2019-2020年高三物理第二輪復(fù)習(xí) 電磁感應(yīng)規(guī)律及其應(yīng)用 新人教版.doc

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2019-2020年高三物理第二輪復(fù)習(xí) 電磁感應(yīng)規(guī)律及其應(yīng)用 新人教版第3講 電磁感應(yīng)規(guī)律及其應(yīng)用【核心要點(diǎn)突破】知識(shí)鏈接一、 安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的應(yīng)用情況二、法拉第電磁感應(yīng)定律1.公式：，N為線圈匝數(shù)2、 導(dǎo)體切割磁感線的情形（1）一般情況：運(yùn)動(dòng)速度v與磁感應(yīng)線方向夾角為時(shí)則（2）E=BLv (垂直平動(dòng)切割) L是導(dǎo)線的有效切割長(zhǎng)度 (v為磁場(chǎng)與導(dǎo)體的相對(duì)切割速度) (B不動(dòng)而導(dǎo)體動(dòng)；導(dǎo)體不動(dòng)而B運(yùn)動(dòng))（3） (直導(dǎo)體繞一端轉(zhuǎn)動(dòng)切割)深化整合一、感應(yīng)電流方向的判斷、楞次定律的理解楞次定律判定感應(yīng)電流方向的一般步驟，基本思路可歸結(jié)為：“一原、二感、三電流”，（1）明確閉合回路中引起感應(yīng)電流的原磁場(chǎng)方向如何； （2）確定原磁場(chǎng)穿過閉合回路中的磁通量如何變化(是增還是減)（3）根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向（4）再利用安培定則，根據(jù)感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向來確定感應(yīng)電流方向2.楞次定律中“阻礙”兩字的含義：（1）誰阻礙誰?是感應(yīng)電流的磁通量阻礙原磁通量;（2）阻礙什么?阻礙的是磁通量的變化而不是磁通量本身;（3）如何阻礙?當(dāng)磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反,當(dāng)磁通量減小時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同,即”增反減同”;（4）結(jié)果如何?阻礙不是阻止,只是延緩了磁通量變化的快慢,結(jié)果是增加的還是增加,減少的還是減少.【典例訓(xùn)練1】（xx全國(guó)理綜T18）如圖，空間某區(qū)域中有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平，且垂直于紙面向里，磁場(chǎng)上邊界b 和下邊界d水平。在豎直面內(nèi)有一矩形金屬線圈，線圈上下邊的距離很短，下邊水平。線圈從水平面a開始下落。已知磁場(chǎng)上下邊界之間的距離大于水平面a、b之間的距離。若線圈下邊剛通過水平面b、c（位于磁場(chǎng)中）和d時(shí)，線圈所受到的磁場(chǎng)力的大小分別為、和，則 A B. D. E2，a端為正 B. E1E2，b端為正 C. E1E2，a端為正 D. E1E2，b端為正【命題立意】本題以水平金屬棒在兩通電螺線管間的水平圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)中自由下落，垂直切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，考查考生的空間想象能力和把立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖思維方法。【思路點(diǎn)撥】解答本題可按以下思路分析：將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖由安培定則判螺線管磁場(chǎng)方向由E=BLv計(jì)算得結(jié)果確定有效切割長(zhǎng)度和切割速度【規(guī)范解答】選D，將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖如右圖所示，由幾何關(guān)系計(jì)算有效切割長(zhǎng)度L由機(jī)械能守恒定律計(jì)算切割速度v，即：，得，則：，根據(jù)E=BLv， ，可見E1E2。又根據(jù)右手定則判斷電流方向從a到b，在電源內(nèi)部，電流是從負(fù)極流向正極的，所以選項(xiàng)D正確。【類題拓展】求動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的“一變?nèi)础狈ǎ海?）變立體圖為平面圖（2）一看三量夾角關(guān)系（3）二看有效切割長(zhǎng)度（4）三看有效切割速度【專題模擬演練】一、選擇題1. 如圖1所示，質(zhì)量為m的金屬環(huán)用線懸掛起來，金屬環(huán)有一半處于水平且與環(huán)面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，從某時(shí)刻開始，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小，則在磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小的過程中，關(guān)于線的拉力大小,下列說法中正確的是（ ）A.大于環(huán)重力mg,并逐漸減小B.始終等于環(huán)重力mgC.小于環(huán)重力mg，并保持恒定D.大于環(huán)重力mg,并保持恒定2. 矩形金屬導(dǎo)線框ABCD固定在水平面內(nèi)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域abc沿著矩形線框的對(duì)稱軸線勻速穿過矩形導(dǎo)線框，如圖2所示.