物理七 電路 電磁感應(yīng)規(guī)律及其應(yīng)用

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1、專題七電路電磁感應(yīng)規(guī)律及其應(yīng)用專題七電路電磁感應(yīng)規(guī)律及其應(yīng)用考情分析考情分析201520162017電路電路T1：理想變壓器：理想變壓器T13：電阻定律：電阻定律T4：自耦變壓器：自耦變壓器T8：直流電路的分析：直流電路的分析與計(jì)算與計(jì)算電磁電磁感應(yīng)感應(yīng)T13：電磁感應(yīng)：電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用、電定律的應(yīng)用、電阻定律、焦耳定阻定律、焦耳定律律T6：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流應(yīng)電流T13：電磁感應(yīng)定律：電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用的應(yīng)用T7：音響電路中：音響電路中的感抗、容抗的感抗、容抗T13：電磁感應(yīng)：電磁感應(yīng)綜合應(yīng)用綜合應(yīng)用命題解讀命題解讀本專題分為二大板塊，一個(gè)是電路，分為直流和交變電路；本專

2、題分為二大板塊，一個(gè)是電路，分為直流和交變電路；另一個(gè)就是電磁感應(yīng)規(guī)律及其應(yīng)用。前者命題常見于選擇題，另一個(gè)就是電磁感應(yīng)規(guī)律及其應(yīng)用。前者命題常見于選擇題，后者以計(jì)算題為主，這些考點(diǎn)皆屬于高頻考點(diǎn)。從近三年命后者以計(jì)算題為主，這些考點(diǎn)皆屬于高頻考點(diǎn)。從近三年命題情況看，命題特點(diǎn)為：題情況看，命題特點(diǎn)為：(1)注重基礎(chǔ)與實(shí)際問題結(jié)合。如電路分析、自耦變壓器、輸注重基礎(chǔ)與實(shí)際問題結(jié)合。如電路分析、自耦變壓器、輸電、電吉他、核磁共振分析應(yīng)用等。電、電吉他、核磁共振分析應(yīng)用等。(2)注重方法與綜合。如以難度適中的計(jì)算題考查學(xué)生的分析注重方法與綜合。如以難度適中的計(jì)算題考查學(xué)生的分析綜合能力。綜合能力。

3、整體難度中等整體難度中等，命題指數(shù)命題指數(shù)，復(fù)習(xí)目標(biāo)是達(dá)，復(fù)習(xí)目標(biāo)是達(dá)B必會(huì)。必會(huì)。1.(2017江蘇泰州中學(xué)江蘇泰州中學(xué)5月質(zhì)檢月質(zhì)檢)關(guān)于傳感器，下列說(shuō)法正確的關(guān)于傳感器，下列說(shuō)法正確的是是()A.話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)信號(hào)B.電熨斗能夠自動(dòng)控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫度傳電熨斗能夠自動(dòng)控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫度傳感器，這種傳感器的作用是控制電路的通斷感器，這種傳感器的作用是控制電路的通斷C.霍爾元件能把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換成這個(gè)電阻電學(xué)霍爾元件能把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換成這個(gè)電阻電學(xué)量量D

4、.光敏電阻在光照射下其電阻會(huì)顯著變大光敏電阻在光照射下其電阻會(huì)顯著變大解析解析話筒是一種常用的聲波傳感器話筒是一種常用的聲波傳感器，其作用是聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電其作用是聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)信號(hào)，故故A項(xiàng)錯(cuò)誤；熱雙金屬片傳感器和干簧管在電路中相當(dāng)于項(xiàng)錯(cuò)誤；熱雙金屬片傳感器和干簧管在電路中相當(dāng)于開關(guān)開關(guān)，可以控制電路的通斷可以控制電路的通斷，故故B項(xiàng)正確；霍爾元件能把磁感應(yīng)項(xiàng)正確；霍爾元件能把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量，故故C項(xiàng)錯(cuò)誤；光敏電阻項(xiàng)錯(cuò)誤；光敏電阻在光照射下其電阻會(huì)顯著變小在光照射下其電阻會(huì)顯著變小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。項(xiàng)錯(cuò)誤。答案答案B2. (2017江蘇

