí)的速

21、度vv。a.a.物理規(guī)律：物理規(guī)律：_；b.b.方程式：方程式：_。求導(dǎo)體棒下落的距離求導(dǎo)體棒下落的距離h h。a.a.物理規(guī)律：物理規(guī)律：_；b.b.方程式：方程式：_。導(dǎo)體導(dǎo)體(dot)(dot)棒受力棒受力平衡平衡mg=BILmg=BIL運(yùn)動(dòng)學(xué)公式運(yùn)動(dòng)學(xué)公式(gngsh)(gngsh)vv2 2-v-v1 12 2=2gh=2gh第24頁(yè)/共72頁(yè)第二十五頁(yè)，共72頁(yè)。（3 3）在第（）在第（3 3）問(wèn)中，導(dǎo)體棒）問(wèn)中，導(dǎo)體棒abab在磁場(chǎng)在磁場(chǎng)中受到哪幾個(gè)力？請(qǐng)列出牛頓運(yùn)中受到哪幾個(gè)力？請(qǐng)列出牛頓運(yùn)動(dòng)定律的關(guān)系式。動(dòng)定律的關(guān)系式。提示：導(dǎo)體棒提示：導(dǎo)體棒abab受到向下的重力受到向下的

22、重力(zhngl)(zhngl)、外力、外力F F和向上的安培力和向上的安培力F F安，該安，該過(guò)程中牛頓運(yùn)動(dòng)定律的表達(dá)式為過(guò)程中牛頓運(yùn)動(dòng)定律的表達(dá)式為F+mg-FF+mg-F安安=ma=ma第25頁(yè)/共72頁(yè)第二十六頁(yè)，共72頁(yè)?！窘馕觥浚ā窘馕觥浚? 1）以導(dǎo)體棒為研究對(duì)象，棒在磁場(chǎng)）以導(dǎo)體棒為研究對(duì)象，棒在磁場(chǎng)中切割磁感線運(yùn)中切割磁感線運(yùn)動(dòng)，棒中產(chǎn)生感應(yīng)動(dòng)，棒中產(chǎn)生感應(yīng)(gnyng)(gnyng)電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)E E，棒在重力和安培力作用，棒在重力和安培力作用下做加速運(yùn)動(dòng)。下做加速運(yùn)動(dòng)。由牛頓第二定律得：由牛頓第二定律得：mg-BIL=ma1mg-BIL=ma1， （2 2分）分）E=BL

23、v1 E=BLv1 （1 1分）分） （1 1分）分） （1 1分）分）由以上四式可得：由以上四式可得：a1=5 m/s2 a1=5 m/s2 （1 1分）分）1212RRRRREIR r第26頁(yè)/共72頁(yè)第二十七頁(yè)，共72頁(yè)。（2 2）導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)）導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，安培力等于后，安培力等于(dngy)(dngy)重力，導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)重力，導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒中電流大小始終保持不變。動(dòng)，導(dǎo)體棒中電流大小始終保持不變。mg=BIL mg=BIL （2 2分）分）I= I= （1 1分）分）E=BLv E=BLv （1 1分）分）聯(lián)立式解得：聯(lián)立式解得：v=6 m/s v=6 m/s （1

24、 1分）分）導(dǎo)體棒從導(dǎo)體棒從MNMN到到CDCD做加速度為做加速度為g g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，v2-v12=2gh v2-v12=2gh （1 1分）分）解得：解得：h=1.35 m h=1.35 m （1 1分）分）ER r第27頁(yè)/共72頁(yè)第二十八頁(yè)，共72頁(yè)。（3 3）導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)）導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后經(jīng)過(guò)時(shí)間后經(jīng)過(guò)時(shí)間(shjin)t(shjin)t的速度大小的速度大小v=v2+at v=v2+at （1 1分）分）F+mg-FF+mg-F安安=ma =ma （2 2分）分）F F安安= = （1 1分）分）由式解得：由式解得：F=F=（t+1.6t+1.6） N N （

25、1 1分）分）答案：（答案：（1 1）5 m/s2 (2)1.35 m (3)F=(t+1.6) N5 m/s2 (2)1.35 m (3)F=(t+1.6) N2 2BLvR r第28頁(yè)/共72頁(yè)第二十九頁(yè)，共72頁(yè)。【拓展延伸】結(jié)合典例【拓展延伸】結(jié)合典例2 2回答下列問(wèn)題：回答下列問(wèn)題：（1 1）當(dāng)導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)）當(dāng)導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)且電流恒定不變時(shí)，且電流恒定不變時(shí)，a a、b b兩點(diǎn)間的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小是多少？電勢(shì)差大小是多少？提示提示(tsh)(tsh)：根據(jù)題意，棒進(jìn)入磁場(chǎng)：根據(jù)題意，棒進(jìn)入磁場(chǎng)中有中有mg=BILmg=BIL則則a a、b b兩點(diǎn)間電勢(shì)差為兩點(diǎn)間電勢(shì)差為U=BLv