若規(guī)定導(dǎo)線框中的順時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?，那么在磁?chǎng)區(qū)域穿越ABCD導(dǎo)線框的過程中，導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流可以用下列哪個(gè)選項(xiàng)的圖象來定量描述（ ）3.在光滑水平面上方，有兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向相反的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖3所示，PQ為兩個(gè)磁場(chǎng)的邊界，磁場(chǎng)范圍足夠大.一個(gè)邊長(zhǎng)為a，質(zhì)量為m，電阻為R的正方形金屬線框垂直磁場(chǎng)方向，以速度v從圖示位置向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線框中心線AB運(yùn)動(dòng)到與PQ重合時(shí)，線框的速度為 ，則（ ）A.此時(shí)線框中的電功率為4B2a2v2/RB.此時(shí)線框的加速度為4B2a2v/(mR)C.此過程通過線框截面的電量為Ba2/RD.此過程回路產(chǎn)生的電能為0.75 mv24.如圖4所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=2 m的正方形導(dǎo)線框ABCD和一金屬棒MN由粗細(xì)相同的同種材料制成，每米長(zhǎng)電阻為R0=1 .以導(dǎo)線框兩條對(duì)角線交點(diǎn)O為圓心，半徑r=0.5 m的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5 T,方向垂直紙面向里.金屬棒MN與導(dǎo)線框接觸良好,且與對(duì)角線AC平行.若棒MN以v=4 m/s的速度沿垂直于AC方向向右勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)至AC位置時(shí)（ ）A.棒MN上通過的電流為0.41 AB.棒MN上通過的電流為1.2 AC.棒MN所受安培力大小為1.2 ND.棒MN所受安培力大小為0.21 N5.在豎直平面內(nèi)建立如圖5所示的直角坐標(biāo)系，x軸水平，y軸正向豎直向上，AOB是坐標(biāo)平面內(nèi)光滑的半圓形金屬軌道，A、B連線水平，其最低點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)，在x軸上方存在著垂直紙面向外的磁場(chǎng)（圖中未畫出），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的變化規(guī)律為B=yB0(B0為一不為零的常數(shù)，y為縱坐標(biāo)值).一質(zhì)量分布均勻、有一定電阻的金屬棒PQ（長(zhǎng)度與AO連線等長(zhǎng)）放在軌道上，初始位置如圖，由于重力作用從靜止開始運(yùn)動(dòng)的過程中（PQ始終與軌道接觸良好）,下列說法正確的是（ ）A.金屬棒中的感應(yīng)電流可能是從Q到PB.最終金屬棒PQ可能在軌道上來回運(yùn)動(dòng)C.最終金屬棒PQ一定停在水平方向D.金屬棒PQ一定在軌道上往復(fù)運(yùn)動(dòng)多次，最終停下6.（xx濟(jì)南市二模）兩塊水平放置的金屬板間的距離為d，用導(dǎo)線與一個(gè)n匝線圈相連，線圈電阻為r，線圈中有豎直方向的磁場(chǎng)，電阻R與金屬板連接，其余電阻均不計(jì)。如圖所示，兩板間有一個(gè)質(zhì)量為m、電量q的帶正電的油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，則線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化情況和磁通量的變化率分別是A磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上且正在增強(qiáng),B 磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向下且正在增強(qiáng), C磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上且正在減弱, D磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向下且正在減弱, 7.（xx徐州市三模）如圖所示,通電螺線管置于水平放置的兩根光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ之間,ab和cd是放在導(dǎo)軌上的兩根金屬棒,它們分別放在螺線管的左右兩側(cè).保持開關(guān)閉合,最初兩金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài),當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向左滑動(dòng)時(shí),ab和cd棒的運(yùn)動(dòng)情況是A. ab向左,cd向右 B. ab向右,cd向左C. ab、cd都向右運(yùn)動(dòng) D.ab、cd都不動(dòng)8.