滬科版高中物理選修3-2試題及答案

滬科版高中物理選修3-2試題及答案專題六電磁感應(yīng)與電路一、考點(diǎn)回憶“電磁感應(yīng)”是電磁學(xué)的核心內(nèi)容之一，同時(shí)又是與電學(xué)、力學(xué)知識(shí)緊密聯(lián)系的知識(shí)點(diǎn)，是高考試題考查綜合運(yùn)用知識(shí)能力的很好落腳點(diǎn)，所以它向來(lái)高考關(guān)注的一個(gè)重點(diǎn)和熱點(diǎn)，本專題涉及三個(gè)方面的知識(shí)：一、電磁感應(yīng)，電磁感應(yīng)研究是其它形式有能量轉(zhuǎn)化為電能的特點(diǎn)和規(guī)律，其核心內(nèi)容是法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律；二、與電路知識(shí)的綜合，主要討論電能在電路中傳輸、分配，并通過(guò)用電器轉(zhuǎn)化為其它形式的能量的特點(diǎn)及規(guī)律；三、與力學(xué)知識(shí)的綜合，主要討論產(chǎn)生電磁感應(yīng)的導(dǎo)體受力、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)規(guī)律以及電磁感應(yīng)過(guò)程中的能量關(guān)系。由于本專題所涉及的知識(shí)較為綜合，能力要求較高，所以往往會(huì)在高考中現(xiàn)身。從近三年的高考試題來(lái)看，無(wú)論哪一套試卷，都有這一局部?jī)?nèi)容的考題，題量穩(wěn)定在1～2道，題型可能為選擇、實(shí)驗(yàn)和計(jì)算題三種，并且以計(jì)算題形式出現(xiàn)的較多。考查的知識(shí)：以本局部?jī)?nèi)容為主線與力和運(yùn)動(dòng)、動(dòng)量、能量、電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電路等知識(shí)的綜合，感應(yīng)電流〔電動(dòng)勢(shì)〕圖象問(wèn)題也經(jīng)常出現(xiàn)。二、典例題剖析根據(jù)本專題所涉及內(nèi)容的特點(diǎn)及高考試題中出的特點(diǎn)，本專題的復(fù)習(xí)我們分這樣幾個(gè)小專題來(lái)進(jìn)行：1.感應(yīng)電流的產(chǎn)生及方向判斷。2.電磁感應(yīng)與電路知識(shí)的綜合。3.電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。4.電磁感應(yīng)中動(dòng)量定理、動(dòng)能定理的應(yīng)用。5.電磁感應(yīng)中的單金屬棒的運(yùn)動(dòng)及能量分析。6.電磁感應(yīng)中的雙金屬棒運(yùn)動(dòng)及能量分析。7.多種原因引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。(一)感應(yīng)電流的產(chǎn)生及方向判斷1．(2007理綜=2\*ROMANII卷)如下圖，在PQ、QR區(qū)域是在在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向均垂直于紙面，bc邊與磁場(chǎng)的邊界P重合。導(dǎo)線框與磁場(chǎng)區(qū)域的尺寸如下圖。從t＝0時(shí)刻開(kāi)始線框勻速橫穿兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域。以a→b→c→d→e→f為線框中有電動(dòng)勢(shì)的正方向。以下四個(gè)ε-t關(guān)系示意圖中正確的選項(xiàng)是【】tεAtεA.01234tεB.01234tεCtεC.01234tεD.01234解析：楞次定律或左手定那么可判定線框剛開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，電流方向，即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍蔇選項(xiàng)錯(cuò)誤；1－2s內(nèi)，磁通量不變化，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；2－3s內(nèi)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝2Blv＋Blv＝3Blv，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颉舱较颉?，故C選項(xiàng)正確。點(diǎn)評(píng)：法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律或左手定那么知識(shí)點(diǎn)，是歷年高考的熱點(diǎn)，常與其它電磁學(xué)和力學(xué)內(nèi)容聯(lián)系在一起，這類題目往往綜合較強(qiáng)，在掌握好根底知識(shí)，注重提高自己綜合分析能力。BaBabcd2．處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的矩形線圈abcd，以恒定的角速度繞ab邊轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向平行于紙面并與ab垂直。在t=0時(shí)刻，線圈平面與紙面重合〔如圖〕，線圈的cd邊離開(kāi)紙面向外運(yùn)動(dòng)。假設(shè)規(guī)定SHAPE由a→b→c→d→a方向的感應(yīng)電流為正，那么能反映線圈中感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖線是【】tt0ICt0IDt0IAt0IB解析：線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生正弦式交變電流，而t=0時(shí)刻，線框切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，感應(yīng)電流也最大，由右手定那么可知其電流方向?yàn)閍→b→c→d→a，即電流為正，故C選項(xiàng)正確。點(diǎn)評(píng)：感應(yīng)電流是正弦式交變電流的，我們關(guān)鍵要抓住起始位置的電流大小和方向，起始位置假設(shè)在中性面，那么感應(yīng)電流為零，起始位置假設(shè)和中性面垂直，那么感應(yīng)電流為最大，再根據(jù)題中所規(guī)定的正方向，即可確定感應(yīng)電流的圖象。3．現(xiàn)將電池組、滑線變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計(jì)及開(kāi)關(guān)如以下圖連接。在開(kāi)關(guān)閉合、線圈A放在線圈B中的情況下，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑線變阻器的滑動(dòng)端P向左加速滑動(dòng)時(shí)，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。由此可以推斷【】A．線圈A向上移動(dòng)或滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P向右加速滑動(dòng)，都能引起電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)B．線圈A中鐵芯向上拔出或斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，都能引起電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)C．滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P勻速向左或勻速向右滑動(dòng)都能使電流計(jì)指針靜止在中央D．因?yàn)榫€圈A、線圈B的繞線方向未知，故無(wú)法判斷電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的方向解析：當(dāng)P向左滑動(dòng)時(shí)，電阻變大，通過(guò)A線圈的電流變小，那么通過(guò)線圈B中的原磁場(chǎng)減弱，磁通量減少，線圈B中有使電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)的感應(yīng)電流通過(guò)，當(dāng)線圈A向上運(yùn)動(dòng)或斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，那么通過(guò)線圈B中的原磁場(chǎng)也減弱，磁通量也減少，所以線圈B中也有使電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)的感應(yīng)電流通過(guò)，而滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P向右移動(dòng)，那么通過(guò)線圈B中的原磁場(chǎng)也增加，磁通量也增加，所以線圈B中有使電流表指針向左偏轉(zhuǎn)的感應(yīng)電流通過(guò)，所以B選項(xiàng)正確。點(diǎn)評(píng)：要正確解答此題，關(guān)鍵要利用好“他將滑線變阻器的滑動(dòng)端P向左加速滑動(dòng)時(shí)，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)”的條件，由此條件分析出：使原磁場(chǎng)減弱、原磁通減小時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流使電流計(jì)指針右偏，其它情形的判斷都將此作為條件。〔二〕電磁感應(yīng)與電路知識(shí)的綜合4．圖中EF、GH為平行的金屬導(dǎo)軌，其電阻可不計(jì)，R為電阻器，C為電容器，AB為可在EF和GH上滑動(dòng)的導(dǎo)體橫桿。有均勻磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面。