5、溧水高級(jí)中學(xué)模擬江蘇溧水高級(jí)中學(xué)模擬)如圖如圖1所示，在長(zhǎng)載流直導(dǎo)線近所示，在長(zhǎng)載流直導(dǎo)線近旁固定有兩平行光滑導(dǎo)軌旁固定有兩平行光滑導(dǎo)軌A、B，導(dǎo)軌與直導(dǎo)線平行且在同一水，導(dǎo)軌與直導(dǎo)線平行且在同一水平面內(nèi)，在導(dǎo)軌上有兩根可自由滑動(dòng)的導(dǎo)體棒平面內(nèi)，在導(dǎo)軌上有兩根可自由滑動(dòng)的導(dǎo)體棒ab和和cd。當(dāng)載流。當(dāng)載流直導(dǎo)線中的電流逐漸減弱時(shí)，導(dǎo)體棒直導(dǎo)線中的電流逐漸減弱時(shí)，導(dǎo)體棒ab和和cd的運(yùn)動(dòng)情況是的運(yùn)動(dòng)情況是()圖圖1A.一起向左運(yùn)動(dòng)一起向左運(yùn)動(dòng)B.一起向右運(yùn)動(dòng)一起向右運(yùn)動(dòng)C.相向運(yùn)動(dòng)，相互靠近相向運(yùn)動(dòng)，相互靠近D.相背運(yùn)動(dòng)，相互遠(yuǎn)離相背運(yùn)動(dòng)，相互遠(yuǎn)離解析解析當(dāng)載流直導(dǎo)線中的電流逐漸減弱時(shí)當(dāng)載流直導(dǎo)

6、線中的電流逐漸減弱時(shí)，穿過下方閉合回路的穿過下方閉合回路的磁通量變小磁通量變小，根據(jù)楞次定律得出面積將變大根據(jù)楞次定律得出面積將變大，D項(xiàng)正確。項(xiàng)正確。答案答案D3.(2017南京市模擬南京市模擬)如圖如圖2所示，面積為所示，面積為S、匝數(shù)為、匝數(shù)為N、電阻為、電阻為r的的線圈與阻值為線圈與阻值為R的電阻構(gòu)成閉合回路，理想交流電壓表并聯(lián)在的電阻構(gòu)成閉合回路，理想交流電壓表并聯(lián)在電阻電阻R的兩端。線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的兩端。線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸以角速度磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)到圖示位置的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)到圖示位置的時(shí)刻時(shí)刻

7、t0，則，則()圖圖2答案答案B4.(多選多選)(2017蘇北四市三模蘇北四市三模)如圖如圖3所示的電路中，電感所示的電路中，電感L的自感的自感系數(shù)很大，電阻可忽略，系數(shù)很大，電阻可忽略，D為理想二極管，則下列說(shuō)法正確的為理想二極管，則下列說(shuō)法正確的有有()圖圖3A.當(dāng)當(dāng)S閉合時(shí)，閉合時(shí)，L1立即變亮，立即變亮，L2逐漸變亮逐漸變亮B.當(dāng)當(dāng)S閉合時(shí)，閉合時(shí)，L1一直不亮，一直不亮，L2逐漸變亮逐漸變亮C.當(dāng)當(dāng)S斷開時(shí)，斷開時(shí)，L2立即熄滅立即熄滅D.當(dāng)當(dāng)S斷開時(shí)，斷開時(shí)，L1突然變亮，然后逐漸變暗至熄滅突然變亮，然后逐漸變暗至熄滅解析解析當(dāng)當(dāng)S閉合時(shí)閉合時(shí)，二極管具有單向?qū)щ娦远O管具有單向?qū)?/p>

8、電性，此時(shí)為反向電流此時(shí)為反向電流，所以所以L1一直不亮一直不亮，自感線圈自感線圈L阻礙電流的增大阻礙電流的增大，阻礙不等于阻止阻礙不等于阻止，所以所以L2逐漸變亮逐漸變亮，A項(xiàng)錯(cuò)誤項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；當(dāng)項(xiàng)正確；當(dāng)S斷開時(shí)斷開時(shí)，自感線圈自感線圈L中的電流大小及方向不能突變中的電流大小及方向不能突變，此時(shí)對(duì)二極管而言為正向電流此時(shí)對(duì)二極管而言為正向電流，L1突然變亮突然變亮，然后然后L1、L2逐漸變暗至熄滅逐漸變暗至熄滅，C項(xiàng)錯(cuò)誤項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。項(xiàng)正確。答案答案BD(1)程序分析法：流程如下程序分析法：流程如下直流電路分析及動(dòng)態(tài)變化直流電路分析及動(dòng)態(tài)變化閉合電路動(dòng)態(tài)分析的兩種常用方法閉合電路動(dòng)