26、-IrU=BLv-Ir代入數(shù)據(jù)解得：代入數(shù)據(jù)解得：U=4VU=4V第29頁(yè)/共72頁(yè)第三十頁(yè)，共72頁(yè)。（2 2）在第（）在第（3 3）問(wèn)中試畫出）問(wèn)中試畫出0 01.6s1.6s內(nèi)外力內(nèi)外力F F與時(shí)間與時(shí)間t t的關(guān)系圖像。的關(guān)系圖像。提示提示(tsh)(tsh)：由于：由于F=F=（t+1.6t+1.6）N N其圖像為其圖像為第30頁(yè)/共72頁(yè)第三十一頁(yè)，共72頁(yè)?！究偨Y(jié)提升】【總結(jié)提升】1.1.電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題(wnt)(wnt)應(yīng)抓住的應(yīng)抓住的“兩兩個(gè)對(duì)象個(gè)對(duì)象”：第31頁(yè)/共72頁(yè)第三十二頁(yè)，共72頁(yè)。2.2.電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的解題策略：電磁感應(yīng)中

27、的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的解題策略：此類問(wèn)題中力現(xiàn)象和電磁現(xiàn)象相互聯(lián)系、相互制約此類問(wèn)題中力現(xiàn)象和電磁現(xiàn)象相互聯(lián)系、相互制約(zhyu)(zhyu)，解決問(wèn)題前首先要建立，解決問(wèn)題前首先要建立“動(dòng)動(dòng)電電動(dòng)動(dòng)”的思維的思維順序，可概括為：順序，可概括為：（1 1）找準(zhǔn)主動(dòng)運(yùn)動(dòng)者，用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求）找準(zhǔn)主動(dòng)運(yùn)動(dòng)者，用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向。解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向。（2 2）根據(jù)等效電路圖，求解回路中電流的大小及方向。）根據(jù)等效電路圖，求解回路中電流的大小及方向。（3 3）分析安培力對(duì)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度、加速度的影響，從而推）分析安培力對(duì)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度、加速度的影響

28、，從而推理得出對(duì)電路中的電流有什么影響，最后定性分析導(dǎo)體棒的最理得出對(duì)電路中的電流有什么影響，最后定性分析導(dǎo)體棒的最終運(yùn)動(dòng)情況。終運(yùn)動(dòng)情況。（4 4）列牛頓第二定律或平衡方程求解。）列牛頓第二定律或平衡方程求解。第32頁(yè)/共72頁(yè)第三十三頁(yè)，共72頁(yè)?！咀兪接?xùn)練】（【變式訓(xùn)練】（20132013昆明一模）如圖甲所示，昆明一模）如圖甲所示，MNMN左側(cè)有一垂直左側(cè)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)將一邊長(zhǎng)為紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)將一邊長(zhǎng)為l l、質(zhì)量為、質(zhì)量為m m、電阻為、電阻為R R的正方的正方形金屬形金屬(jnsh)(jnsh)線框置于該磁場(chǎng)中，使線框平面與磁場(chǎng)垂直，且線框置于該磁場(chǎng)中，使線框

29、平面與磁場(chǎng)垂直，且bcbc邊與磁場(chǎng)邊界邊與磁場(chǎng)邊界MNMN重合。當(dāng)重合。當(dāng)t=0t=0時(shí)，對(duì)線框施加一水平拉力時(shí)，對(duì)線框施加一水平拉力F F，使，使線框由靜止開始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)線框由靜止開始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)t=t0t=t0時(shí)，線框的時(shí)，線框的adad邊邊與磁場(chǎng)邊界與磁場(chǎng)邊界MNMN重合。圖乙為拉力重合。圖乙為拉力F F隨時(shí)間變化的圖線。由以上條件隨時(shí)間變化的圖線。由以上條件可知，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可知，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B B的大小為（）的大小為（）第33頁(yè)/共72頁(yè)第三十四頁(yè)，共72頁(yè)。00001 mR1 2mR1 mR2 mRA.BB.BC.BD.Btt2ttllll第34頁(yè)

30、/共72頁(yè)第三十五頁(yè)，共72頁(yè)。【解析】選【解析】選B B。根據(jù)。根據(jù)(gnj)(gnj)題意，可知題意，可知F0=maF0=ma，F(xiàn) F安安=BIl=BIl=因?yàn)橐驗(yàn)镕-FF-F安安=ma=ma=常數(shù)，所以常數(shù)，所以 即即 將將F0=maF0=ma代入代入化簡(jiǎn)，可得化簡(jiǎn)，可得 故選項(xiàng)故選項(xiàng)B B正確。正確。2 22 2B vB atRR，llFFtt安，2 2002FB atR，l01 2mRBt。l第35頁(yè)/共72頁(yè)第三十六頁(yè)，共72頁(yè)。熱點(diǎn)考向熱點(diǎn)考向3 3 電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題【典例【典例3 3】（】（1818分）（分）（20132013合肥一模）合肥一模）如圖所示