假設(shè)用I1和I2分別表示圖中該處導(dǎo)線中的電流，那么當(dāng)橫桿AB【】A．勻速滑動(dòng)時(shí)，I1＝0，I2＝0B．勻速滑動(dòng)時(shí)，I1≠0，I2≠0C．加速滑動(dòng)時(shí)，I1＝0，I2＝0D．加速滑動(dòng)時(shí)，I1≠0，I2≠0解析：當(dāng)橫桿勻速滑動(dòng)時(shí)，AEGB形成閉合回路，故I1≠0，故 A錯(cuò)；AB勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電容兩極電壓趨于穩(wěn)定，不再充電，I2＝0，故B也錯(cuò)；當(dāng)AB加速滑動(dòng)時(shí)，I1≠0，故C錯(cuò)；同時(shí)AB產(chǎn)生的路端電壓不斷增大，電容器可持續(xù)充電，故I2≠0。因此D項(xiàng)正確。點(diǎn)評(píng)：在分析此題時(shí)，應(yīng)將導(dǎo)體橫桿當(dāng)作電源，將電容C和電阻R作為外電路來(lái)分析。當(dāng)電源的電動(dòng)勢(shì)不變時(shí)，電容帶電量不發(fā)生變化，充電流為0；當(dāng)電源電動(dòng)勢(shì)變化時(shí)，電容就不能作為斷路來(lái)處理，此時(shí)電容要充電，充電電流不為0。baBl5．〔2005天津理綜將硬導(dǎo)線中間一段折成不封閉的正方形，每邊長(zhǎng)為l，它在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．方向如圖的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為n，導(dǎo)線在a、b兩處通過(guò)電刷與外電路連接，外電路有額定功率為PbaBlＡ．Ｂ．Ｃ．Ｄ．解析：線框轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生交變電流，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值為，那么有效值為：，而小燈泡消耗的功率為，所以，應(yīng)選項(xiàng)B正確。點(diǎn)評(píng)：對(duì)于交流電的問(wèn)題，往往是先求出最大值，然后再根據(jù)最大值求其它值。在交流電中，只要是求功的問(wèn)題〔功率、功、發(fā)熱量等〕，都要用有效值進(jìn)行計(jì)算。而求通過(guò)某橫截面的電荷量、安培力的沖量時(shí)，只能用感應(yīng)電流的平均值來(lái)進(jìn)行計(jì)算。6．電阻R1、R2交流電源按照?qǐng)D1所示方式連接，R1=10，R2=20。合上開(kāi)關(guān)后S后，通過(guò)電阻R2的正弦交變電流i隨時(shí)間t變化的情況如圖2所示。那么【】A．通過(guò)R1的電流的有效值是1.2AB．R1兩端的電壓有效值是6VC．通過(guò)R2的電流的有效值是1.2AD．R2兩端的電壓有效值是6V解析：由圖可知流經(jīng)R2的電流最大值為，那么流經(jīng)R2的電流最大值為，又題中電阻R1、R2是串聯(lián)，那么流經(jīng)兩電阻電流相等，故A、C兩項(xiàng)錯(cuò)，又,，所以R1兩端的電壓的有效值是6V，故D錯(cuò)，B對(duì)。點(diǎn)評(píng)：對(duì)于交流電路，電路分析的方法和直流電路是相類似的，只是我們?cè)谟?jì)算其電壓、電流時(shí)要弄清有效值和最大值。7．如下圖電路中的變壓器為理想變壓器，S為單刀雙擲開(kāi)關(guān),P是滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭，U1為加在原線圈兩端的交變電壓，I1、I2分別為原線圈和副線圈中的電流。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是【】A．保持P的位置及U1不變，S由b切換到a，那么R上消耗的功率減小B．保持P的位置及U1不變，S由a切換到b，那么I2減小C．保持P的位置及U1不變，S由b切換到a，那么I1增大D．保持U1不變，S接在b端，將P向上滑動(dòng)，那么I1減小解析：由于題中變壓器是理想變壓器，所以有，當(dāng)S由b切換到a時(shí)，n2增大，那么U2也增大，那么R上消耗的功率為：，而R阻值不變，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤，又，所以，由于U1和R不變，所以增大，故C正確；同理當(dāng)S由a切換到b時(shí)，n2減小，所以U2也減小，由可知減小，故B正確；假設(shè)S接在b端，保持U1不變，同理應(yīng)有：，此時(shí)U2不變，R變小，那么增大，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。故此題正確答案為BC。yxR1R2AoCyxR1R2AoCv8．如下圖，OACO為置于水平面內(nèi)的光滑閉合金屬導(dǎo)軌，O、C處分別接有短電阻絲〔圖中用粗線表示〕，R1=4Ω、R2=8Ω〔導(dǎo)軌其它局部電阻不計(jì)〕。導(dǎo)軌OAC的形狀滿足〔單位：m〕。磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面。一足夠長(zhǎng)的金屬棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在導(dǎo)軌上從O點(diǎn)滑動(dòng)到C點(diǎn)，棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終保持與OC導(dǎo)軌垂直，不計(jì)棒的電阻。求：⑴外力F的最大值；⑵金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)電阻絲R1上消耗的最大功率；⑶在滑動(dòng)過(guò)程中通過(guò)金屬棒的電流I與時(shí)間t的關(guān)系。解析：⑴由于金屬棒始終勻速運(yùn)動(dòng)，所以據(jù)平衡條件可知：，又感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：，而感應(yīng)電流為：，故安培力又，由于外電阻R1、R2是并聯(lián)，所以那么安培力的最大值為：，即：⑵電阻R1上消耗的功率為，而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為代入可得：⑶金屬棒與導(dǎo)軌接觸點(diǎn)間的長(zhǎng)度隨時(shí)間變化且，，由以上各式可得：點(diǎn)評(píng)：在感應(yīng)電路中，我們一定要分清哪是電源，哪是外電路，很多同學(xué)在解題時(shí)往往無(wú)視了這一點(diǎn)，不加分析亂做一通。在具體做題時(shí)，我們可先畫(huà)一等效電路圖，將發(fā)生電磁感應(yīng)的局部畫(huà)作電源，其它局部畫(huà)作外電路，然后再分析電路的聯(lián)結(jié)情況?！踩畴姶鸥袘?yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題9．(北京理綜)如圖1所示，兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)。M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直斜面向下。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計(jì)它們之間的摩擦?！?〕由b向a方向看到的裝置如圖2所示，請(qǐng)?jiān)诖藞D中畫(huà)出ab桿下滑過(guò)程中某時(shí)刻的受力示意圖；〔2〕在加速下滑過(guò)程中，當(dāng)ab桿的速度大小為v時(shí)，求此時(shí)ab桿中的電流及其加速度的大??；〔3〕求在下滑過(guò)程中，ab桿可以到達(dá)的速度最大值。解析：〔1〕ab桿受到的作用力有：重力mg，方向豎直向下；支持力FN，方向垂直斜面向上；安培力F，方向平行斜面向上。其受力圖如右圖所示?！?〕當(dāng)ab桿速度為v時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)此時(shí)電路中的電流ab桿受的安培力根據(jù)牛頓第二定律，有，可解得：〔3〕由〔2〕中分析可知，ab桿做加速運(yùn)動(dòng)，隨桿下滑速度v的增大，其下滑的加速度逐漸減小，加速度減小到0時(shí)，其速度不再增加達(dá)最大值。故當(dāng)時(shí)，即時(shí)，ab桿速度達(dá)最大值：點(diǎn)評(píng)：桿向下加速運(yùn)動(dòng)，隨著速度的增加，感應(yīng)電流也增大，故安培力也增大，所以桿向下做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)桿的加速度減小為0時(shí)，速度達(dá)最大。10．〔上海物理〕如下圖，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)。電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距1m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ=37°角，下端連接阻值為R的電阻。勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為0.2kg。電阻不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25。求：(1)求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑時(shí)的加速度大??；(2)當(dāng)金屬棒下滑速度到達(dá)穩(wěn)定時(shí)，電阻R消耗的功率為8W，求該速度的大?。?3)在上問(wèn)中，假設(shè)R＝2Ω，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向．(g=10m／s2，sin37°＝0．6，cos37°＝0．