9、態(tài)分析的兩種常用方法(2)利用結(jié)論法：即利用結(jié)論法：即“串反并同串反并同”法法“串反串反”即某一電阻增大即某一電阻增大(減小減小)時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、消耗的電功率都減小的電阻中的電流、兩端電壓、消耗的電功率都減小(增大增大)；“并同并同”即某一電阻增大即某一電阻增大(減小減小)時(shí)，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)時(shí)，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、消耗的電功率都增大的電阻中的電流、兩端電壓、消耗的電功率都增大(減小減小)。A.電壓表的示數(shù)變大電壓表的示數(shù)變大B.小燈泡消耗的功率變小小燈泡消耗的功率變小C.通過通過R2的電流變小的電流變小D.電源的

10、內(nèi)耗電壓變大電源的內(nèi)耗電壓變大圖圖4解析解析將滑動(dòng)變阻器的滑片向上移動(dòng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向上移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值增大值增大，電路中的總電阻增大；由閉合電路歐姆定律可得電路中的總電阻增大；由閉合電路歐姆定律可得，電路電路中的電流減小中的電流減小，故故R1兩端的電壓減小兩端的電壓減小，R2兩端的電壓增大兩端的電壓增大，通過通過R2的電流變大的電流變大，A、C項(xiàng)錯(cuò)誤；由并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知項(xiàng)錯(cuò)誤；由并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知，流，流過燈泡的電流一定減小，故由過燈泡的電流一定減小，故由PI2R可知可知，小燈泡消耗的功率變小燈泡消耗的功率變小小，B項(xiàng)正確；因電路中電流減小項(xiàng)

11、正確；因電路中電流減小，故電源的內(nèi)耗電壓減小故電源的內(nèi)耗電壓減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。項(xiàng)錯(cuò)誤。答案答案B【變式【變式1】 (多選多選)(2017蘇北四市三模蘇北四市三模)如圖如圖5所示，所示，A為巨磁電阻，為巨磁電阻，當(dāng)它周圍的磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí)，其阻值增大，當(dāng)它周圍的磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí)，其阻值增大，C為電容器。當(dāng)有磁鐵為電容器。當(dāng)有磁鐵靠近靠近A時(shí)，下列說(shuō)法正確的有時(shí)，下列說(shuō)法正確的有()圖圖5A.電流表的示數(shù)減小電流表的示數(shù)減小B.電容器電容器C的電荷量增大的電荷量增大C.電壓表的示數(shù)變小電壓表的示數(shù)變小D.電源內(nèi)部消耗的功率變大電源內(nèi)部消耗的功率變大解析解析開關(guān)閉合穩(wěn)定時(shí)開關(guān)閉合穩(wěn)定時(shí)，電流表、電阻電流表、電阻R

12、、巨磁電阻串聯(lián)、巨磁電阻串聯(lián)，接在接在電源兩端電源兩端，電壓表測(cè)路端電壓電壓表測(cè)路端電壓，電容器右極板帶正電電容器右極板帶正電，左極板帶左極板帶負(fù)電負(fù)電，兩極板間的電勢(shì)差等于路端電壓。當(dāng)有磁鐵靠近兩極板間的電勢(shì)差等于路端電壓。當(dāng)有磁鐵靠近A時(shí)時(shí)，巨巨磁電阻阻值增大磁電阻阻值增大，電路總阻值增大，回路電流減小，則電流表的，電路總阻值增大，回路電流減小，則電流表的示數(shù)減小，示數(shù)減小，A項(xiàng)正確；回路電流減小項(xiàng)正確；回路電流減小，內(nèi)電壓減小內(nèi)電壓減小，路端電壓增路端電壓增大大，電壓表的示數(shù)增大電壓表的示數(shù)增大，電容器電容器C的電荷量增大的電荷量增大，B項(xiàng)正確項(xiàng)正確，C項(xiàng)項(xiàng)錯(cuò)誤；電源內(nèi)部消耗的功率錯(cuò)誤；