31、，固定的光滑金屬導(dǎo)軌間距為如圖所示，固定的光滑金屬導(dǎo)軌間距為L(zhǎng) L，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，上端，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，上端a a、b b間接有阻間接有阻值為值為R R的電阻，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角的電阻，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為為，且處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，且處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上(xingshng)(xingshng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。質(zhì)量為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。質(zhì)量為m m、電阻為、電阻為r r的導(dǎo)體棒與固定的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連后放在導(dǎo)軌上。初始時(shí)刻，彈簧恰處于自然長(zhǎng)度，導(dǎo)體彈簧相連后放在導(dǎo)軌上。初始時(shí)刻，彈簧恰處于自然長(zhǎng)度，導(dǎo)體棒具有沿軌道向上棒具有沿軌道向上(x

32、ingshng)(xingshng)的初速度的初速度v0v0。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。已知彈簧的勁度系數(shù)為體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。已知彈簧的勁度系數(shù)為k k，彈簧的中心軸線與導(dǎo)軌平行。彈簧的中心軸線與導(dǎo)軌平行。第36頁(yè)/共72頁(yè)第三十七頁(yè)，共72頁(yè)。（1 1）求初始時(shí)刻通過(guò)電阻）求初始時(shí)刻通過(guò)電阻R R的電流的大小和方向；的電流的大小和方向；（2 2）當(dāng)導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時(shí)，速度變?yōu)椋┊?dāng)導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時(shí)，速度變?yōu)関 v，求此時(shí)導(dǎo)體棒的加速，求此時(shí)導(dǎo)體棒的加速度大小度大小a a；（3 3）導(dǎo)體棒最終靜止時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為）導(dǎo)體

33、棒最終靜止時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為EpEp，求導(dǎo)體棒從開始，求導(dǎo)體棒從開始(kish)(kish)運(yùn)運(yùn)動(dòng)直到停止的過(guò)程中，電阻動(dòng)直到停止的過(guò)程中，電阻R R上產(chǎn)生的焦耳熱。上產(chǎn)生的焦耳熱。第37頁(yè)/共72頁(yè)第三十八頁(yè)，共72頁(yè)?！窘忸}探究】【解題探究】（1 1）請(qǐng)畫出導(dǎo)體棒第一次回到初始位置）請(qǐng)畫出導(dǎo)體棒第一次回到初始位置(wi zhi)(wi zhi)時(shí)的受力分析圖。時(shí)的受力分析圖。提示：提示： 第38頁(yè)/共72頁(yè)第三十九頁(yè)，共72頁(yè)。（2 2）電阻）電阻R R上產(chǎn)生的焦耳熱上產(chǎn)生的焦耳熱QRQR的求解思路。的求解思路。先求整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱先求整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱Q Q。設(shè)彈簧的壓縮設(shè)彈簧的壓

34、縮(y su)(y su)量為量為x x。a.a.物理規(guī)律：物理規(guī)律：_；b.b.方程式：方程式：_。再求電阻再求電阻R R上產(chǎn)生的焦耳熱上產(chǎn)生的焦耳熱QRQR。QRQR與與Q Q的關(guān)系式：的關(guān)系式：_。能量能量(nngling)(nngling)守守恒定律恒定律20p1mvmgxsinEQ2RRQQR r第39頁(yè)/共72頁(yè)第四十頁(yè)，共72頁(yè)?！窘馕觥浚ā窘馕觥浚? 1）導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)）導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1=BLv0 E1=BLv0 （1 1分）分）通過(guò)通過(guò)R R的電流大小的電流大小I1= I1= （1 1分）分）由式得由式得I1= I1= （1 1分）分）根據(jù)右手定則和電路

35、特點(diǎn)可判斷根據(jù)右手定則和電路特點(diǎn)可判斷(pndun)(pndun)電流方向?yàn)殡娏鞣较驗(yàn)閎Ra bRa （1 1分分）1ER r0BLvR r第40頁(yè)/共72頁(yè)第四十一頁(yè)，共72頁(yè)。（2 2）第一次回到初始位置時(shí)，導(dǎo)體棒產(chǎn)生）第一次回到初始位置時(shí)，導(dǎo)體棒產(chǎn)生(chnshng)(chnshng)的感應(yīng)電動(dòng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為勢(shì)為E2=BLv E2=BLv （1 1分）分）感應(yīng)電流感應(yīng)電流I2= I2= （1 1分）分）導(dǎo)體棒受到的安培力大小導(dǎo)體棒受到的安培力大小F=BI2L F=BI2L （1 1分）分）方向沿斜面向上方向沿斜面向上 （1 1分）分）由式得由式得F= F= （1 1分）分）根據(jù)牛頓第二定