8)解析：(1)金屬棒開(kāi)始下滑的初速為零，沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，不受安培力作用，故根據(jù)牛頓第二定律有：mgsinθ－μmgcosθ＝ma ①由①式解得a＝10×(O.6－0.25×0.8)m／s2=4m／s2②(2)設(shè)金屬棒運(yùn)動(dòng)到達(dá)穩(wěn)定時(shí)，做勻速運(yùn)動(dòng)，速度為v，所受安培力為F，棒在沿導(dǎo)軌方向受力平衡，那么有：mgsinθ一μmgcosθ一F＝0 ③此時(shí)金屬棒克服安培力做功的功率等于電路中電阻R消耗的電功率Fv＝P ④由③、④兩式解得⑤(3)設(shè)電路中電流為I，兩導(dǎo)軌間金屬棒的長(zhǎng)為l，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B⑥ P＝I2R ⑦由⑥、⑦兩式解得⑧由左手定那么可知，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上點(diǎn)評(píng)：分析這類問(wèn)題的根本思路是：確定電源〔E/r〕→感應(yīng)電流→導(dǎo)體所受安培力→合外力→a變化情況→運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析〔v的變化情況〕→臨界狀態(tài)?！菜摹畴姶鸥袘?yīng)中動(dòng)量定理、動(dòng)能定理的應(yīng)用11．〔上海物理〕如下圖，將邊長(zhǎng)為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形導(dǎo)線框豎直向上拋出，穿過(guò)寬度為b、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里。線框向上離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度剛好是進(jìn)人磁場(chǎng)時(shí)速度的一半，線框離開(kāi)磁場(chǎng)后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速進(jìn)人磁場(chǎng)。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終存在著大小恒定的空氣阻力F阻且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。求：〔1〕線框在下落階段勻速進(jìn)人磁場(chǎng)時(shí)的速度V2；〔2〕線框在上升階段剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度V1；〔3〕線框在上升階段通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。解析：〔1〕假設(shè)線框在下落階段能勻速地進(jìn)入磁場(chǎng)，那么線框在進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中受力平衡，那么據(jù)平衡條件可知線框在進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間有：，解得：〔2〕線框從離開(kāi)磁場(chǎng)至上升到最高點(diǎn)過(guò)程中據(jù)動(dòng)能定理有：=1\*GB3①線框從最高點(diǎn)回落至進(jìn)入磁場(chǎng)前瞬間的過(guò)程據(jù)動(dòng)能定理有：=2\*GB3②聯(lián)立=1\*GB3①=2\*GB3②可解得：，代入可得：〔3〕設(shè)線框進(jìn)入磁場(chǎng)的速度為v0，那么線框在向上通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中要克服重力、空氣阻力及安培力做功，而克服安培力做功的量即是此過(guò)程中產(chǎn)生電能的量，也即是產(chǎn)生的熱量Q，根據(jù)能量守恒定律有：，又由題可知故可得點(diǎn)評(píng)：從能量轉(zhuǎn)化的角度來(lái)看，電磁感應(yīng)是其它形式能量轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程。而功是能量轉(zhuǎn)化的量度，所以這種能量的轉(zhuǎn)化是通過(guò)安培力做功來(lái)實(shí)現(xiàn)的，有多少其它形式能量轉(zhuǎn)化為電能，就克服安培力做了多少功，也就是說(shuō)克服安培力做功的量，就是產(chǎn)生電能的量，而電能最終都轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，換而言之，克服安培力做的功就是電路的發(fā)熱量，克服安培力做功的功率即是回路所消耗的電功率。12．如下圖，MN、PQ是兩條水平放置彼此平行的金屬導(dǎo)軌，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線垂直導(dǎo)軌平面。導(dǎo)軌左端接阻值為的電阻，電阻兩端并聯(lián)一電壓表，垂直導(dǎo)軌跨接一金屬桿ab，ab的質(zhì)量為，電阻，ab與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，現(xiàn)用的恒力水平向右拉ab，使之從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間后，ab開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)電壓表示數(shù)。重力加速度。求：〔1〕ab桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，外力F的功率；〔2〕ab桿勻加速過(guò)程中，通過(guò)R的電量；〔3〕ab桿加速運(yùn)動(dòng)的距離。解析：〔1〕設(shè)導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，ab桿勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v，電流為I，此時(shí)ab桿受力如下圖。由平衡條件得：=1\*GB3①由歐姆定律得：=2\*GB3②聯(lián)立=1\*GB3①=2\*GB3②可得：，那么F功率：〔2〕設(shè)ab桿的加速時(shí)間為t，加速過(guò)程的平均感應(yīng)電流為，由動(dòng)量定理得解得：=3\*GB3③〔3〕設(shè)加速運(yùn)動(dòng)距離為s，由法拉第電磁感應(yīng)定律得=4\*GB3④又=5\*GB3⑤聯(lián)立=3\*GB3③=4\*GB3④=5\*GB3⑤可解得：點(diǎn)評(píng)：在電磁感應(yīng)中求解電量通常有兩種方法：〔1〕通過(guò)安培力的沖量來(lái)求解，因安培力的沖量可表示為，所以我們可用動(dòng)量定理求出安培力的沖量即可求出電量?！?〕通過(guò)法拉第電磁感應(yīng)定律來(lái)求解，平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，平均感應(yīng)電流為，那么電量。〔五〕電磁感應(yīng)中的單金屬棒的運(yùn)動(dòng)及能量分析13．〔上海物理〕如下圖，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)軌與固定電阻R1和R2相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面．有一導(dǎo)體棒ab，質(zhì)量為m，導(dǎo)體棒的電阻與固定電阻R1和R2的阻值均相等，與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上滑動(dòng)，當(dāng)上滑的速度為V時(shí)，受到安培力的大小為F。此時(shí)【】A．電阻R1消耗的熱功率為Fv/3B．電阻R1消耗的熱功率為Fv/6C．整個(gè)裝置因摩擦而消耗的熱功率為μmgvcosθD．整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為〔F＋μmgcosθ〕v解析：由法拉第電磁感應(yīng)定律得，回路總電流，安培力，所以電阻R1的功率，B選項(xiàng)正確。由于摩擦力，故因摩擦而消耗的熱功率為，整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為，故CD兩項(xiàng)也正確。即此題應(yīng)選BCD。點(diǎn)評(píng)：由能量守恒定律可知，裝置消耗的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能和因克服摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能，故消耗的機(jī)械功率為克服摩擦力做功的功率〔產(chǎn)生摩擦熱的功率〕和克服安培力做功的功率〔產(chǎn)生電能的功率〕之和。而整個(gè)回路消耗的電功率為克服安培力做功的功率〔瞬時(shí)值、平均值都相等〕，據(jù)電路的分流關(guān)系，即可求出每個(gè)電阻所消耗功率。14．(江蘇物理〕如下圖，固定的水平光滑金屬導(dǎo)軌，間距為L(zhǎng)，左端接有阻值為R的電阻，處在方向豎直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連，放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻均可忽略。初始時(shí)刻，彈簧恰處于自然長(zhǎng)度，導(dǎo)體棒具有水平向右的初速度v0。在沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。(1)求初始時(shí)刻導(dǎo)體棒受到的安培力；(2)假設(shè)導(dǎo)體棒從初始時(shí)刻到速度第一次為零時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為EP，那么這一過(guò)程中安培力所做的功W1和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q1分別為多少?