（xx揚(yáng)州四模）在我省某中學(xué)實(shí)驗(yàn)室的水平桌面上，放置邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形閉合導(dǎo)體線圈abcd，線圈的ab邊沿南北方向，ad邊沿東西方向，如圖所示已知北半球地磁場(chǎng)的豎直分量向下下列說法中正確的是A若使線圈向東平動(dòng)，則a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)高，線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdaB若使線圈向北平動(dòng)，則a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)高，線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcbaC若以ab為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)，則a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)高，線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdaD若以ab為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)，則b點(diǎn)的電勢(shì)比a點(diǎn)的電勢(shì)高，線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcba二、計(jì)算題9.(16分)如圖8（a）所示，兩根足夠長(zhǎng)的水平平行金屬導(dǎo)軌相距為L(zhǎng)=0.5 m，其右端通過導(dǎo)線連接阻值R=0.6 的電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，一根質(zhì)量為m=0.2 kg、阻值r=0.2 的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5.整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，取g=10 m/s2.若所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B，通過小電動(dòng)機(jī)對(duì)金屬棒施加水平向左的牽引力，使金屬棒沿導(dǎo)軌向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過0.5 s電動(dòng)機(jī)的輸出功率達(dá)到P=10 W，此后電動(dòng)機(jī)功率保持不變.金屬棒運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖（b）所示，試求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）在00.5 s時(shí)間內(nèi)金屬棒的加速度a的大小；（3）若在0 0.3 s時(shí)間內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量為0.15 J，則在這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)做的功為多少.10.（17分）如圖9甲所示，空間存在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，ab、cd是相互平行間距L=1 m的長(zhǎng)直導(dǎo)軌，它們處在同一水平面內(nèi)，左邊通過金屬桿ac相連，質(zhì)量m=1 kg的導(dǎo)體棒MN水平放置在導(dǎo)軌上，已知MN與ac的總電阻R=0.2 ，其他電阻不計(jì).導(dǎo)體棒MN通過不可伸長(zhǎng)細(xì)線經(jīng)光滑定滑輪與質(zhì)量也為m的重物相連，現(xiàn)將重物由如圖所示的靜止?fàn)顟B(tài)釋放后與導(dǎo)體棒MN一起運(yùn)動(dòng)，并始終保持導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好.已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.5,其他摩擦不計(jì)，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，重物離地面足夠高，重力加速度g取10 m/s2.（1）請(qǐng)定性說明：導(dǎo)體棒MN在達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)前，速度和加速度是如何變化的；到達(dá)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)MN受到的哪些力合力為零，并在圖乙中定性畫出棒從靜止至勻速的過程中所受的安培力大小隨時(shí)間變化的圖象（不需說明理由及計(jì)算達(dá)到勻速的時(shí)間）.（2）若已知重物下降高度h=2 m時(shí)，導(dǎo)體棒恰好開始做勻速運(yùn)動(dòng)，在此過程中ac邊產(chǎn)生的焦耳熱Q=3 J，求導(dǎo)體棒MN的電阻值r.答案及解析一、選擇題1. 【解析】選A.因穿過圓環(huán)的減小，由楞次定律知，將產(chǎn)生順時(shí)針感應(yīng)電流，再由左手定則得，圓環(huán)所受安培力向下，故線的拉力變大，即F拉=mg+F安=mg+BIL.因B在減小，故拉力減小，所以選A.2. 【解析】選C.區(qū)域abc勻速穿過ABCD，等效于導(dǎo)線框ABCD向左穿過磁場(chǎng)區(qū)域，進(jìn)入過程中，由E=Blv，i=知，l均勻增大，故E和i也均勻變大，i的方向沿逆時(shí)針方向，當(dāng)磁場(chǎng)完全在ABCD內(nèi)時(shí)，i=0，同理，在離開過程中，i又沿順時(shí)針方向均勻變大，故選C.3. 