【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 平衡條件結(jié)合求解最大速度vm；（2）根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律求解熱量Q．由法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和電流的定義式結(jié)合求解電量q．（3）當(dāng)框架剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的靜摩擦力達(dá)到最大，由平衡條件求解回路中電流，再由法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律結(jié)合求解．解答：解：（1）棒ab產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為：E=Blv回路中感應(yīng)電流為：棒ab所受的安培力為：F=BIl對(duì)棒ab有：mgsin37176。﹣BIl=ma當(dāng)加速度a=0時(shí)，速度最大，速度的最大值為：m/s （2）根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律有：代入數(shù)據(jù)解得：Q= 電量為：C （3）回路中感應(yīng)電流為：框架上邊所受安培力為：F1=BI1l對(duì)框架有：Mgsin37176。+BI1l=μ（m+M）gcos37176。代入數(shù)據(jù)解得：v1=答：（1）若框架固定，導(dǎo)體棒的最大速度vm是6m/s．（2）此過(guò)程回路中產(chǎn)生的熱量Q是22J，；（3）若框架不固定，當(dāng)框架剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)棒的速度v1是4m/s．點(diǎn)評(píng)：本題是電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題，要明確安培是電磁感應(yīng)與力聯(lián)系的橋梁，這種類(lèi)問(wèn)題在于安培力的分析和計(jì)算．同時(shí)要明確物體剛好運(yùn)動(dòng)的臨界條件：靜摩擦力達(dá)最大值．　5．考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化．菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有專(zhuān)題：電磁感應(yīng)——功能問(wèn)題．分析：（1）帶負(fù)電的小球在板間恰能做直線運(yùn)動(dòng)，由于洛倫茲力與速度成正比，可知小球必定做勻速直線運(yùn)動(dòng)，分析其受力情況，由平衡條件和法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律結(jié)合求解．（2）若只撤去I區(qū)磁場(chǎng)，小球在電場(chǎng)力和重力的作用下做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解法，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合解答．解答：解：（1）由題分析知小球在板間做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受力分析如圖所示．有qE=mg設(shè)豎直兩板的電壓為U．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律有： Blv1=（R+r）另有U=Ed解得 v1=（2）撤去I區(qū)磁場(chǎng)，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，可知小球做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)．設(shè)從A到A39。的時(shí)間為t，加速度為a．在合外力方向上，有 =初速度v2方向上，有 =v2t根據(jù)上題得 F合=Bqv2=mg由牛頓第二定律，有 F合=ma解得 d=答：（1）導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的速度v1為．（2）要使小球剛好到達(dá)K′板上正對(duì)A的位置A′，極板間距離d應(yīng)滿(mǎn)足的條件是d=．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵要正確分析小球的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，熟練運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解法處理類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)．　6．考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化．菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有專(zhuān)題：電磁感應(yīng)——功能問(wèn)題．分析：（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律寫(xiě)出F隨速度的變化的公式，然后結(jié)合牛頓第二定律即可求出加速度．（2）金屬棒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，回路中產(chǎn)生正弦式交變電流，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em=BLv0，有效值為E=Em，根據(jù)焦耳定律Q=求出求解金屬棒產(chǎn)生的熱量．再根據(jù)功能關(guān)系求拉力做功．解答：解：（1）設(shè)棒到達(dá)cd的速度為v，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)：E=BLv；感應(yīng)電流：棒受到的安培力：棒受到拉力與安培力的作用，產(chǎn)生的加速度：ma=F0﹣F安所以：（2）金屬棒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)棒與圓心的連線與豎直方向之間的夾角是θ時(shí)，沿水平方向的分速度：v水平=v?cosθ棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)：E′=BLv水平=BLvcosθ回路中產(chǎn)生正弦式交變電流，可得產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em=BLv，有效值為E有效=，棒從cd到ab的時(shí)間：根據(jù)焦耳定律Q==．設(shè)拉力做的功為WF，由功能關(guān)系有 WF﹣mgr=Q得：．