(3)導(dǎo)體棒往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最終將靜止于何處?從導(dǎo)體棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)直到最終靜止的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q為多少?解析：(1)初始時(shí)刻棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：，棒中感應(yīng)電流：，作用于棒上的安培力聯(lián)立以是各式可得，方向：水平向左(2)由功能的關(guān)系可知，克服安培力所做的功即為產(chǎn)生電能的量，也即是電阻R上產(chǎn)生的熱量，，由于此過(guò)程中，導(dǎo)體棒克服安培力做功，故有，所以(3)由于導(dǎo)軌是光滑的，所以導(dǎo)體棒最終靜止于初始位置，那么據(jù)功能關(guān)系有：點(diǎn)評(píng)：在電磁感應(yīng)問(wèn)題中，求解產(chǎn)生熱量的問(wèn)題，一般是通過(guò)對(duì)能量轉(zhuǎn)化的分析，然后利用功能關(guān)系進(jìn)行求解的，解題關(guān)鍵是要在宏觀上做好能量轉(zhuǎn)化的分析，此題從最終狀態(tài)來(lái)看是彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能〔熱量〕。15．〔天津理綜〕圖中MN和PQ為豎直方向的兩平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌，間距為0.40m，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直。質(zhì)量m為kg、電阻為的金屬桿始終垂直于導(dǎo)軌，并與其保持光滑接觸。導(dǎo)軌兩端分別接有滑動(dòng)變阻器和阻值為的電阻R1。當(dāng)桿到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)以速率勻速下滑，整個(gè)電路消耗的電功率P為0.27W，重力加速度取，試求速率和滑動(dòng)變阻器接入電路局部的阻值。解析：當(dāng)ab棒勻速下滑時(shí)，是導(dǎo)體棒的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能，那么由能量守恒定律可知：重力做功的功率等于回路消耗的電能，即有：代入數(shù)據(jù)解得，又設(shè)電阻與的并聯(lián)電阻為，棒的電阻為，那么有：acbd圖acbd圖3聯(lián)立以上各式，并代入數(shù)據(jù)可解得：點(diǎn)評(píng)：解答此題的關(guān)鍵是要通過(guò)對(duì)能量轉(zhuǎn)化的分析，利用能量守恒定律找出功率的定量關(guān)系，同時(shí)也要分析清楚電路的聯(lián)結(jié)情況，在電路中表示出總功率，進(jìn)而聯(lián)立求解出R2。〔六〕電磁感應(yīng)中的雙金屬棒運(yùn)動(dòng)及能量分析16．〔廣東物理第〕如圖3所示，兩根足夠長(zhǎng)的固定平行金屬光滑導(dǎo)軌位于同一水平面，導(dǎo)軌上橫放著兩根相同的導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌構(gòu)成矩形回路。導(dǎo)體棒的兩端連接著處于壓縮狀態(tài)的兩根輕質(zhì)彈簧，兩棒的中間用細(xì)線綁住，它們的電阻均為R，回路上其余局部的電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌平面內(nèi)兩導(dǎo)軌間有一豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。開(kāi)始時(shí)，導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)。剪斷細(xì)線后，導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中【】Ａ．回路中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Ｂ．兩根導(dǎo)體棒所受安培力的方向相同Ｃ．兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒Ｄ．兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒解析：剪斷細(xì)線后，兩棒組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，它們的速度方向總是相反的，所以它們產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相互加強(qiáng)，所以回路中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，A正確；由于該過(guò)程是動(dòng)能、彈性勢(shì)能及電能間的相互轉(zhuǎn)化，總的來(lái)說(shuō)是系統(tǒng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，所機(jī)械能是不守恒的，故C錯(cuò)D對(duì)；由楞次定律的推廣應(yīng)用可判斷兩導(dǎo)體棒所受安培力方向總是相反的，故B錯(cuò)。應(yīng)選AD。點(diǎn)評(píng)：動(dòng)量守恒定律的適用范圍較廣，無(wú)論是什么性質(zhì)的內(nèi)力，哪怕是象此題這樣的通過(guò)磁場(chǎng)來(lái)發(fā)生的相互作用的內(nèi)力，系統(tǒng)的動(dòng)量也是守恒的。機(jī)械能守恒的條件的判斷通常有兩個(gè)角度：〔1〕做功角度：是否只有重力做功，假設(shè)只有重力做功，那么機(jī)械能守恒；〔2〕能量轉(zhuǎn)化角度：假設(shè)機(jī)械能和其它形式能量之間沒(méi)有相互轉(zhuǎn)化，那么機(jī)械能守恒；在解題時(shí)，利用第二個(gè)角度來(lái)進(jìn)行判斷的較多。17．(廣東物理)如下圖，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一上、下兩層均與水平面平行的“U”型光滑金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌面上各放一根完全相同的質(zhì)量為m的勻質(zhì)金屬桿A1和A2，開(kāi)始時(shí)兩根金屬桿位于同一豎直平面內(nèi)且桿與軌道垂直。設(shè)兩導(dǎo)軌面相距為H，導(dǎo)軌寬為L(zhǎng)，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，金屬桿單位長(zhǎng)度的電阻為r。現(xiàn)有一質(zhì)量為m/2的不帶電小球以水平向右的速度v0撞擊桿A1的中點(diǎn)，撞擊后小球反彈落到下層面上的C點(diǎn)。C點(diǎn)與桿A2初始位置相距為S。求：〔1〕回路內(nèi)感應(yīng)電流的最大值；〔2〕整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電流最多產(chǎn)生了多少熱量；〔3〕當(dāng)桿A2與桿A1的速度比為1：3時(shí)，A2受到的安培力大小。解析：〔1〕小球撞擊桿瞬間系統(tǒng)動(dòng)量守恒，之后做平拋運(yùn)動(dòng)。設(shè)小球碰后速度大小為v1，桿獲得速度大小為v2，那么，，，A1桿向右做減速運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，A2桿向右加速運(yùn)動(dòng)，直至速度相等，然后做勻速運(yùn)動(dòng)，故其最大電動(dòng)勢(shì)是小球和桿碰后瞬間，那么，最大電流，那么〔2〕兩金屬棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)始終滿足動(dòng)量守恒定律，兩桿最終速度相同，設(shè)為v’，據(jù)動(dòng)量守恒定律有：，又據(jù)能量守恒定律有：聯(lián)立以上各式可得：〔3〕設(shè)桿A2、A1的速度大小分別為v和3v，由于兩桿組成的系統(tǒng)動(dòng)量始終守恒，那么有：此時(shí)回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：，那么，安培力，聯(lián)立可得：點(diǎn)評(píng)：此題中所給的是“U”型光滑導(dǎo)軌，在處理時(shí)它和平直的光滑雙軌處理方法完全相同，它只是平直光滑雙軌的一種變形。在處理這類問(wèn)題時(shí)，要注意這樣幾點(diǎn)：〔1〕雙棒組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。〔2〕在雙棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的電能〔熱量〕是系統(tǒng)損失的機(jī)械能?！?〕兩棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是相互削弱的，應(yīng)該相減。MN12PQv018．