13、電源內(nèi)部消耗的功率P內(nèi)內(nèi)I2r變小變小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。項(xiàng)錯(cuò)誤。答案答案AB1.交變電流的交變電流的“四值四值”交變電流變壓器和遠(yuǎn)距離輸電交變電流變壓器和遠(yuǎn)距離輸電最大值：分析電容器的耐壓值。最大值：分析電容器的耐壓值。瞬時(shí)值：計(jì)算閃光電器的閃光時(shí)間、線圈某時(shí)刻的受力情況。瞬時(shí)值：計(jì)算閃光電器的閃光時(shí)間、線圈某時(shí)刻的受力情況。有效值：電表的讀數(shù)，計(jì)算電熱、電功、電功率及保險(xiǎn)絲的熔有效值：電表的讀數(shù)，計(jì)算電熱、電功、電功率及保險(xiǎn)絲的熔斷電流。斷電流。平均值：計(jì)算通過電路橫截面的電荷量。平均值：計(jì)算通過電路橫截面的電荷量。2.理想變壓器原理及其動(dòng)態(tài)分析理想變壓器原理及其動(dòng)態(tài)分析(1)根據(jù)題意分清變量和不

14、變量，以及變壓器電路的原、副線圈根據(jù)題意分清變量和不變量，以及變壓器電路的原、副線圈的功率、電流、電壓的關(guān)系。的功率、電流、電壓的關(guān)系。(2)弄清弄清“誰(shuí)決定誰(shuí)誰(shuí)決定誰(shuí)”的制約關(guān)系。對(duì)電壓而言，輸入決定輸出；的制約關(guān)系。對(duì)電壓而言，輸入決定輸出；對(duì)電流、電功對(duì)電流、電功(率率)而言，輸出決定輸入。而言，輸出決定輸入。圖圖6A.該矩形線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值為該矩形線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值為50VB.電壓表的示數(shù)為電壓表的示數(shù)為50VC.1min內(nèi)電阻內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為上產(chǎn)生的熱量為750JD.減小電阻減小電阻R的值，電流表示數(shù)變小的值，電流表示數(shù)變小答案答案C圖圖7【變式【變式2】 (20

15、17揚(yáng)州模擬揚(yáng)州模擬)如圖如圖7所示為遠(yuǎn)距離輸電的示意圖，所示為遠(yuǎn)距離輸電的示意圖，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變。閉合開關(guān)和輸電線的電阻均不變。閉合開關(guān)S后后()A.升壓變壓器的輸出電壓增大升壓變壓器的輸出電壓增大B.降壓變壓器的輸出電流減小降壓變壓器的輸出電流減小C.輸電線上損耗的功率增大輸電線上損耗的功率增大D.輸電線上交流電的頻率減小輸電線上交流電的頻率減小解析解析根據(jù)輸入電壓決定輸出電壓根據(jù)輸入電壓決定輸出電壓，閉合開關(guān)閉合開關(guān)S后后，升壓變壓器升壓變壓器的輸出電壓不變的輸出電壓不變，選

16、項(xiàng)選項(xiàng)A錯(cuò)誤；閉合開關(guān)錯(cuò)誤；閉合開關(guān)S后后，負(fù)載增加負(fù)載增加，負(fù)載負(fù)載總電阻減小總電阻減小，降壓變壓器的輸出電流增大，輸電線上電流增大，降壓變壓器的輸出電流增大，輸電線上電流增大，輸電線上損耗的功率輸電線上損耗的功率增大增大，選項(xiàng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤錯(cuò)誤，C正確；根據(jù)變壓器不正確；根據(jù)變壓器不改變交變電流的頻率可知改變交變電流的頻率可知，輸電線上交流電的頻率不變輸電線上交流電的頻率不變，選項(xiàng)選項(xiàng)D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。答案答案C解決圖象問題的一般步驟解決圖象問題的一般步驟電磁感應(yīng)規(guī)律與圖象結(jié)合電磁感應(yīng)規(guī)律與圖象結(jié)合(1)明確圖象的種類，即是明確圖象的種類，即是Bt圖象還是圖象還是t圖象，或者圖象，或者Et圖圖象