4. 5. 【解析】選A、C.當(dāng)金屬棒PQ向下滑時(shí)，金屬棒與圓形金屬軌道所圍的面積不變，但由于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的變化規(guī)律為B=yB0,所以磁通量發(fā)生變化，當(dāng)金屬棒PQ剛向下滑時(shí)，回路中的磁通量減小，由楞次定律可知此時(shí)金屬棒中的感應(yīng)電流是從Q到P，所以A正確；又根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量發(fā)生變化，所以金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中始終受到阻力，機(jī)械能將逐漸減小，最終靜止，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)金屬棒靜止時(shí)，金屬棒受重力、兩端指向圓心的彈力，因這三個(gè)力不平行，根據(jù)力的平衡條件可知三個(gè)力必共點(diǎn)，金屬棒只能在水平位置平衡，其他位置都不可能平衡，選項(xiàng)C正確；金屬棒PQ從靜止開始運(yùn)動(dòng)后，可能到達(dá)水平方向就直接停在水平位置，沒有在軌道上往復(fù)運(yùn)動(dòng)多次，D錯(cuò)誤.所以選項(xiàng)A、C正確.6.C7.A8.C二、計(jì)算題9. 【解析】（1）當(dāng)vm=5 m/s時(shí)，棒勻速運(yùn)動(dòng)，E=BLvm, （1分）I=E/(R+r) （1分）FA=BIL （1分）10.【解析】（1）當(dāng)MN棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，懸掛重物的細(xì)繩的拉力與安培力及摩擦力三力合力為零；在達(dá)到穩(wěn)定速度前，導(dǎo)體棒的加速度逐漸減小，速度逐漸增大.安培力大小隨時(shí)間變化的圖象如圖所示.（5分）【備課資源】1.（xx全國(guó)理綜T17）某地的地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量方向向下，大小為T。一靈敏電壓表連接在當(dāng)?shù)厝牒：佣蔚膬砂?，河?00m，該河段漲潮和落潮時(shí)有海水（視為導(dǎo)體）流過。設(shè)落潮時(shí)，海水自西向東流，流速為2m/s。下列說法正確的是A電壓表記錄的電壓為5mV B電壓表記錄的電壓為9mVC河南岸的電勢(shì)較高 D河北岸的電勢(shì)較高【命題立意】本題以在豎直向下的磁場(chǎng)中漲潮和落潮時(shí)海水的流動(dòng)作為背景材料,要我們根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求南北兩岸電勢(shì)的高低及大小，體現(xiàn)了理論聯(lián)系實(shí)際，本題主要考查導(dǎo)體棒切割磁場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用。【思路點(diǎn)撥】解答本題時(shí)可按以下思路分析：落潮時(shí)海水的運(yùn)動(dòng)方向根據(jù)及右手定則求出的大小及方向 【規(guī)范解答】選.海水在落潮時(shí)自西向東流，該過程可以理解為：自西向東運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體棒在切割豎直向下的磁場(chǎng)。根據(jù)右手定則，北岸是正極電勢(shì)高，南岸電勢(shì)低,所以D正確C錯(cuò)。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律V, 所以B正確A錯(cuò)2.（xx.上海物理卷T13）. 如圖，長(zhǎng)為的直導(dǎo)線拆成邊長(zhǎng)相等，夾角為的形，并置于與其所在平面相垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，當(dāng)在該導(dǎo)線中通以電流強(qiáng)度為的電流時(shí)，該形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為（A）0 （B）0.5 （C）（D）【命題立意】本題考查安培力大小的計(jì)算?！舅悸伏c(diǎn)撥】可以分別求出兩股導(dǎo)線受到的安培力，然后再將這兩個(gè)力合成，也可以先計(jì)算導(dǎo)線有效長(zhǎng)度，然后用安培力公式求解【規(guī)范解答】選C，導(dǎo)線有效長(zhǎng)度為2lsin30=l，根據(jù)安培力公式，該V形通電導(dǎo)線收到的安培力大小為。3.（xx.上海物理卷T19）如右圖，一有界區(qū)域內(nèi)，存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為，方向分別垂直于光滑水平桌面向下和向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度均為，邊長(zhǎng)為的正方形框的邊緊靠磁場(chǎng)邊緣置于桌面上，使線框從靜止開始沿軸正方向勻加速通過磁場(chǎng)區(qū)域，若以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?，能反映線框中感應(yīng)電流變化規(guī)律的是圖【命題立意】本題主要考查感應(yīng)電流的判斷?！舅悸伏c(diǎn)撥】感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小EBLv，當(dāng)線圈有兩個(gè)邊切割磁感線時(shí)，要注意感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的的方向是相同還是相反?！