〔廣東、廣西物理〕如圖，在水平面上有兩條平行導(dǎo)電導(dǎo)軌MN、PQ，導(dǎo)軌間距離為，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在的平面〔紙面〕向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，兩根金屬桿1、2擺在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直，它們的質(zhì)量和電阻分別為和,兩桿與導(dǎo)軌接觸良好，與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，：桿1被外力拖動(dòng)，以恒定的速度沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)；到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，桿2也以恒定速度沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌的電阻可忽略，求此時(shí)桿MN12PQv0解析：解法一：設(shè)桿2的運(yùn)動(dòng)速度為v，由于兩桿運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩桿間和導(dǎo)軌構(gòu)成的回路中的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)①感應(yīng)電流②桿2作勻速運(yùn)動(dòng)，它受到的安培力等于它受到的摩擦力，③導(dǎo)體桿2克服摩擦力做功的功率④解得⑤解法二：以F表示拖動(dòng)桿1的外力，以I表示由桿1、桿2和導(dǎo)軌構(gòu)成的回路中的電流，到達(dá)穩(wěn)定時(shí)，對(duì)桿1有①對(duì)桿2有②外力F的功率③以P表示桿2克服摩擦力做功的功率，那么有④Fa1bFa1b1c1d1x1y1a2b2c2d2x2y2點(diǎn)評(píng)：由于桿和導(dǎo)軌間存在摩擦，所以當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，要使2桿運(yùn)動(dòng)，那么回路中一定存在感應(yīng)電流，而要使回路有感應(yīng)電流，那么兩速度也不相等，分析出這一點(diǎn)，是解答此題的關(guān)鍵之所在，解法一，主要是抓住力之間的關(guān)系去解決問(wèn)題的，解法二，主要是抓住能量關(guān)系去解決問(wèn)題的。19．〔理綜=1\*ROMANI卷〕圖中a1b1c1d1和a2b2c2d2為在同一豎直面內(nèi)的金屬導(dǎo)軌，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌所在的平面(紙面)向里。導(dǎo)軌的a1b1段與a2b2段是豎直的，距離為l1；c1d1段與c2d2段也是豎直的，距離為l2。x1y1與x2y2為兩根用不可伸長(zhǎng)的絕緣輕線相連的金屬細(xì)桿，質(zhì)量分別為m1和m2，它們都垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌保持光滑接觸。兩桿與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路的總電阻為R。F為作用于金屬桿x1y1上的豎直向上的恒力。兩桿運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí)，已勻速向上運(yùn)動(dòng)，求此時(shí)作用于兩桿的重力的功率的大小和回路電阻上的熱功率。解析：設(shè)桿向上運(yùn)動(dòng)的速度為v，因桿的運(yùn)動(dòng)，兩桿與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路的面積減少，從而磁通量也減少。由法拉第電磁感應(yīng)定律，回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為：①回路中的電流②電流沿順時(shí)針?lè)较颉山饘贄U都要受到安培力作用，作用于桿的安培力為③方向向上，作用于桿的安培力④方向向下。當(dāng)桿作為勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有⑤解以上各式，得⑥⑦作用于兩桿的重力的功率的大小⑧電阻上的熱功率⑨由⑥、⑦、⑧、⑨式，可得⑩點(diǎn)評(píng)：由于兩棒的切割磁感線的長(zhǎng)度不同，雖然兩棒的速度相同，但回路中仍然有感應(yīng)電流產(chǎn)生，這一點(diǎn)是此題最容易錯(cuò)的地方。兩桿的速度雖然大小相等方向也相同，但產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)卻是反向的，很多同學(xué)很容易誤認(rèn)是同向的，這也是此題容易錯(cuò)的地方，在判斷時(shí)，我只要分別判斷兩棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在同一局部電路里的感應(yīng)電流方向即可，假設(shè)是同向，那么兩感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是相互加強(qiáng)的，假設(shè)反向，那么是相互減弱的?！财摺扯喾N原因引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象20．〔上海卷〕如圖〔a〕所示，光滑的平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，間距為L(zhǎng)、導(dǎo)軌左端接有阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒垂直跨接在導(dǎo)軌上。導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì)，且接觸良好。在導(dǎo)軌平面上有一矩形區(qū)域內(nèi)存在著豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。開(kāi)始時(shí)，導(dǎo)體棒靜止于磁場(chǎng)區(qū)域的右端，當(dāng)磁場(chǎng)以速度v1勻速向右移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒隨之開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，同時(shí)受到水平向左、大小為f的恒定阻力，并很快到達(dá)恒定速度，此時(shí)導(dǎo)體棒仍處于磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)。〔1〕求導(dǎo)體棒所到達(dá)的恒定速度v2；〔2〕為使導(dǎo)體棒能隨磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，阻力最大不能超過(guò)多少？〔3〕導(dǎo)體棒以恒定速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)克服阻力所做的功和電路中消耗的電功率各為多大？〔4〕假設(shè)t＝0時(shí)磁場(chǎng)由靜止開(kāi)始水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)較短時(shí)間后，導(dǎo)體棒也做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其v-t關(guān)系如圖〔b〕所示，在時(shí)刻t導(dǎo)體棋睥瞬時(shí)速度大小為vt，求導(dǎo)體棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小。解析：〔1〕由于磁場(chǎng)和導(dǎo)體棒都向右運(yùn)動(dòng)，所以其切割磁感線的速度為〔v1－v2〕，那么導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E＝BL〔v1－v2〕，感應(yīng)電流為I＝E/R，又導(dǎo)體受到的安培力為F＝BIL，即有F＝EQ\F(B2L2〔v1－v2〕,R)，當(dāng)導(dǎo)體棒速度恒，其所受安培力和摩擦力平衡，那么有：EQ\F(B2L2〔v1－v2〕,R)＝f，可得：v2＝v1－EQ\F(fR,B2L2)〔2〕當(dāng)導(dǎo)體棒剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大為，此時(shí)導(dǎo)體棒受到的安培力最大為，所以阻力最大不能超過(guò)〔3〕導(dǎo)體棒克服阻力做功的功率為P導(dǎo)體棒＝Fv2＝fEQ\B(v1－EQ\F(fR,B2L2))電路所消耗的電功率為P電路＝E2/R，即P電路＝EQ\F(B2L2〔v1－v2〕2,R)＝EQ\F(f2R,B2L2)〔4〕因?yàn)镋Q\F(B2L2〔v1－v2〕,R)－f＝ma，導(dǎo)體棒要做勻加速運(yùn)動(dòng)，必有v1－v2為常數(shù)，設(shè)為v，a＝EQ\F(vt＋v,t)，那么EQ\F(B2L2〔at－vt〕,R)－f＝ma，可解得：a＝EQ\F(B2L2vt＋fR,B2L2t－mR)點(diǎn)評(píng)：解答此題關(guān)鍵處有兩點(diǎn)=1\*GB3①要弄清導(dǎo)體棒切割磁感線的速度是指導(dǎo)體棒相對(duì)于磁感線的速度。=2\*GB3②由于導(dǎo)軌有摩擦，所以穩(wěn)定時(shí)，回路仍有電流。三、方法總結(jié)與高考預(yù)測(cè)〔一〕方法總結(jié)1．感應(yīng)電流、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的圖象問(wèn)題一般只有一個(gè)答案符合題意，所以我們?cè)谧鲱}時(shí)只抓住圖象中的關(guān)鍵點(diǎn)，即可進(jìn)行判斷。如例1我們只要抓住進(jìn)入磁場(chǎng)和出磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向，即選出正確答案。所以我們?cè)诮膺@類題時(shí)，不要盲目動(dòng)手去做，在動(dòng)手前，先觀察一下幾個(gè)選項(xiàng)的不同之處，然后抓住它們的不同之處進(jìn)行判斷，如例1中AC兩項(xiàng)中進(jìn)入到磁場(chǎng)時(shí)的電流為正，BD兩項(xiàng)進(jìn)入磁場(chǎng)電流為負(fù)，我們抓住這一點(diǎn)進(jìn)行判斷，即可排除AC兩項(xiàng)，然后再判斷出磁場(chǎng)時(shí)的感應(yīng)電流方向即可選出正確答案，至于感應(yīng)電流的大小變化，在解題時(shí)可以不用判斷。