17、、象、It圖象等。圖象等。(2)分析電磁感應(yīng)的具體過程。分析電磁感應(yīng)的具體過程。(3)用右手定則或楞次定律確定方向的對(duì)應(yīng)關(guān)系。用右手定則或楞次定律確定方向的對(duì)應(yīng)關(guān)系。(4)結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等知識(shí)結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等知識(shí)寫出函數(shù)關(guān)系式。寫出函數(shù)關(guān)系式。(5)根據(jù)函數(shù)關(guān)系式進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，如分析斜率的變化、截距等。根據(jù)函數(shù)關(guān)系式進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，如分析斜率的變化、截距等。(6)畫圖象或判斷圖象。畫圖象或判斷圖象?！纠纠?】 2017蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市高三教學(xué)情況調(diào)研蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市高三教學(xué)情況調(diào)研(一一)一個(gè)一個(gè)圓形線圈，共有圓形線圈，共有n

18、10匝，其總電阻匝，其總電阻r4.0。線圈與阻值。線圈與阻值R016的外電阻連成閉合回路，如圖的外電阻連成閉合回路，如圖8甲所示。線圈內(nèi)部存在著甲所示。線圈內(nèi)部存在著一個(gè)邊長(zhǎng)一個(gè)邊長(zhǎng)l0.20m的正方形區(qū)域，其中有分布均勻但強(qiáng)弱隨時(shí)的正方形區(qū)域，其中有分布均勻但強(qiáng)弱隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)，圖乙顯示了一個(gè)周期內(nèi)磁場(chǎng)的變化情況，周期間變化的磁場(chǎng)，圖乙顯示了一個(gè)周期內(nèi)磁場(chǎng)的變化情況，周期T1.0102s，磁場(chǎng)方向以垂直線圈平面向外為正方向，磁場(chǎng)方向以垂直線圈平面向外為正方向.求：求：圖圖8答案答案(1)0.4A電流方向電流方向b到到a(2)1.5103C(3)1.6102J【變式【變式3】 (2017南京

19、、鹽城高三一模南京、鹽城高三一模)如圖如圖9甲所示，質(zhì)量甲所示，質(zhì)量m1kg，邊長(zhǎng)，邊長(zhǎng)ab1.0m，電阻，電阻r2單匝正方形閉合線圈單匝正方形閉合線圈abdc放放置在傾角置在傾角30的斜面上，保持靜止?fàn)顟B(tài)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直線的斜面上，保持靜止?fàn)顟B(tài)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直線圈平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度圈平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間隨時(shí)間t變化如圖乙所示，整個(gè)線圈變化如圖乙所示，整個(gè)線圈都處在磁場(chǎng)中，重力加速度都處在磁場(chǎng)中，重力加速度g10m/s2。求：。求：圖圖9(1)t1s時(shí)穿過線圈的磁通量；時(shí)穿過線圈的磁通量；(2)第第4s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的焦耳熱；內(nèi)線圈中產(chǎn)生的焦耳熱；(3)t3.5s時(shí)，線圈受到的摩擦力。時(shí)，

20、線圈受到的摩擦力。答案答案(1)0.1Wb(2)5103J(3)5N電磁感應(yīng)與力學(xué)問題聯(lián)系的橋梁是磁場(chǎng)對(duì)感應(yīng)電流的安培力。解電磁感應(yīng)與力學(xué)問題聯(lián)系的橋梁是磁場(chǎng)對(duì)感應(yīng)電流的安培力。解答電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題，在分析方法上，要始終抓住導(dǎo)體的受答電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題，在分析方法上，要始終抓住導(dǎo)體的受力力(特別是安培力特別是安培力)特點(diǎn)及其變化規(guī)律，明確導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)過程以及特點(diǎn)及其變化規(guī)律，明確導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)過程以及運(yùn)動(dòng)過程中狀態(tài)的變化，準(zhǔn)確把握運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的臨界點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)過程中狀態(tài)的變化，準(zhǔn)確把握運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的臨界點(diǎn)。電磁感應(yīng)中的力、電、能綜合問題電磁感應(yīng)中的力、電、能綜合問題(1)電學(xué)對(duì)象與力學(xué)對(duì)象的轉(zhuǎn)換及關(guān)系為電