疽?guī)范解答】選A，在0-，電流均勻增大，排除CD.在-，兩邊感應(yīng)電流方向相同，大小相加，故電流大。在，因右邊離開磁場(chǎng)，只有一邊產(chǎn)生感應(yīng)電流，故電流小.4.用相同導(dǎo)線繞制的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)和2 L的四個(gè)閉合導(dǎo)體線框，以相同的速度勻速進(jìn)入右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示，在每個(gè)線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，M、N兩點(diǎn)間的電壓分別為Ua、Ub、Uc和Ud.下列判斷正確的是（ ）A.UaUbUcUd B.UdUbUaUcC.Ua=Ub=Uc=Ud D.UaUbUdUc5.如圖所示，兩個(gè)垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度均為a,一正三角形（高度為a）導(dǎo)線框ABC從圖示位置沿圖示方向勻速穿過兩磁場(chǎng)區(qū)域，以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?，則下列關(guān)于感應(yīng)電流I與導(dǎo)線框移動(dòng)距離x的關(guān)系圖象正確的是（ ）【解析】選C.根據(jù)楞次定律可判斷出當(dāng)導(dǎo)線框剛進(jìn)入第一個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域的過程中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針，故選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤；當(dāng)導(dǎo)線框逐漸進(jìn)入第二個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域的過程中感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，且逐漸增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、C正確.6.如圖所示，在空間中存在兩個(gè)相鄰的、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其寬度均為L(zhǎng)，現(xiàn)將寬度也為L(zhǎng)的矩形閉合線圈，從圖示位置垂直于磁場(chǎng)方向勻速拉過磁場(chǎng)區(qū)域，則在該過程中，能正確反映線圈中所產(chǎn)生的感應(yīng)電流或其所受的安培力隨時(shí)間變化的圖象是（ ）【解析】選D.線框穿越磁場(chǎng)區(qū)可分為三個(gè)過程：過程1：線框右邊切割磁感線；過程2：線框左右兩邊均切割磁感線；過程3：線框左邊切割磁感線.由右手定則判斷出三個(gè)過程中感應(yīng)電流方向分別為逆時(shí)針、順時(shí)針、逆時(shí)針，大小分別為 ，僅從大小即可判斷A、B均錯(cuò)誤.由左手定則判斷出三個(gè)過程中線框受力方向始終向左.三個(gè)過程中安培力的大小分別為 ，故D正確，C錯(cuò)誤.7.（xx福建理綜T21）如圖所示，兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌固定在傾角為的絕緣斜面上，導(dǎo)軌上端連接一個(gè)定值電阻。導(dǎo)體棒a和b放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直并良好接觸。斜面上水平虛線PQ以下區(qū)域內(nèi)，存在著垂直穿過斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)對(duì)a棒施以平行導(dǎo)軌斜向上的拉力，使它沿導(dǎo)軌勻速向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)放在導(dǎo)軌下端的b棒恰好靜止。當(dāng)a棒運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)的上邊界PQ處時(shí)，撤去拉力，a棒將繼續(xù)沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)一小段距離后再向下滑動(dòng)，此時(shí)b棒已滑離導(dǎo)軌。當(dāng)a棒再次滑回到磁場(chǎng)邊界PQ處時(shí)，又恰能沿導(dǎo)軌勻速向下運(yùn)動(dòng)。已知a棒、b棒和定值電阻的阻值均為R，b棒的質(zhì)量為m，重力加速度為g，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。求a棒在磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)的過程中，a棒中的電流強(qiáng)度I，與定值電阻R中的電流強(qiáng)度IR之比；a棒質(zhì)量ma;a棒在磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的拉力F?！久}立意】本題以兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌中導(dǎo)體棒a的運(yùn)動(dòng)為背景,主要考查學(xué)生對(duì)電磁感應(yīng)的受力分析、電路問題、力和運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)分析問題的能力?！