2．本類問(wèn)題實(shí)際上電磁感應(yīng)和電路知識(shí)的“嫁接”：電磁感應(yīng)電路充當(dāng)電源，再結(jié)合電路知識(shí)即可解決。所以我們首先要解決好“電源”的問(wèn)題，用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向，當(dāng)切割磁感線的導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)或磁通量均勻變化時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變，作為恒定電流來(lái)處理；假設(shè)切割磁感線的導(dǎo)體棒變速運(yùn)動(dòng)或磁通量非均勻變化，產(chǎn)生那么是交變電流，作為交流電源來(lái)處理〔往往求其有效值〕。電源的問(wèn)題處理好之后，那么要作好電路分析，這一環(huán)節(jié)往往是同學(xué)們?nèi)菀壮鲥e(cuò)的地方，大家都習(xí)慣分析用電學(xué)符號(hào)表示的電路，鑒于此，所以我們?cè)诜治龈袘?yīng)電路時(shí)，通常采用畫(huà)等效電路圖的方法分析整個(gè)回路，在畫(huà)等效電路時(shí)要注意，應(yīng)將產(chǎn)生電磁感應(yīng)的局部畫(huà)作電源，將其它局部畫(huà)作外電路，并且判斷好外電路的聯(lián)結(jié)情況。最后運(yùn)用全電路歐姆定律、串并聯(lián)電路性質(zhì)、電功〔率〕以及交流電的知識(shí)等聯(lián)立求解。3．電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，關(guān)鍵是要作好受力分析，進(jìn)而通過(guò)物體的受力特點(diǎn)作好物體的運(yùn)動(dòng)情況的分析，一般可按以下根本方法進(jìn)行：=1\*GB3①用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向。=2\*GB3②由全電路歐姆定律確定回路中的感應(yīng)電流。=3\*GB3③分析研究導(dǎo)體受力情況〔包括安培力，用左手定那么確定其方向〕=4\*GB3④列動(dòng)力學(xué)方程或平衡方程求解。4．由于金屬棒沿導(dǎo)軌切割磁感線時(shí)的運(yùn)動(dòng)是做變加速運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)情況較為復(fù)雜，所以處理這類問(wèn)題時(shí)，經(jīng)常應(yīng)用動(dòng)能定理及動(dòng)量定理，因?yàn)橛眠@兩個(gè)規(guī)律來(lái)解題時(shí)，不需要運(yùn)動(dòng)的細(xì)節(jié)，只需要運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，這給我們的解題帶來(lái)的極大的方便。動(dòng)量定理往往是在涉及“某段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的電量”時(shí)用它來(lái)進(jìn)行求解，而動(dòng)能定理往往是在涉及能量問(wèn)題時(shí)應(yīng)用。5．在處理單金屬棒的能量問(wèn)題時(shí)，關(guān)鍵是要分析清其中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系，是什么形式的能量轉(zhuǎn)化為哪幾種形式的能量，根據(jù)功能關(guān)系，我們不僅可得出能量間關(guān)系，還可得出功率間的關(guān)系。其中克服安培力做的功，就產(chǎn)生電能的量〔電能最終都轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，所以也是電路的發(fā)熱量〕，從功率關(guān)系上看，克服安培力做功的功率即是回路所消耗的電功率。6．處理雙棒在導(dǎo)軌上滑動(dòng)的問(wèn)題，力學(xué)的三大規(guī)律可能都要用到：用牛頓運(yùn)動(dòng)定律去分析雙棒的運(yùn)動(dòng)過(guò)程；用動(dòng)量守恒定律去確定兩棒的動(dòng)量關(guān)系；用功能關(guān)系去確定該過(guò)程中的能量關(guān)系。7．在處理由多種原因引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象的問(wèn)題時(shí)，首先我們一定要弄清感應(yīng)電流是由哪些因素引起的，各種因素產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)我們要分別求解出來(lái)；其次，很重要的一點(diǎn)我們還要判斷這些電動(dòng)勢(shì)是相互加強(qiáng)的，還是相互減弱的，判案斷的方法是看它們?cè)谕痪植侩娐分行纬傻母袘?yīng)電流是同向還反相，假設(shè)是同向，那么相互加強(qiáng)的，總動(dòng)勢(shì)就相加，假設(shè)是反向，那么是相互減弱的，總電動(dòng)勢(shì)應(yīng)相減?！捕掣呖碱A(yù)測(cè)本專題內(nèi)容是高中物理的重點(diǎn)知識(shí)，是高考必考知識(shí)點(diǎn)，在高考試卷中每年都會(huì)出現(xiàn)，理綜試卷中每年都有一道試題是考查此知識(shí)內(nèi)容的，一道選擇題或者一道計(jì)算題，單科物理試卷中，每年都有兩道試題考查此知識(shí)點(diǎn)，一道選擇題，一道計(jì)算題。選擇題中主要是考查電磁感應(yīng)過(guò)程中的感應(yīng)電流方向〔感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)〕及感應(yīng)電流〔感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)〕的大小變化等等，很多時(shí)候是以圖象題的形式出現(xiàn)的。在計(jì)算題中出現(xiàn)的高考試題，一定是以與力學(xué)綜合的形式出現(xiàn)，主要是和動(dòng)力學(xué)結(jié)合的問(wèn)題以及和動(dòng)量、能量結(jié)合的問(wèn)題。在明年的高考試題中，考查本專題的試題一定還會(huì)出現(xiàn)，理綜試卷中一定還會(huì)有一道，而且以選擇題的形式出現(xiàn)的可能性較大，單科物理試卷中可能還會(huì)有兩道〔一道選擇，一道計(jì)算〕，或者只有一道計(jì)算題。在內(nèi)容上，也以和能量、動(dòng)力學(xué)等知識(shí)的綜合出現(xiàn)的可能性較大，所以大家在復(fù)習(xí)這局部的內(nèi)容時(shí)，應(yīng)著重注意電磁感應(yīng)和力學(xué)綜合的問(wèn)題。四、強(qiáng)化訓(xùn)練選擇題1．在條形磁鐵的中央位置的正上方固定一銅質(zhì)圓環(huán)如下圖，以下判斷中正確的選項(xiàng)是【】A．釋放圓環(huán)，環(huán)下落時(shí)環(huán)的機(jī)械能守恒B．釋放圓環(huán)，環(huán)下落時(shí)磁鐵對(duì)桌面的壓力比磁鐵的重力大C．給磁鐵水平向右的初速度，磁鐵滑出時(shí)做減速運(yùn)動(dòng)D．給磁鐵水平向右的初速度，圓環(huán)產(chǎn)生向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)2．如下圖，水平旋轉(zhuǎn)的光滑平行金屬軌道上有一質(zhì)量為m的金屬棒ab，導(dǎo)軌一端接有電阻R，其他電阻不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直平面向下，金屬棒ab在一不平恒力F作用下由靜止起向右運(yùn)動(dòng)，那么【】A．隨著ab棒運(yùn)動(dòng)的速度增大，其加速度也增大B．外力對(duì)ab棒做的功等于電路中產(chǎn)生的電能C．當(dāng)ab棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，外力F做功的功率等于電路的電功率D．無(wú)論ab棒做何種運(yùn)動(dòng)，它克服安培力做的功一定等于電路中產(chǎn)生的電能3．完全相同的兩個(gè)磁電式靈敏電唁表a和b、零點(diǎn)在中央，指針可兩側(cè)偏轉(zhuǎn)?，F(xiàn)將兩表如下圖的方式連接起來(lái)，當(dāng)將a表指向逆時(shí)針?lè)较驌軇?dòng)時(shí)，b表指針將會(huì)【】A．向逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)B．不動(dòng)C．向順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)D．指針會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，但轉(zhuǎn)動(dòng)方向無(wú)法判定4．如下圖，在豎起平面內(nèi)的兩岸根平行金屬導(dǎo)軌，頂端用一電阻R相連，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂超導(dǎo)軌平面，一質(zhì)量為m的金屬棒ab以初速度v0沿導(dǎo)軌豎直向上運(yùn)動(dòng)，到某一高度后又返回下行到原處，整個(gè)過(guò)程金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與棒的電阻不計(jì)，那么在上行與下行兩個(gè)過(guò)程中，以下說(shuō)法不正確的選項(xiàng)是【】A．回到出發(fā)點(diǎn)的速度v大于初速度v0B．通過(guò)R的最大電流上行大于下行C．電阻R上產(chǎn)生的熱量上行大于下行D．所用時(shí)間上行小于下行5．