【正文】 ，由電阻定律得由于有電阻，所以圓環(huán)在傳導(dǎo)電流過(guò)程中，電流做功，把電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。這種說(shuō)法是否正確，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明。（1）求導(dǎo)線中的電流I；（2）有人說(shuō)“導(dǎo)線中電流做功，實(shí)質(zhì)上就是導(dǎo)線中的恒定電場(chǎng)對(duì)自由電荷的靜電力做功”。由右手螺旋定則可知，環(huán)中電流的方向是沿逆時(shí)針?lè)较?。若所使用的電壓表和電流表均為理想電表。得金屬棒在外力的作用下，沿框架以速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒始終垂直于兩平行導(dǎo)軌并接觸良好。從整體上看，可以視為金屬離子對(duì)自由電子整體運(yùn)動(dòng)的平均阻力導(dǎo)致自由電子動(dòng)能的的損失。（2）經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為金屬導(dǎo)體中恒定電場(chǎng)形成穩(wěn)恒電流。若以垂直紙面向里為磁場(chǎng)的正方向，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按如圖乙所示規(guī)律周期性變化（圖中只畫出兩個(gè)周期）求從t=0時(shí)刻開(kāi)始經(jīng)過(guò)3分鐘電阻產(chǎn)生的熱量。的過(guò)程中，求通過(guò)LED燈的電流；（3）求圓環(huán)每旋轉(zhuǎn)一周，LED燈消耗的電能．【答案】（1）逆時(shí)針；增大角速度（2）（3）【解析】試題分析：（1）圓環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程，始終有一條導(dǎo)電輻條在切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，．由于二極管的單向?qū)щ娦?，只有轉(zhuǎn)軸為正極，即產(chǎn)生指向圓心的感應(yīng)電流時(shí)二極管才發(fā)光，根據(jù)右手定則判斷，圓盤逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)．要使得LED燈發(fā)光時(shí)更亮，就要使感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變大，即增大轉(zhuǎn)速增大角速度．（2）導(dǎo)電輻條切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)此時(shí)O點(diǎn)相當(dāng)于電源正極，P點(diǎn)為電源負(fù)極，電源內(nèi)阻為電源外部為二個(gè)導(dǎo)體輻條和二極管并聯(lián)，即外阻為．通過(guò)閉合回路的電流帶入即得流過(guò)二極管電流為（3）轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程始終有一個(gè)導(dǎo)電輻條在切割磁感線，所以經(jīng)過(guò)二極管的電流不變轉(zhuǎn)過(guò)一周所用時(shí)間所以二極管消耗的電能考點(diǎn)：電磁感應(yīng) 串并聯(lián)電路14．如圖，在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi)，相距為L(zhǎng)．一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上，與軌道接觸良好．軌道和導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì)．（1）如圖1，若軌道左端MP間接一阻值為R的電阻，導(dǎo)體棒在拉力F的作用下以速度v沿軌道做勻速運(yùn)動(dòng)．請(qǐng)通過(guò)公式推導(dǎo)證明：在任意一段時(shí)間Δt內(nèi)，拉力F所做的功與電路獲取的電能相等．（2）如圖2，若軌道左端接一電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源和一阻值未知的電阻．閉合開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)體棒從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，導(dǎo)體棒達(dá)到最大速度vm，求此時(shí)電源的輸出功率．（3）如圖3，若軌道左端接一電容器，電容器的電容為C，導(dǎo)體棒在水平拉力的作用下從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)．電容器兩極板電勢(shì)差隨時(shí)間變化的圖象如圖4所示，已知t1時(shí)刻電容器兩極板間的電勢(shì)差為U1．求導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的水平拉力大?。敬鸢浮浚?）見(jiàn)解析（2）（3）【解析】試題分析：（1）導(dǎo)體棒切割磁感線導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)又在任意一段時(shí)間Δt內(nèi)，拉力F所做的功電路獲取的電能可見(jiàn)，在任意一段時(shí)間Δt內(nèi)，拉力F所做的功與電路獲取的電能相等．（2）導(dǎo)體棒達(dá)到最大速度vm時(shí)，棒中沒(méi)有電流．電源的路端電壓電源與電阻所在回路的電流電源的輸出功率（3）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電容器兩極板間的電勢(shì)差相等由電容器的Ut圖可知導(dǎo)體棒的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系為可知導(dǎo)體棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度由，則由牛頓第二定律可得：考點(diǎn)：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、電功、電功率、安培力．15．如圖所示，水平面內(nèi)固定的三條光滑平行金屬導(dǎo)軌a、b、c，相距均為d=2m，導(dǎo)軌ac間橫跨一質(zhì)量為m=1kg的金屬棒MN，棒與導(dǎo)軌始終良好接觸．棒的總電阻r=2Ω，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)．在導(dǎo)軌bc間接一電阻為R=2Ω的燈泡，導(dǎo)軌ac間接一理想電壓表．整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下．現(xiàn)對(duì)棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，已知施加的水平外力功率恒定，經(jīng)過(guò)t=2s時(shí)間棒的速度達(dá)到=3m/s且以后穩(wěn)定．試求：（1）金屬棒速度穩(wěn)定時(shí)施加的水平恒力F為多大?（2）水平外力F的功率為多少?（3）在此t=2s時(shí)間內(nèi)金屬棒產(chǎn)生的熱量是多少?【答案】（1）16N（2）48W（3）30．5J【解析】試題分析：（1）金屬棒速度達(dá)到穩(wěn)定，有：而，聯(lián)立得：F=16N（2）=48W（3）設(shè)小燈泡和金屬棒產(chǎn)生的熱量分別為、根據(jù)焦耳定律得知：由功能關(guān)系得：Pt=++代入數(shù)據(jù)得：=30．5J考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律；焦耳定律；功能關(guān)系