【正文】 ER 總＝E3R， 對(duì) b 棒分析： m g s i n θ ＝ BIbl＝B2l2v3R， a 向下時(shí)，等效電路如圖 ( 乙 ) ， Ia′ ＝B l v2R， 對(duì) a 分析： mags i n θ ＝ BIa′ l＝B2l2v2R， 解得 ma＝32m. ( 3 ) 對(duì) a 向上運(yùn)動(dòng)時(shí)分析有 mags i n θ ＋ BIal＝ F ， 解得 F ＝72m gs i n θ. 答案： ( 1 ) 2 ∶ 1 ( 2 ) 32 m ( 3 ) 72 m g s i n θ ( 對(duì)應(yīng)學(xué) 生用書第 275 ～ 276 頁(yè) ) 【 測(cè)控導(dǎo)航 】 考點(diǎn) 題號(hào) 應(yīng)中的動(dòng)力學(xué) 5 應(yīng)中的能量 6 與能量的綜合題 9 1． (2020年合肥模擬 )如圖所示 ， 在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一 U形導(dǎo)體框 bacd， 線框處于水平面內(nèi) ， 磁場(chǎng)與線框平面垂直 ， R為一電阻 ， ef為垂直于 ab的一根導(dǎo)體桿 ， 它可以在 ab、cd上無(wú)摩擦地滑動(dòng) ， 桿 ef及線框中導(dǎo)體的電阻都可不計(jì) ． 開始時(shí) ， 給 ef一個(gè)向右的初速度 ， 則 ( A ) A． ef將減速向右運(yùn)動(dòng) ， 但不是勻減速 ， 最后停止 B． ef將勻速向右運(yùn)動(dòng) ， 最后停止 C． ef將勻速向右運(yùn)動(dòng) D． ef將做往復(fù)運(yùn)動(dòng) 解析： ef 將受到安培力作用，即： a ＝ B2 L 2 vmR ， v 逐漸減小，因此 ef 將做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)，直到停止，故 A 正確 ． 2． 如圖 (甲 )所示 ， 水平光滑的金屬框架上左端連接一個(gè)電阻 R， 有一金屬桿在外力 F的作用下沿框架向右由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng) ， 勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下 ， 軌道與金屬桿的電阻不計(jì)并接觸良好 ， 則能反映外力 F隨時(shí)間 t變化規(guī)律的圖象是圖 (乙 )中的( B ) 示： ，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律知： F －B2L2vR＝ ma ； ② F ＝ ma ＋B2L2aR ＝ Bl ＝ vB 2 l 22R .C 項(xiàng)正確 ． 2． 如圖 (甲 )， MN和 PQ是兩根互相平行豎直放置的光滑金屬導(dǎo)軌 ， 已知導(dǎo)軌足夠長(zhǎng) ， 且電阻不計(jì) ． ab是一根不但與導(dǎo)軌垂直而且始終與導(dǎo)軌接觸良好的金屬桿 ． 開始 ， 將開關(guān)S斷開 ， 讓桿 ab由靜止開始自由下落 ， 過(guò)段時(shí)間后 ， 再將 S閉合 ， 若從 S閉合開始計(jì)時(shí) ，則金屬桿 ab的速度 v隨時(shí)間 t變化的圖象不可能是圖 (乙 )中的 ( B ) 解析： S 閉合時(shí)，若B 2 l 2 vR mg ，先減速再勻速， D 項(xiàng)有可能；若B 2 l 2 vR＝ mg ，勻速， A項(xiàng)有可能；若B 2 l 2 vR mg ，先加速再勻速， C 項(xiàng)有可能，由于 v 變化，B 2 l 2 vR－ mg ＝ ma 中 a 不恒定，故 B 項(xiàng)不可能 ． 3． (2020年廣東湛江一模 )如圖所示 ， 在磁感應(yīng)強(qiáng)度 B＝ T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 ， 導(dǎo)體 PQ在力F作用下在 U形導(dǎo)軌上以速度 v＝ 10 m/s向右勻速滑動(dòng) ， 兩導(dǎo)軌間距離 L＝ m， 電阻 R＝ Ω， 導(dǎo)體和導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì) ， 則以下說(shuō)法正確的是 ( A ) A． 導(dǎo)體 PQ切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為 V B． 導(dǎo)體 PQ受到的安培力方向水平向右 C． 作用力 F大小是 N D． 作用力 F的功率是 5 W 解析： ① E ＝ B L v ＝ 0 . 5 0 1 . 0 10 V ＝ 5 . 0 V ， A 正確； ② 由右手定則和左手定則知，安培力方向向左，且 F ＝ F 安 ＝B 2 L 2 vR＝ 2 . 5 N ， BC 錯(cuò)誤； ③ P F ＝ F c o s 30 176。 Δt ＝ΔΦR＝B ＝ ， cos 37176。 c os 30176。 2r 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 kg、 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 . (1)求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時(shí)的加速度大??； (2)當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí) ， 電阻 R消耗的功率為 8 W， 求該速度的大小； (3)在 (2)問(wèn)中 ， 若 R＝ 2 Ω， 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＝ 10 m/s2， sin 37176。 ΔSR， 故 q 1 ∶ q 2 ＝ 1 ∶ 1 ， C 錯(cuò)誤 ． P 外 ＝B2L2vR ， a ＝mg － F 安m＝ g －B2? 2r c os 30 176。 v ＝ 2 . 5 10 W ＝ 25 W ， D 錯(cuò)誤 ． ( 對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第 133 ～ 135 頁(yè) ) 電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題分析 1． 兩種狀態(tài)處理 (1)導(dǎo)體處于平衡態(tài) —— 靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài) ． 處理方法：根據(jù)平衡條件合外力等于零列式分析 ． (2)導(dǎo)體處于非平衡態(tài) —— 加速度不為零 ． 處理方法：根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析或結(jié)合功能關(guān)系分析 ． 2． 電磁感應(yīng)問(wèn)題中兩大研究對(duì)象及其相互制約關(guān)系 3 ． 電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)臨界問(wèn)題 ( 1 ) 解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵是通過(guò)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析 ， 尋找過(guò)程中的臨界狀態(tài) ， 如速度 、 加速度取最大值或最小值的條件 ． ( 2 ) 基本思路是 ： 導(dǎo)體受外力運(yùn)動(dòng) ―― →E ＝ B l v感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 錯(cuò)誤！ 感應(yīng)電流 錯(cuò)誤！ 導(dǎo)體受安培力 ― → 合力變化 ―― →F 合 ＝ ma加速度變化 ― → 速度變化 ― → 臨界狀態(tài) ． 4． 兩種常見類型 類型 “ 電 — 動(dòng) — 電 ” 型 “ 動(dòng) — 電 — 動(dòng) ” 型 示意 圖 棒 ab 長(zhǎng) l、質(zhì)量 m 、電阻 R ，導(dǎo)軌光滑水平，電阻不計(jì)，電源內(nèi)阻不計(jì) 棒 ab 長(zhǎng) l、質(zhì)量 m 、電阻 R ，導(dǎo)軌光滑，電阻不計(jì)