如下圖，有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面，分布在虛線所示的矩形abcd內(nèi)，用超導(dǎo)材料制成的矩形線圈1和固定導(dǎo)線圈2處在同一平面內(nèi)，超導(dǎo)線圈1正在向右平動(dòng)，離開(kāi)磁場(chǎng)靠近線圈2，線圈2中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向如下圖，依據(jù)這些條件【】A．可以確定線圈1中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向B．可以確定abcd范圍內(nèi)有界磁場(chǎng)的方向C．可以確定線圈1受到線圈2對(duì)它的安培力合力方向D．無(wú)法做出以上判斷，因?yàn)椴恢莱瑢?dǎo)線圈1的運(yùn)動(dòng)情況6．如下圖，相距為d，足夠長(zhǎng)的兩平行金屬導(dǎo)軌〔電阻不計(jì)〕固定在絕緣水平面上，導(dǎo)軌間有垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)且磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在上旋轉(zhuǎn)一金屬棒，棒上串接著一尺寸大小不計(jì)的理想電壓表，導(dǎo)軌左端接有電容為C的電容器，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好且滑動(dòng)摩擦力為f，現(xiàn)用水平拉力使金屬棒向右運(yùn)動(dòng)，拉力的功率恒為P，那么棒在到達(dá)最大速度之前，以下表達(dá)中正確的選項(xiàng)是【】A．棒做勻加速運(yùn)動(dòng)B．電壓表示數(shù)不斷變大C．電容器所帶電荷量在不斷增加D．作用于棒的摩擦力功率恒為PBbBbLSahs1．如下圖，水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌，相距為Ｌ，導(dǎo)軌所在平面距地面高度為h，導(dǎo)軌左端與電源相連，右端放有質(zhì)量為m的靜止的金屬棒，豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為Ｂ，當(dāng)電鍵閉合后，金屬棒無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)地做平拋運(yùn)動(dòng)，落地點(diǎn)的水平距離為s，那么在電路接通的瞬間，通過(guò)金屬棒的電荷量為_(kāi)________________________yOx2．如下圖，在x軸的上方〔y≥０〕存在著垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為Ｂ。在原點(diǎn)Ｏ有一個(gè)離子源向x軸上方的各個(gè)方向發(fā)射出質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子，速率都是v，對(duì)那些在xy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的離子，在磁場(chǎng)中可能到達(dá)的最大x＝________________，最大y＝_________yOxCC3．在物理實(shí)驗(yàn)中，常用一種叫“沖擊電流計(jì)”的儀器測(cè)定通過(guò)電路的電量。如下圖，探測(cè)線圈和沖擊電流計(jì)串聯(lián)后，可用來(lái)測(cè)定磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度，線圈的匝數(shù)為n，面積為S，線圈與沖擊電流計(jì)組成的回路電阻為R，把線圈放在被測(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，開(kāi)始線圈平面與磁場(chǎng)垂直，現(xiàn)把探測(cè)線圈翻轉(zhuǎn)180o，沖擊電流計(jì)測(cè)出通過(guò)線圈的電荷量為q，由上述數(shù)據(jù)可測(cè)出被沒(méi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為_(kāi)_________________NSvv4．如下圖，一種測(cè)量血流速度儀器的原理如下圖，在動(dòng)脈血管左右兩側(cè)安裝電極并連接電壓表，設(shè)血管直徑是2.0mm，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)為0.080T，電壓表測(cè)出的電壓為0.10mvNSvv解答題1．2004年11月11〔1〕部件落地時(shí)，關(guān)于其電磁感應(yīng)正確的說(shuō)法是【】A北端電勢(shì)高于南端，北端集聚正電荷，南端集聚負(fù)電荷。B南端電勢(shì)高于北端，南端集聚正電荷，北端集聚負(fù)電荷。C東端電勢(shì)高于西端，東端集聚正電荷，西端集聚負(fù)電荷。D西端電勢(shì)高于東端，西端集聚正電荷，東端集聚負(fù)電荷?！?〕該部件落到房頂是的速度為多大？〔3〕假設(shè)落下的是一個(gè)質(zhì)量為m半徑為r的金屬小球，那么其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多大？2．如下圖，一根電阻為R=0.6Ω的導(dǎo)線彎成一個(gè)圓形線圈，圓半徑r=1m，圓形線圈質(zhì)量m=1kg，此線圈放在絕緣光滑的水平面上，在y軸右側(cè)有垂直于線圈平面B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)假設(shè)線圈以初動(dòng)能E0=0.5J沿x軸方向滑進(jìn)磁場(chǎng)，當(dāng)進(jìn)入磁場(chǎng)0.5m時(shí)，線圈中產(chǎn)生電能為Ee=3J，求：〔1〕此時(shí)線圈的運(yùn)動(dòng)速度；〔2〕此時(shí)線圈與磁場(chǎng)左邊緣兩交接點(diǎn)間的電壓；〔3〕此時(shí)線圈加速度的大小。3．如下圖，有理想邊界的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，兩邊界間距s=0.1m。一邊長(zhǎng)L=0.2m的正方形線框abcd由粗細(xì)均勻的電阻絲圍成，總電阻R=0.4Ω?，F(xiàn)使線框以v=2m/s的速度從位置=1\*ROMANI勻速運(yùn)動(dòng)到位置=2\*ROMANII。〔1〕求cd邊未進(jìn)入右方磁場(chǎng)時(shí)線框受安培力的大?。弧?〕求整個(gè)過(guò)程中線框所產(chǎn)生的焦耳熱；〔3〕在坐標(biāo)圖中畫(huà)出整個(gè)過(guò)程中線框a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差Uab隨時(shí)間t變化的圖線。4．如下圖，水平旋轉(zhuǎn)的平行金屬導(dǎo)軌M、N間接一阻值R=0.128Ω的電阻，軌道寬為L(zhǎng)=0.8m。軌道上搭一金屬棒ab，其質(zhì)量m=0.4kg，ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，除R外其余電阻不計(jì)，垂直于軌道的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T，ab在一電動(dòng)機(jī)的牽引下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)t=2s，ab運(yùn)動(dòng)了s=1.2m，剛好到達(dá)最大速度。此過(guò)程中電動(dòng)機(jī)的平均輸出功率為8W，最大輸出功率14.4W。求：〔1〕金屬棒ab運(yùn)動(dòng)的最大速度多大？〔2〕該過(guò)程中電阻R上消耗的電能。〔g=10m/s2〕5．正方形閉合金屬線框，邊長(zhǎng)為a，質(zhì)量為m，電阻為R，在豎直平面內(nèi)以水平初速度v0在垂直于框面的水平磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后速度恒定v，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中總有兩條邊處在豎直方向，即線框不轉(zhuǎn)動(dòng)，如下圖，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度在豎直方向按B=B0＋ky規(guī)律逐漸增大，k為常數(shù)，試求不平初速度v0的大小。創(chuàng)新試題1．地磁暴是一種危害非常大的自然災(zāi)害，它對(duì)人類的生活、生產(chǎn)以及航空航天事業(yè)造成極大的危害。1989年3月發(fā)生地磁暴時(shí)，美國(guó)的氣象局衛(wèi)星、歐空間局海事衛(wèi)星、日本通訊衛(wèi)星和氣象衛(wèi)星有的出現(xiàn)了故障，有的姿勢(shì)控制失靈，美國(guó)“發(fā)現(xiàn)號(hào)”航天飛機(jī)在飛行時(shí)遇到的阻力比以前飛行時(shí)增加15%，飛機(jī)急劇下降，幸好帶有足夠的燃料，并采取了緊急的措施，才防止機(jī)毀人亡；在1989年發(fā)生屢次地磁暴中，加拿大和美國(guó)北部地區(qū)，曾經(jīng)好幾次發(fā)生變壓器燒毀，停電幾十個(gè)小時(shí)，損失達(dá)上億美元；2000年7月14A．α射線B．γ射線C．β射線D．高速質(zhì)子流2．德國(guó)《世界報(bào)》曾報(bào)道個(gè)別西方國(guó)家正在研制電磁脈沖武器即電磁炸彈，假設(shè)一枚原始脈沖功率10千兆瓦，頻率５千兆赫的電磁炸彈在不到100m的高空爆炸，它將使方圓400~500m2的范圍內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度到達(dá)每米數(shù)千伏，使得電網(wǎng)設(shè)備、通信設(shè)施和計(jì)算機(jī)中的硬盤(pán)與軟盤(pán)均遭到破壞。電磁炸彈有如此破壞力的主要原因是【】A．電磁脈沖引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象B．