36、律有根據(jù)牛頓第二定律有mgsin-F=ma mgsin-F=ma (2(2分分) )由式解得由式解得 （1 1分）分）2ER r2 2BLvR r2 2BLva gsinm(R r)第41頁(yè)/共72頁(yè)第四十二頁(yè)，共72頁(yè)。（3 3）導(dǎo)體棒最終靜止，有）導(dǎo)體棒最終靜止，有mgsin=kx mgsin=kx （2 2分）分）設(shè)整個(gè)過(guò)程回路設(shè)整個(gè)過(guò)程回路(hul)(hul)產(chǎn)生的焦耳熱為產(chǎn)生的焦耳熱為Q Q，根據(jù)能量守恒定律，根據(jù)能量守恒定律有有 mv02+mgxsin=Ep+Q mv02+mgxsin=Ep+Q （2 2分）分）電阻電阻R R上產(chǎn)生的焦耳熱上產(chǎn)生的焦耳熱QR= QR= （1 1分）

37、分）由由式得式得 （1 1分）分）答案：（答案：（1 1） 方向?yàn)榉较驗(yàn)閎RabRa（2 2）（3 3）12RQR r22R0pR1(mgsin )QmvER r 2k0BLvR r2 2BLvgsinm(R r)220pR1(mgsin )mvER r 2k第42頁(yè)/共72頁(yè)第四十三頁(yè)，共72頁(yè)?！究偨Y(jié)提升【總結(jié)提升(tshng)(tshng)】1.1.求解焦耳熱的三個(gè)途徑：求解焦耳熱的三個(gè)途徑：（1 1）電磁感應(yīng)電路為純電阻電路時(shí)產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力）電磁感應(yīng)電路為純電阻電路時(shí)產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力做的功，即做的功，即Q=WQ=W克安?？税?。（2 2）電磁感應(yīng)電路中電阻產(chǎn)生的焦耳

38、熱等于電流通過(guò)電阻做的功）電磁感應(yīng)電路中電阻產(chǎn)生的焦耳熱等于電流通過(guò)電阻做的功，即，即Q=I2RtQ=I2Rt。（3 3）電磁感應(yīng)電路中產(chǎn)生的焦耳熱可通過(guò)能量守恒定律列方程求）電磁感應(yīng)電路中產(chǎn)生的焦耳熱可通過(guò)能量守恒定律列方程求解。解。第43頁(yè)/共72頁(yè)第四十四頁(yè)，共72頁(yè)。2.2.解決電磁感應(yīng)能量問(wèn)題的基本思路：解決電磁感應(yīng)能量問(wèn)題的基本思路：（1 1）確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向。）確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向。（2 2）畫出等效電路圖并求出電流）畫出等效電路圖并求出電流(dinli)(dinli)。（3 3）進(jìn)行受力情況分析和做功情況分析。）進(jìn)行受力情況分析和做功情況分析。（4 4）明確在此

39、過(guò)程中的能量變化情況。）明確在此過(guò)程中的能量變化情況。（5 5）用動(dòng)能定理或能量守恒定律解題。）用動(dòng)能定理或能量守恒定律解題。第44頁(yè)/共72頁(yè)第四十五頁(yè)，共72頁(yè)。【變式訓(xùn)練】（【變式訓(xùn)練】（20132013泉州一模）如圖所泉州一模）如圖所示的電路中，兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行放置示的電路中，兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為在傾角為的斜面上，導(dǎo)軌下端接有電阻的斜面上，導(dǎo)軌下端接有電阻R R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，斜面處在豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，斜面處在豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B的勻強(qiáng)磁的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，（電阻可略去不計(jì)）金屬棒場(chǎng)中，（電阻可略去不計(jì)）金屬棒abab的質(zhì)量為的質(zhì)量為m m，受到沿

40、斜面向上，受到沿斜面向上且與金屬棒垂直的恒力且與金屬棒垂直的恒力F F的作用，金屬棒沿導(dǎo)軌勻速下滑，則它在的作用，金屬棒沿導(dǎo)軌勻速下滑，則它在下滑下滑h h高度的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是（）高度的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是（）A.A.作用在金屬棒上各力的合力作用在金屬棒上各力的合力(hl)(hl)做功為零做功為零B.B.重力做功將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能重力做功將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能C.C.恒力恒力F F做功等于電阻做功等于電阻R R上產(chǎn)生的焦耳熱與重力做的功之和上產(chǎn)生的焦耳熱與重力做的功之和D.D.金屬棒克服安培力做功等于重力與恒力金屬棒克服安培力做功等于重力與恒力F F做的總功與電阻做的總功與電阻R R

41、上產(chǎn)上產(chǎn)生的焦耳熱之和生的焦耳熱之和第45頁(yè)/共72頁(yè)第四十六頁(yè)，共72頁(yè)。【解析】選【解析】選A A。由于金屬棒勻速下滑，故作用在棒上的各個(gè)力。由于金屬棒勻速下滑，故作用在棒上的各個(gè)力的合力做功為零，故的合力做功為零，故A A正確正確(zhngqu)(zhngqu)；克服安培力做功將；克服安培力做功將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故B B錯(cuò)誤；列出動(dòng)能定理方程錯(cuò)誤；列出動(dòng)能定理方程WG-WF-WWG-WF-W安安=0=0，變形可得，變形可得WG-WF=WWG-WF=W安，可知安，可知C C、D D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。第46頁(yè)/共72頁(yè)第四十七頁(yè)，共72頁(yè)?！咀兪絺溥x】（【變式備選】（2013