21、學(xué)對(duì)象與力學(xué)對(duì)象的轉(zhuǎn)換及關(guān)系為(2)能量轉(zhuǎn)化及熱量求法能量轉(zhuǎn)化及熱量求法能量轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化求解熱量求解熱量Q的三種方法的三種方法【例【例4】 (2017江蘇揚(yáng)州市高三四模江蘇揚(yáng)州市高三四模)如圖如圖10所示，光滑的金屬所示，光滑的金屬導(dǎo)軌間距為導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌平面與水平面成，導(dǎo)軌平面與水平面成角，導(dǎo)軌下端接有阻值為角，導(dǎo)軌下端接有阻值為R的電阻。質(zhì)量為的電阻。質(zhì)量為m的金屬細(xì)桿的金屬細(xì)桿ab與絕緣輕質(zhì)彈簧相連靜止在與絕緣輕質(zhì)彈簧相連靜止在導(dǎo)軌上，彈簧勁度系數(shù)為導(dǎo)軌上，彈簧勁度系數(shù)為k，上端固定，彈簧與導(dǎo)軌平面平行，上端固定，彈簧與導(dǎo)軌平面平行，整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感

22、應(yīng)強(qiáng)整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為度為B?，F(xiàn)給桿一沿導(dǎo)軌向下的初速度?，F(xiàn)給桿一沿導(dǎo)軌向下的初速度v0，桿向下運(yùn)動(dòng)至速度，桿向下運(yùn)動(dòng)至速度為零后，再沿導(dǎo)軌平面向上運(yùn)動(dòng)達(dá)到最大速度為零后，再沿導(dǎo)軌平面向上運(yùn)動(dòng)達(dá)到最大速度v1，然后減速為，然后減速為零，再沿導(dǎo)軌平面向下運(yùn)動(dòng)，一直往復(fù)運(yùn)動(dòng)到靜止零，再沿導(dǎo)軌平面向下運(yùn)動(dòng)，一直往復(fù)運(yùn)動(dòng)到靜止(金屬細(xì)桿的金屬細(xì)桿的電阻為電阻為 r r，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì))。試求：。試求：圖圖10(1)細(xì)桿獲得初速度的瞬間，通過細(xì)桿獲得初速度的瞬間，通過R的電流大??；的電流大??；(2)當(dāng)桿速度為當(dāng)桿速度為v1時(shí)，離最初靜止位置的距

23、離時(shí)，離最初靜止位置的距離L1；(3)桿由桿由v0開始運(yùn)動(dòng)直到最后靜止，電阻開始運(yùn)動(dòng)直到最后靜止，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱上產(chǎn)生的焦耳熱Q?！咀兪健咀兪?】 (2017江蘇南通第二次調(diào)研江蘇南通第二次調(diào)研)如圖如圖11所示，所示，MN、PQ為為光滑平行的水平金屬導(dǎo)軌，電阻光滑平行的水平金屬導(dǎo)軌，電阻R3.0，置于豎直向下的有，置于豎直向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，OO為磁場(chǎng)邊界，磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為磁場(chǎng)邊界，磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B1.0T，導(dǎo)軌間距導(dǎo)軌間距L1.0m，質(zhì)量，質(zhì)量m1.0kg的導(dǎo)體棒垂直置于導(dǎo)軌上且的導(dǎo)體棒垂直置于導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒接入電路的電阻為與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒接入電

24、路的電阻為r1.0。t0時(shí)時(shí)刻，導(dǎo)體棒在刻，導(dǎo)體棒在F1.0N水平拉力作用下從水平拉力作用下從OO左側(cè)某處由靜止左側(cè)某處由靜止開始以加速度開始以加速度a01.0m/s2做勻加速運(yùn)動(dòng)，做勻加速運(yùn)動(dòng)， t t0 02.0s時(shí)刻棒進(jìn)入時(shí)刻棒進(jìn)入磁場(chǎng)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直。磁場(chǎng)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直。圖圖11(1)求求t0時(shí)刻回路的電功率時(shí)刻回路的電功率1P0；(2)求求t0時(shí)刻導(dǎo)體棒的加速度時(shí)刻導(dǎo)體棒的加速度a的大??；的大??；(3)導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，改變拉力大小，使棒以導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，改變拉力大小，使棒以(2)情況下的加速情況下的加速度度a勻加速運(yùn)動(dòng)至勻加速運(yùn)動(dòng)至t14.0s時(shí)刻，已知時(shí)刻，已知t0t1時(shí)間內(nèi)拉力做功時(shí)間內(nèi)拉力做功W5.7J，求此過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱，求此過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q。答案答案(1)1.0W(2)0.5m/s2(3)3.2J