電磁脈沖產(chǎn)生的動(dòng)能C．電磁脈沖產(chǎn)生的高溫D．電磁脈沖產(chǎn)生的強(qiáng)光AaB3．圖中是利用高頻交流電焊接自行車(chē)零件的原理示意圖，其中外圈A是通高頻交流電流的線圈，B是自行車(chē)零件，a是待焊接口，焊接時(shí)接口兩端接觸在一起，當(dāng)A中通有交變電流時(shí)，AaBA．在A中通以電流時(shí)，整個(gè)自行車(chē)零件中都有感應(yīng)電流流過(guò)，所以整個(gè)零件都在電流的熱效應(yīng)作用下熔化，停止A中電流后，再冷卻成型B．在A中通以電流時(shí)，整個(gè)自行車(chē)零件中都有感應(yīng)電流流過(guò)，但整個(gè)零件中，只有a處有電阻，其作局部沒(méi)有電阻，故只有a處在電流的熱效應(yīng)作用下熔化，冷卻后即焊接在一起C．在A中通以電流時(shí)，整個(gè)自行車(chē)零件中都有感應(yīng)電流流過(guò)，整個(gè)零件各處均有電阻，但a處只是接觸在一起，電阻率較大，故a處較其余局部發(fā)熱功率大、溫度較高，因此只有a處在電流的熱效應(yīng)作用下熔化，冷卻后即焊接在一起D．利用該裝置進(jìn)行焊接時(shí)，不消耗能量解析答案：一、選擇題：1．AC2．CD3．C4．A5．ABC6．C二、填空題1．EQ\F(ms,BL)EQ\r(,g/2h)2．EQ\F(2mv,qB)，EQ\F(2mv,qB)3．EQ\F(qR,2nS)4．0.625三、解答題1．〔1〕D〔2〕由于部件落地前做勻速直線，那么據(jù)物體平衡條件可知：mg=kv2，故有：v=EQ\r(,mg/k)〔3〕由電磁感應(yīng)知識(shí)可知：E=2Brv，即有：E=2BrEQ\r(,mg/k)。2．解析：〔1〕由能量守恒定律有：，解得：〔2〕切割磁感線的有效長(zhǎng)度，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在磁場(chǎng)內(nèi)的圓弧長(zhǎng)度為線圈總長(zhǎng)的，故內(nèi)電阻為外電路電阻，故〔3〕，那么3．解析：〔1〕ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為=1\*GB3①線框中的感應(yīng)電流為=2\*GB3②ab邊所受的安培力為=3\*GB3③由=1\*GB3①=2\*GB3②=3\*GB3③可解得：〔2〕線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流的時(shí)間=4\*GB3④整個(gè)過(guò)程中線框所產(chǎn)生的焦耳熱=5\*GB3⑤聯(lián)立=2\*GB3②=4\*GB3④=5\*GB3⑤可得：〔3〕在0～5×10-2s時(shí)間內(nèi)，ab兩端的電勢(shì)差為在5×10-2s～1×10-1s時(shí)間內(nèi)，ab兩端的電勢(shì)差為在1×10-1s～1.5×10-1s時(shí)間內(nèi)，ab兩端的電勢(shì)差為電勢(shì)差Uab隨時(shí)間t變化的圖線如下圖。4．解析：〔1〕速度最大時(shí)，加速度為零，那么有=1\*GB3①設(shè)最大速度為vm，那么有：=2\*GB3②=3\*GB3③把=2\*GB3②=3\*GB3③代入=1\*GB3①得：，解得：〔2〕根據(jù)動(dòng)能定理：安培力做的功全部轉(zhuǎn)化為電能，電能消耗在電阻R上，那么有：5．解析：線框在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，兩豎直邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)互相抵消，兩水平邊豎直分速度產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，設(shè)線框的豎直分速度為v，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：感應(yīng)電流為：兩條豎直邊所受安培力互相抵消，當(dāng)速度到達(dá)恒定時(shí)，有：，解得：根據(jù)速度合成的平行四邊形定那么有：四、創(chuàng)新試題1、B2、A3、C五、復(fù)習(xí)建議1．要會(huì)判斷各情形下產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向，會(huì)計(jì)算各種情況下的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，特別注意解答圖象型選擇題的方法的研究。2．在分析完感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流后，一定要弄清電路的連接，哪些是內(nèi)電路，哪些是外電路。3．在分析本專題所涉及的試題時(shí)，一定要注意和力、能量、動(dòng)量等力學(xué)知識(shí)相結(jié)合。高二物理交變電流綜合測(cè)試題考點(diǎn)：1．交變電流、交變電流的圖像2．正弦交變電流的函數(shù)表達(dá)式、峰值和有效值3．理想變壓器4．遠(yuǎn)距離輸電一、此題共10小題；每題4分，共40分。在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確。全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分。1．一交變電壓的表達(dá)式為u＝100sin100πtV，由此表達(dá)式可知[]A．用電壓表測(cè)該電壓其示數(shù)為100VB．該交變電壓的周期為0.02sC．將該電壓加在100Ω的電阻兩端，電阻消耗的電功率為50WD．t＝1/400s時(shí)，該交流電壓的即時(shí)值為50V2．矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)e-t圖像如圖1所示，那么〔〕A．t1，t3線圈通過(guò)中性面C．t1，t3圖1線圈中磁通量變化率最大B．t2，t4線圈中磁通量最大D．t2，t4線圈平面與中性面垂直baBl3、在遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，輸送的電功率為，輸電電壓為，所用輸電導(dǎo)線的電阻率為，截面面積為，導(dǎo)線的總長(zhǎng)度為．輸電線上損耗的電功率為，用戶得到的電功率為，以下關(guān)于和的表達(dá)式中正確的選項(xiàng)是：〔〕baBlA、B、C、D、圖24、將硬導(dǎo)線中間一段折成不封閉的正方形，每邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，它在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向如圖2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為n，導(dǎo)線在a、b兩處通過(guò)電刷與外電路連接，外電路有額定功率為P的小燈泡并正常發(fā)光，電路中除燈泡外，其余局部的電阻不計(jì)，燈泡的電阻應(yīng)為〔〕A、(2πL2nB)2/P；B、2(πL2nB)2/P；C、(L2nB)2/2P；D、(L2nB)2/P；5、如圖3所示，平行金屬板間有一靜止的正電粒子，假設(shè)兩板間加電壓u=Umsinωt，那么粒子的〔〕A、位移一定按正弦規(guī)律變化；B、速度一定按正弦規(guī)律變化；C、加速度一定按正弦規(guī)律變化；D、粒子在兩板間作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)；6、正弦交變電源與電阻R、交流電壓表按照?qǐng)D4所示的方式連接，R=10Ω，交流電壓表的示數(shù)是10V，圖5是交變電源輸出電壓u隨時(shí)間t變化的圖象.那么〔〕V交變電源~圖4V交變電源~圖4u/Vt/×10-2sOUm-Um12圖5B、通過(guò)R的電流i隨時(shí)間t變化的規(guī)律是i=1.414cos50πt(A)C、R兩端的電壓u隨時(shí)間t變化的規(guī)律是u=7.07cos100πt(V)D、R兩端的電壓u隨時(shí)間t變化的規(guī)律是u=7.07cos50πt(V)7、如圖6，四圖中的、均為輸入端，接交流電源；、均為輸出端，那么、、C、D四圖中，輸出電壓大于輸入電壓的電路是〔〕圖68、圖7中是電流互感器使用原理，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是：〔〕A、圖中電流表的示數(shù)比直接接在ab間時(shí)示數(shù)小;B、圖中電流表的示數(shù)就是ab間的電流大小;C、原理圖有錯(cuò)誤，原線圈匝數(shù)應(yīng)比副線圈匝數(shù)少;D、因變壓器將電壓升高了，所以電流表示數(shù)比把電流表直接接到ab間時(shí)示數(shù)大;圖79．如圖8為“熱得快”熱水器電路圖和簡(jiǎn)易圖。現(xiàn)接通電源，發(fā)現(xiàn)該熱水器沒(méi)有發(fā)熱，并且熱水器上的指示燈也不亮，現(xiàn)用交流電壓表測(cè)得熱水器A、B兩端的電壓為220V，指示燈兩端電壓為220V。該熱水器的問(wèn)題在于〔〕 A．連接熱水器和電源之間的導(dǎo)線斷開(kāi) B．電阻絲熔斷，同時(shí)指示燈燒毀C．連接電阻絲與指示燈的導(dǎo)線發(fā)生了短路 D．同時(shí)發(fā)生了以上各種情況10．在交變電流電路中，如果電源電動(dòng)勢(shì)的最大值不變，頻率可以改變，在如下圖電路的a、b兩點(diǎn)間逐次將圖9中的電路元件甲、乙、丙單獨(dú)接入，當(dāng)使交流電頻率增加時(shí)，可以觀察到以下論述的哪種情況〔〕 A．A1讀數(shù)不變，A2增大，A3減小 B．A1讀數(shù)減小，A2不變，A3增大C．A1讀數(shù)增大，A2不變，A3減小D．A1，A2，A3讀數(shù)均不變二.此題共3小題，共20分。把答案填在題中的橫線上或按題目的要求作答。11．(1)〔3分〕以下學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，哪些實(shí)驗(yàn)使用的電源必須是交變電源〔〕A．研究勻變速直