【文章內(nèi)容簡介】 小后變大，所以回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢先變小再變大，選項(xiàng) D正確． 答案： D 2．有一種高速磁懸浮列車的設(shè)計方案是：在每節(jié)車廂底 部安裝強(qiáng)磁鐵 (磁場方向向下 )，并且在沿途兩條鐵軌之 間平放一系列線圈．下列說法中不正確的是 ( ) A．列車運(yùn)動時，通過線圈的磁通量會發(fā)生變化 B．列車速度越快，通過線圈的磁通量變化越快 C．列車運(yùn)動時，線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 D．線圈中的感應(yīng)電動勢的大小與列車速度無關(guān) . 解析： 列車運(yùn)動時，安裝在每節(jié)車廂底部的強(qiáng)磁鐵產(chǎn)生的磁場使通過線圈的磁通量發(fā)生變化；列車速度越快，通過線圈的磁通量變化越快，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，由于通過線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，感應(yīng)電動勢的大小與通過線圈的磁通量的變化率成正比，與列車的速度有關(guān)．由以上分析可知，選項(xiàng) A、 B、 C的說法正確，選項(xiàng) D的說法不正確． 答案： D 3．如圖 9－ 2－ 9所示是測定自感系 數(shù)很大的線圈 L的直流電阻的電 路， L兩端并聯(lián)一只電壓表，用 來測自感線圈的直流電壓，在測 量完畢后，將電路解體時應(yīng)先 ( ) A．?dāng)嚅_ S1 B．?dāng)嚅_ S2 C．拆除電流表 D．拆除電阻 R 圖 9－ 2－ 9 解析： 當(dāng) S S2均閉合時，電壓表與線圈 L并聯(lián)；當(dāng) S2閉合而 S1斷開時，電壓表與線圈 L串聯(lián)，所以在干路斷開后自感線圈 L中電流方向相同而電壓表中電流方向相反．只要不斷開 S2，線圈 L與電壓表就會組成回路，在斷開干路時， L中產(chǎn)生與原來電流同方向的自感電流，使電壓表中指針反向轉(zhuǎn)動而可能損壞電壓表．正確答案為 B. 答案： B 4．如圖 9－ 2－ 10所示，平行導(dǎo)軌間距為 d，左端跨接一個 電阻 R，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，方向垂直于平行金 屬導(dǎo)軌所在平面．一根金屬棒與導(dǎo)軌成 θ角放置，金屬棒 與導(dǎo)軌的電阻均不計．當(dāng)金屬棒沿垂直于棒的方向以恒 定的速度 v在金屬導(dǎo)軌上滑行時，通過電阻 R的電流是 ( ) 圖 9－ 2－ 10 A. B. C. D. 解析： 有效切割長度為 L＝ ，故 E＝ BLv＝ ， I＝ ＝ .D項(xiàng)正確． 答案： D 5．如圖 9－ 2－ 11所示，勻強(qiáng)磁場 的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，方向豎直向 下，在磁場中有一邊長為 L的正 方形導(dǎo)線框， ab邊質(zhì)量為 m， 其余邊質(zhì)量不計， cd邊有固定 的水平軸，導(dǎo)線框可以繞其轉(zhuǎn)動，現(xiàn)將導(dǎo)線框拉至水平 位置由靜止釋放，不計摩擦和空氣阻力，金屬框經(jīng)過時 間 t運(yùn)動到豎直位置，此時 ab邊的速度為 v，求： 圖 9－ 2－ 11 (1)此過程中線框產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢的大小； (2)運(yùn)動到豎直位置時線框內(nèi)感應(yīng)電動勢的大小． 解析： (1)Φ1＝ BS＝ BL2，轉(zhuǎn)到豎直位置 Φ2＝ 0， ΔΦ＝ |Φ2－Φ1|＝ BL2，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：平均感應(yīng)電動勢的大小為 E＝ . (2)轉(zhuǎn)到豎直位置時， bc、 ad兩邊不切割磁感線， ab邊垂直切割磁感線， E＝ BLv，此時求的是瞬時感應(yīng)電動勢． 答案： (1) (2)BLv 一、電磁感應(yīng)中的幾類問題 1．電路問題： 電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的部分相當(dāng) 于 ，對外供電，在供電過程中遵從電路中的一切 規(guī)律． 2．力學(xué)問題： 發(fā)生電磁感應(yīng)的電路，由于導(dǎo)體中有感應(yīng)電 流通過，會使導(dǎo)體受到 作用．這類問題除遵從電 磁感應(yīng)規(guī)律、電路規(guī)律外，還遵從力學(xué)規(guī)律． 