42、2013南通二模）如圖甲所示，光滑的平行水平金屬導(dǎo)軌南通二模）如圖甲所示，光滑的平行水平金屬導(dǎo)軌MNMN、PQPQ相距相距l(xiāng) l，在，在M M點(diǎn)和點(diǎn)和P P點(diǎn)間連接一個(gè)阻值為點(diǎn)間連接一個(gè)阻值為R R的電阻，一質(zhì)量為的電阻，一質(zhì)量為m m、電阻為、電阻為r r、長(zhǎng)度也剛好、長(zhǎng)度也剛好(gngho)(gngho)為為l l的導(dǎo)體棒的導(dǎo)體棒abab垂直擱在導(dǎo)軌上，在導(dǎo)體棒的右側(cè)垂直擱在導(dǎo)軌上，在導(dǎo)體棒的右側(cè)導(dǎo)軌間加一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面，寬度為導(dǎo)軌間加一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面，寬度為d0d0，磁感應(yīng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為強(qiáng)度為B B，設(shè)磁場(chǎng)左邊界到導(dǎo)體棒的距離為，設(shè)磁場(chǎng)左邊界到

43、導(dǎo)體棒的距離為d d?，F(xiàn)用一個(gè)水平向右的力?，F(xiàn)用一個(gè)水平向右的力F F拉導(dǎo)拉導(dǎo)體棒，使它由靜止開始運(yùn)動(dòng)，棒離開磁場(chǎng)前已做勻速直線運(yùn)動(dòng)，與導(dǎo)軌始體棒，使它由靜止開始運(yùn)動(dòng)，棒離開磁場(chǎng)前已做勻速直線運(yùn)動(dòng)，與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，水平力終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，水平力F F與位移與位移x x的關(guān)系圖像如圖乙所示的關(guān)系圖像如圖乙所示，F(xiàn)0F0已知。求：已知。求：第47頁(yè)/共72頁(yè)第四十八頁(yè)，共72頁(yè)。（1 1）導(dǎo)體棒）導(dǎo)體棒abab離開離開(l ki)(l ki)磁場(chǎng)右邊界時(shí)的速度。磁場(chǎng)右邊界時(shí)的速度。（2 2）導(dǎo)體棒）導(dǎo)體棒abab通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中整個(gè)回路所消耗的電能。通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)

44、域的過(guò)程中整個(gè)回路所消耗的電能。（3 3）d d滿足什么條件時(shí)，導(dǎo)體棒滿足什么條件時(shí)，導(dǎo)體棒abab進(jìn)入磁場(chǎng)后一直做勻速運(yùn)動(dòng)？進(jìn)入磁場(chǎng)后一直做勻速運(yùn)動(dòng)？第48頁(yè)/共72頁(yè)第四十九頁(yè)，共72頁(yè)?！窘馕觥浚ā窘馕觥浚? 1）設(shè)離開磁場(chǎng)右邊界）設(shè)離開磁場(chǎng)右邊界(binji)(binji)時(shí)導(dǎo)體棒時(shí)導(dǎo)體棒abab速度為速度為v v，則有，則有E=BlvE=BlvI=I=對(duì)導(dǎo)體棒有對(duì)導(dǎo)體棒有2F0-BIl=02F0-BIl=0解得：解得：（2 2）在導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理：）在導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理：F0d+2F0d0-WF0d+2F0d0-W安安= mv2-0= mv2-0

45、由功能關(guān)系：由功能關(guān)系：E E電電=W=W安安解得：解得：E E電電=F0=F0（d+2d0d+2d0）- -ER r02 22F R rvB（）l122204 42mF R rB（）l第49頁(yè)/共72頁(yè)第五十頁(yè)，共72頁(yè)。（3 3）設(shè)導(dǎo)體棒剛進(jìn)入）設(shè)導(dǎo)體棒剛進(jìn)入(jnr)(jnr)磁場(chǎng)時(shí)的速度為磁場(chǎng)時(shí)的速度為v0v0，則有，則有F0d= mv02-0F0d= mv02-0當(dāng)當(dāng)v0=vv0=v，即，即 時(shí)，導(dǎo)體棒進(jìn)入時(shí)，導(dǎo)體棒進(jìn)入(jnr)(jnr)磁場(chǎng)后一直做勻磁場(chǎng)后一直做勻速運(yùn)動(dòng)速運(yùn)動(dòng)答案：（答案：（1 1） （2 2）F0F0（d+2d0d+2d0）- -（3 3）12204 42Fm(