舅悸伏c(diǎn)撥】以導(dǎo)軌下端的b棒恰好靜止進(jìn)行受力分析得Ib,進(jìn)而根據(jù)等效電路分析a棒的電流和a棒受力情況，根據(jù)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系求解問題【規(guī)范解答】（1）由于a棒、b棒和定值電阻的阻值均為R，由等效電路可得 且Ib=IR 因此有 （2）由于a棒繼續(xù)沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)一小段距離后再向下滑動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，a棒離開磁場(chǎng)的速度與下滑時(shí)勻速速度大小相等， 有E=BLV a棒上滑時(shí) 由受力分析得 a棒下滑時(shí) 聯(lián)立解得 (3)由受力分析，并代入數(shù)據(jù)聯(lián)立求解 可得a棒上滑時(shí) 【答案】（1） （2） （3）【類題拓展】巧解電磁感應(yīng)中力、電、能等綜合問題電磁感應(yīng)類的問題是綜合性較強(qiáng)的問題，有些省份的高考題經(jīng)常作為壓軸題出現(xiàn)，學(xué)生普遍感到較難，實(shí)際上學(xué)生若能夠按照正確的分析問題的習(xí)慣，還是能輕松解決此類問題：認(rèn)真審題，弄清題目給出的情景和運(yùn)動(dòng)過程的關(guān)鍵狀態(tài)。明確等效電源，畫出等效電路，進(jìn)行電路的分析并列式。確定研究對(duì)象進(jìn)行受力分析， 畫出受力示意圖。寫出安培力的表達(dá)式，抓住關(guān)鍵狀態(tài)列出牛頓運(yùn)動(dòng)定律的表達(dá)式。確定研究過程，明確安培力做功與電路中電能的轉(zhuǎn)化關(guān)系，列出動(dòng)能定理的表達(dá)式。聯(lián)立方程進(jìn)行求解。8.（xx江蘇物理卷T13）（15分）如圖所示，兩足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，相距為L(zhǎng), 一理想電流表與兩導(dǎo)軌相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直。一質(zhì)量為m、有效電阻為R的導(dǎo)體棒在距磁場(chǎng)上邊界h處靜止釋放。導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，流經(jīng)電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為I。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，且始終保持水平，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻。求： （1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B；（2）電流穩(wěn)定后， 導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度的大小v；（3）流經(jīng)電流表電流的最大值【命題立意】本題以一導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，來考查電磁感應(yīng)的規(guī)律和電磁感應(yīng)與力學(xué)的綜合，題目設(shè)置難度相對(duì)較容易些。【思路點(diǎn)撥】（1）通過對(duì)導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中受力分析，利用平衡條件mg=BIL可求解；（2）由導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)處于平衡狀態(tài)、閉合電路歐姆定律及切割公式E=BLv聯(lián)立求解；（2）通過受力分析可知，導(dǎo)體棒在進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間時(shí)，速度最大，可由機(jī)械能守恒和E=BLv聯(lián)立求解?！疽?guī)范解答】（1）電流穩(wěn)定后，導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)，則有：BIL=mg解得： （2）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv 感應(yīng)電流 由式解得（3）由題意知，導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度最大，設(shè)為根據(jù)機(jī)械能守恒感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值感應(yīng)電流最大值解得【答案】（1）；（2）；（3）。【類題拓展】 巧解電磁感應(yīng)與力學(xué)綜合題的兩個(gè)基本思路 思路主要有兩種，一種是力的觀點(diǎn)，另一種是能量的觀點(diǎn)。 1力的觀點(diǎn)：是指應(yīng)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解決問題的方法，即先對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，根據(jù)受力變化應(yīng)用牛頓第二定律判斷加速度變化情況，最后找出求解問題的方法。 2能量的觀點(diǎn)：動(dòng)能定理、能量轉(zhuǎn)化守恒定律在電磁感應(yīng)中同樣適用。