3．能量守恒問題： 發(fā)生電磁感應(yīng)的電路中，由于部分導(dǎo)體所 受 做功，從而使能量形式發(fā)生轉(zhuǎn)化，此類問題遵 從能量守恒規(guī)律． 電源 安培力 安培力 二、電磁感應(yīng)圖象問題 圖象 類型 (1)磁感應(yīng)強(qiáng)度 B、磁通量 Φ、感應(yīng)電動勢 E和感應(yīng)電流 I隨 變化的圖象，即 B－ t圖象、 Φ－ t圖象、E－ t圖象和 I－ t圖象． (2)對于導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的情況，還常涉及感應(yīng)電動勢 E和感應(yīng)電流 I隨線圈 變化的圖象，即 E－ x圖象和 I－ x圖象 . 問題 類型 (1)由給定的 過程選出或畫出正確的圖象． (2)由給定的有關(guān)圖象分析 過程，求解相應(yīng)的物理量 . 時間 位移 電磁感應(yīng) 電磁感應(yīng) 應(yīng)用 知識 左手定則、安培定則、 、 、歐姆定律、牛頓定律、相關(guān)數(shù)學(xué)知識等 . 注意 事項(xiàng) (1)電磁感應(yīng)中的圖象定性或定量地表示出所研究問題的函數(shù)關(guān)系． (2)在圖象中 E、 I、 B等物理量的方向通過物理量的正負(fù)來反映． (3)畫圖象要注意縱、橫坐標(biāo)的單位長度定義或表達(dá) . 楞次定律 法拉第電磁感應(yīng)定 律 圖象的初始條件，方向與正、負(fù)的對應(yīng)，物理量的變化趨勢，物理量的增、減或方向正、負(fù)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)都是判斷圖象的關(guān)鍵． 在電磁感應(yīng)中，切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，該導(dǎo)體或回路相當(dāng)于電源．因此，電磁感應(yīng)問題往往又和電路問題聯(lián)系在一起．解決與電路相聯(lián)系的電磁感應(yīng)問題的基本方法是： 1．用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動勢的大 、 小和方向； 2．畫等效電路圖； 3．運(yùn)用閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路性質(zhì)、電功率等公 式聯(lián)立求解． 在電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電動勢 ， 其大小可能是恒定的 ， 還可能會隨導(dǎo)體棒的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化 ， 也可能隨回路面積或磁場而變化 ． 1．如圖 9－ 3－ 1所示，在磁感 應(yīng)強(qiáng)度為 T的勻強(qiáng)磁場中， 有一長為 m、電阻為 Ω 的導(dǎo)體 AB在金屬框架上以 10 m/s的速度向右滑動， R1＝ R2 ＝ Ω，其他電阻不計，求流過導(dǎo)體 AB的電流 I. 圖 9－ 3－ 1 解析： AB切割磁感線相當(dāng)于電源， 其等效電路如圖所示， EAB＝ Blv＝ 10 V＝ 1 V 由閉合電路歐姆定律得 I＝ R1與 R2并聯(lián)，由并聯(lián)電路電阻關(guān)系得： 解得： R＝ ＝ Ω IAB＝ I＝ A. 答案： A 1．基本方法 (1)用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動勢的大小和 方向； (2)由閉合電路歐姆定律求回路中的電流； (3)分析導(dǎo)體受力情況 (包含安培力在內(nèi)的全面受力分析 )； (4)根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律列方程求解． 2．兩種狀態(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)行動態(tài)分析，或結(jié)合功能 關(guān)系分析． 3．電磁感應(yīng)中的動力學(xué)臨界問題 (1)解決這類問題的關(guān)鍵是通過運(yùn)動狀態(tài)的分析，尋找過程中 的臨界狀態(tài)，如由速度、加速度求最大值或最小值的條件． (2)基本思路如下： 導(dǎo)體棒在外力作用下做切割磁感線運(yùn)動產(chǎn)生臨界問題時，一般是導(dǎo)體棒最終有恒定的速度．常見情況如下： ，導(dǎo)體勻速切割磁感線運(yùn)動． ，導(dǎo)體先減速后勻速運(yùn)動． ，導(dǎo)體先加速后勻速運(yùn)動． 2．在勻強(qiáng)磁場中，磁場垂直于紙面 向里，豎直放