46、R r)dBl02 22F R rB（）l2204 42mF R rB（）l204 42Fm(R r)Bl第50頁(yè)/共72頁(yè)第五十一頁(yè)，共72頁(yè)。1.1.（20132013海南海南(hi nn)(hi nn)高考改編）如圖，在水平光高考改編）如圖，在水平光滑桌面上，兩相同的矩形剛性小線圈分別疊滑桌面上，兩相同的矩形剛性小線圈分別疊放在固定的絕緣矩形金屬框的左右兩邊上，放在固定的絕緣矩形金屬框的左右兩邊上，且每個(gè)小線圈都各有一半面積在金屬框內(nèi)。在金屬框接通逆時(shí)且每個(gè)小線圈都各有一半面積在金屬框內(nèi)。在金屬框接通逆時(shí)針?lè)较螂娏鞯乃查g（）針?lè)较螂娏鞯乃查g（）A.A.兩小線圈會(huì)有相互靠攏的趨勢(shì)兩小線圈會(huì)

47、有相互靠攏的趨勢(shì)B.B.兩小線圈不會(huì)有相互遠(yuǎn)離的趨勢(shì)兩小線圈不會(huì)有相互遠(yuǎn)離的趨勢(shì)C.C.兩小線圈中感應(yīng)電流都沿順時(shí)針?lè)较騼尚【€圈中感應(yīng)電流都沿順時(shí)針?lè)较駾.D.左邊小線圈中感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?，右邊小線圈中感應(yīng)左邊小線圈中感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较颍疫呅【€圈中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较螂娏餮啬鏁r(shí)針?lè)较虻?1頁(yè)/共72頁(yè)第五十二頁(yè)，共72頁(yè)?！窘馕觥窟x【解析】選C C。金屬框接通電流的瞬間，兩個(gè)小線圈。金屬框接通電流的瞬間，兩個(gè)小線圈(xinqun)(xinqun)的磁的磁通量均增大，根據(jù)楞次定律，為了阻礙磁通量的增大，它們必須相互通量均增大，根據(jù)楞次定律，為了阻礙磁通量的增大，它們必須相互遠(yuǎn)離，選項(xiàng)遠(yuǎn)離

48、，選項(xiàng)A A、B B錯(cuò)誤；由環(huán)形電流的磁場(chǎng)分布規(guī)律知兩小線圈錯(cuò)誤；由環(huán)形電流的磁場(chǎng)分布規(guī)律知兩小線圈(xinqun)(xinqun)中原磁場(chǎng)方向均垂直紙面向外，根據(jù)中原磁場(chǎng)方向均垂直紙面向外，根據(jù)“增反減同增反減同”原則原則得，得，C C正確，正確，D D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。第52頁(yè)/共72頁(yè)第五十三頁(yè)，共72頁(yè)。2.2.（20132013汕頭一模）如圖，圓環(huán)形導(dǎo)體線圈汕頭一模）如圖，圓環(huán)形導(dǎo)體線圈a a平放在水平桌平放在水平桌面上，在面上，在a a的正上方固定一豎直的正上方固定一豎直(sh zh)(sh zh)螺線管螺線管b b，二者軸線，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動(dòng)變阻器連接成如圖所示的電路。

49、若重合，螺線管與電源和滑動(dòng)變阻器連接成如圖所示的電路。若將滑動(dòng)變阻器的滑片將滑動(dòng)變阻器的滑片P P向下滑動(dòng)，下列表述正確的是（）向下滑動(dòng)，下列表述正確的是（）A.A.線圈線圈a a中將產(chǎn)生俯視順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流中將產(chǎn)生俯視順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B.B.穿過(guò)線圈穿過(guò)線圈a a的磁通量變小的磁通量變小C.C.線圈線圈a a有擴(kuò)張的趨勢(shì)有擴(kuò)張的趨勢(shì)D.D.線圈線圈a a對(duì)水平桌面的壓力對(duì)水平桌面的壓力FNFN將增大將增大第53頁(yè)/共72頁(yè)第五十四頁(yè)，共72頁(yè)。【解析】選【解析】選D D。若將滑動(dòng)變阻器的滑片。若將滑動(dòng)變阻器的滑片P P向下滑動(dòng)，線圈向下滑動(dòng)，線圈b b中的電流中的電流(dinli)(

50、dinli)將增大，穿過(guò)線圈將增大，穿過(guò)線圈a a的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，線圈a a中將產(chǎn)生俯視逆時(shí)針?lè)较虻碾娏髦袑a(chǎn)生俯視逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?dinli)(dinli)，線圈，線圈a a有縮小的趨勢(shì)，有縮小的趨勢(shì)，a a與與b b之間為斥力，之間為斥力，a a對(duì)水平桌面的壓力對(duì)水平桌面的壓力FNFN將變大，故只有將變大，故只有D D正確。正確。第54頁(yè)/共72頁(yè)第五十五頁(yè)，共72頁(yè)。3.3.（20132013漳州一模）如圖甲所示，若磁感應(yīng)強(qiáng)度漳州一模）如圖甲所示，若磁感應(yīng)強(qiáng)度B B隨時(shí)間隨時(shí)間t t變化的關(guān)變化的關(guān)系如圖乙所示，那么第系如圖乙所示，那么第3s

51、3s內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的大小內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的大小(dxio)(dxio)與其各處與其各處所受安培力的方向是（）所受安培力的方向是（）A.A.大小大小(dxio)(dxio)恒定，沿順時(shí)針?lè)较蚺c圓相切恒定，沿順時(shí)針?lè)较蚺c圓相切B.B.大小大小(dxio)(dxio)恒定，沿著圓半徑指向圓心恒定，沿著圓半徑指向圓心C.C.逐漸增加，沿著圓半徑離開圓心逐漸增加，沿著圓半徑離開圓心D.D.逐漸增加，沿逆時(shí)針?lè)较蚺c圓相切逐漸增加，沿逆時(shí)針?lè)较蚺c圓相切第55頁(yè)/共72頁(yè)第五十六頁(yè)，共72頁(yè)。【解析】選【解析】選B B。由圖乙知，第。由圖乙知，第3s3s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B B逐漸增大，變化率逐漸增大

52、，變化率恒定恒定(hngdng)(hngdng)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流的大小恒定感應(yīng)電流的大小恒定(hngdng)(hngdng)。再由楞次定律，線圈各處所。再由楞次定律，線圈各處所受安培力都使線圈面積有縮小的趨勢(shì)，故方向沿半徑指向圓心。受安培力都使線圈面積有縮小的趨勢(shì)，故方向沿半徑指向圓心。B B選項(xiàng)正確。選項(xiàng)正確。第56頁(yè)/共72頁(yè)第五十七頁(yè)，共72頁(yè)。4.4.（20132013和平區(qū)二模）兩根平行的金屬導(dǎo)軌相距和平區(qū)二模）兩根平行的金屬導(dǎo)軌相距L1=1mL1=1m，與水平方向，與水平方向(fngxing)(fngxing)

53、成成=30=30角傾斜放置，如圖甲所示，其上端連接阻值角傾斜放置，如圖甲所示，其上端連接阻值R=1.5R=1.5的電阻，另有一根質(zhì)量的電阻，另有一根質(zhì)量m=0.2kgm=0.2kg、電阻、電阻r=0.5r=0.5的金屬棒的金屬棒abab放在兩根導(dǎo)軌上放在兩根導(dǎo)軌上，距離上端，距離上端L2=4mL2=4m，棒與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，因有摩擦力，棒與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，因有摩擦力作用，金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)在垂直導(dǎo)軌面加上從零均勻增強(qiáng)的磁場(chǎng)，作用，金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)在垂直導(dǎo)軌面加上從零均勻增強(qiáng)的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化規(guī)律如圖乙所示，已知在磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化規(guī)律如圖乙所示

54、，已知在t=2st=2s時(shí)棒與導(dǎo)軌間的摩擦力剛時(shí)棒與導(dǎo)軌間的摩擦力剛好為零（好為零（g g取取10m/s210m/s2），則在棒發(fā)生滑動(dòng)之前：），則在棒發(fā)生滑動(dòng)之前：第57頁(yè)/共72頁(yè)第五十八頁(yè)，共72頁(yè)。（1 1）試討論所加磁場(chǎng)的方向并確定電路中的感應(yīng)電流是變化）試討論所加磁場(chǎng)的方向并確定電路中的感應(yīng)電流是變化的還是恒定的。的還是恒定的。（2 2）t=2st=2s時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B B為多大？為多大？（3 3）假如）假如t=3st=3s時(shí)棒剛要發(fā)生滑動(dòng)，則棒與導(dǎo)軌間最大靜摩擦?xí)r棒剛要發(fā)生滑動(dòng)，則棒與導(dǎo)軌間最大靜摩擦力多大？力多大？（4 4）從）從t=0t=0到到t=3st=3s內(nèi)

55、，電阻內(nèi)，電阻R R上產(chǎn)生上產(chǎn)生(chnshng)(chnshng)的電熱有多的電熱有多少？少？第58頁(yè)/共72頁(yè)第五十九頁(yè)，共72頁(yè)。【解析】（【解析】（1 1）由楞次定律和左手定則可判定：磁場(chǎng)方向垂直）由楞次定律和左手定則可判定：磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌面向上或垂直導(dǎo)軌向下。導(dǎo)軌面向上或垂直導(dǎo)軌向下。因因B B均勻增大，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知均勻增大，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知(k zh)(k zh)感應(yīng)電感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為定值，故產(chǎn)生的感應(yīng)電流恒定。動(dòng)勢(shì)為定值，故產(chǎn)生的感應(yīng)電流恒定。（2 2）當(dāng)）當(dāng)t=2 st=2 s時(shí)，對(duì)導(dǎo)體棒由平衡條件得：時(shí)，對(duì)導(dǎo)體棒由平衡條件得：mgsin=B2IL1 mgsi

56、n=B2IL1 由閉合電路歐姆定律得由閉合電路歐姆定律得 由法拉第電磁感應(yīng)定律得：由法拉第電磁感應(yīng)定律得： 聯(lián)立式解得聯(lián)立式解得B2=1 TB2=1 TEIR r21212B0BELLLLtt 0第59頁(yè)/共72頁(yè)第六十頁(yè)，共72頁(yè)。（3 3）當(dāng)）當(dāng)t=3 st=3 s時(shí)，對(duì)棒由平衡條件得時(shí)，對(duì)棒由平衡條件得B3IL1=mgsin+FfmaxB3IL1=mgsin+Ffmax由題圖乙及第由題圖乙及第(jd)(jd)（2 2）問(wèn)可得）問(wèn)可得t=3 st=3 s時(shí)，時(shí)，B3=1.5 TB3=1.5 T。聯(lián)立解得聯(lián)立解得Ffmax=0.5 NFfmax=0.5 N（4 4）由焦耳定律得）由焦耳定律得

57、QR=I2RtQR=I2Rt代入數(shù)據(jù)解得代入數(shù)據(jù)解得Q=4.5 JQ=4.5 J答案：（答案：（1 1）見(jiàn)解析）見(jiàn)解析 （2 2）1 T 1 T （3 3）0.5 N (4)4.5 J0.5 N (4)4.5 J第60頁(yè)/共72頁(yè)第六十一頁(yè)，共72頁(yè)。九電磁感應(yīng)中的力、電綜合問(wèn)題九電磁感應(yīng)中的力、電綜合問(wèn)題【案例剖析】（【案例剖析】（1818分）（分）（20132013西城一模）如圖甲所示，兩根西城一模）如圖甲所示，兩根間距為間距為l1l1的平行的平行(pngxng)(pngxng)導(dǎo)軌導(dǎo)軌PQPQ和和MNMN處于同一水平面內(nèi)，左端連接一處于同一水平面內(nèi)，左端連接一阻阻值為值為R R的電阻，導(dǎo)

58、軌平面處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一質(zhì)量的電阻，導(dǎo)軌平面處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一質(zhì)量為為m m、橫截面為正方形的導(dǎo)體棒、橫截面為正方形的導(dǎo)體棒CDCD垂直于導(dǎo)軌放置，棒到導(dǎo)垂直于導(dǎo)軌放置，棒到導(dǎo)軌左端軌左端PMPM的距離為的距離為l2l2，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌和，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻。導(dǎo)體棒的電阻。第61頁(yè)/共72頁(yè)第六十二頁(yè)，共72頁(yè)。第62頁(yè)/共72頁(yè)第六十三頁(yè)，共72頁(yè)。（1 1）若）若CDCD棒固定，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度棒固定，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B B的變化率的變化率 隨時(shí)間隨時(shí)間t t的變的變化關(guān)系式為化關(guān)系式為 ，求回路中感應(yīng)電流的有效值，求回路中感應(yīng)電流

59、的有效值I I；（2 2）若）若CDCD棒不固定，棒與導(dǎo)軌間最大靜摩擦力為棒不固定，棒與導(dǎo)軌間最大靜摩擦力為FfmFfm，磁感應(yīng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度強(qiáng)度B B隨時(shí)間隨時(shí)間t t變化的關(guān)系式為變化的關(guān)系式為B=ktB=kt。求從。求從t=0t=0到到CDCD棒剛要運(yùn)棒剛要運(yùn)動(dòng)，電阻動(dòng)，電阻R R上產(chǎn)生的焦耳熱上產(chǎn)生的焦耳熱Q Q；（3 3）若）若CDCD棒不固定，不計(jì)棒不固定，不計(jì)CDCD棒與導(dǎo)軌間的摩擦，磁場(chǎng)不隨時(shí)棒與導(dǎo)軌間的摩擦，磁場(chǎng)不隨時(shí)間變化，磁感應(yīng)強(qiáng)度為間變化，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B?，F(xiàn)對(duì)?，F(xiàn)對(duì)CDCD棒施加水平向右的外力棒施加水平向右的外力F F，使，使CDCD棒由靜止開始向右以加速棒由靜止開始

60、向右以加速(ji s)(ji s)度度a a做勻加速做勻加速(ji s)(ji s)直線運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)直線運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)?jiān)趫D乙在圖乙中定性畫出外力中定性畫出外力F F隨時(shí)間隨時(shí)間t t變化的圖像。變化的圖像。Bksin ttBt第63頁(yè)/共72頁(yè)第六十四頁(yè)，共72頁(yè)?！緦忣}】抓住信息【審題】抓住信息(xnx)(xnx)，準(zhǔn)確推斷，準(zhǔn)確推斷關(guān)鍵信息關(guān)鍵信息信息挖掘信息挖掘題題干干橫截面為正方形橫截面為正方形棒與導(dǎo)軌間為靜摩擦力或滑動(dòng)摩棒與導(dǎo)軌間為靜摩擦力或滑動(dòng)摩擦力擦力不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻電阻回路總電阻為回路總電阻為R R問(wèn)問(wèn)題題 =ksint =ksint回路產(chǎn)生的感應(yīng)電流為正弦交流回