答：（1）金屬棒做勻加速的加速度是；（2）金屬棒從cd沿圓弧做勻速圓周運(yùn)動(dòng)至ab的過(guò)程中，拉力做的功是點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵是判斷出回路中產(chǎn)生的是正弦式交變電流，相當(dāng)于線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)單邊切割磁感線，要用有效值求解熱量．　7．考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有專(zhuān)題：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．分析：（1）導(dǎo)體在磁場(chǎng)外，只有F做功，由動(dòng)能定理求解x．（2）已知導(dǎo)體棒進(jìn)入后以加速度a在磁場(chǎng)中做勻加速運(yùn)動(dòng)．由法拉第定律、歐姆定律和安培力公式推導(dǎo)出安培力，再由牛頓第二定律求解B．（3）由牛頓第二定律得到安培力，由于安培力不變，根據(jù)克服安培力做功等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱求解．解答：解：（1）導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)外，由動(dòng)能定理有：解得：（2）導(dǎo)體棒剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為：E=BLv0由閉合電路歐姆定律有：又：F安=ILB可得：F安=由牛頓第二定律有：F﹣F安=ma解得：（3）導(dǎo)體棒穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程，由牛頓第二定律有：F﹣F安=ma可得 F安=F﹣ma，F(xiàn)、a、m恒定，則安培力 F安恒定，則導(dǎo)體棒克服安培力做功為：W=F安d電路中產(chǎn)生的焦耳熱為：Q=W電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為：解得：答：（1）導(dǎo)體棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的位置到MN的距離x是；（2）磁場(chǎng)左邊緣MN處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B是；（3）導(dǎo)體棒通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR是（F﹣ma）．點(diǎn)評(píng)：本題是電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題，要根據(jù)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)情況，恰當(dāng)選擇力學(xué)的方法解答．　8．考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有專(zhuān)題：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．分析：（1）a、由公式E=Bdv求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由閉合電路歐姆定律求感應(yīng)電流的大小，由右手定則判斷感應(yīng)電流的方向．b、由公式F=BdI求出棒所受的安培力，再由牛頓第二定律求加速度．（2）由平衡條件和安培力與速度的關(guān)系式，求出勻速運(yùn)動(dòng)的速度，再由自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解．解答：解：（1）a．導(dǎo)體棒EF產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E=Bdv由閉合電路歐姆定律，得：I===1A方向：由P指向Mb．導(dǎo)體棒所受安培力：F=BId由牛頓第二定律：mg﹣F=ma可得 a=g﹣代入數(shù)據(jù)解得 a=5m/s2（2）導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，有：mg=BId又 I==則得勻速運(yùn)動(dòng)的速率為 v=代入解得 v=4m/s由自由落體公式：v2=2gh則得 h==．答：（1）a．此時(shí)通過(guò)電阻R的電流大小1A為，方向由P指向M；b．此時(shí)導(dǎo)體棒EF的加速度大小為5m/s2．（2）．點(diǎn)評(píng)：本題是電磁感應(yīng)與力學(xué)知識(shí)的綜合，既要掌握電磁感應(yīng)的基本規(guī)律，如法拉第電磁感應(yīng)定律、右手定則等，又要熟練推導(dǎo)出安培力，運(yùn)用平衡條件解答．　9．考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有專(zhuān)題：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．分析：（1）F﹣圖象的斜率等于Fv，而Fv=P，說(shuō)明拉力的功率不變．由數(shù)學(xué)知識(shí)求解拉力的功率．（2）由圖知金屬棒的最大速度為10m/s，此時(shí)金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件和安培力與速度的關(guān)系式，求解B．（3）根據(jù)能量守恒定律求出總熱量，再由焦耳定律求得R產(chǎn)生的熱量．解答：解：（1）F﹣圖象的斜率等于Fv=W=20W拉力的功率為P=Fv直線的斜率不變，說(shuō)明拉力的功率不變，為 P=20W（2）由圖知F=2N，金屬棒的最大速度為 vm=10m/s，此時(shí)金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E=BLvm感應(yīng)電流 I=棒所受的安培力 F安=BIL，可得F安=根據(jù)平衡條件得：F=F安=代入得 2=解得 B=2T（3）根據(jù)能量守恒得：Pt=Q+可得t=4s內(nèi)回路產(chǎn)生的總熱量為 Q=Pt﹣=204﹣1102=30（J）則在這段時(shí)間內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量為 QR=Q=30J=24J答：（1）v=5m/s時(shí)拉力的功率是20W；（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是2T；（3）若經(jīng)過(guò)時(shí)間t=4s金屬棒達(dá)到最大速度，則在這段時(shí)間內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量為24J．點(diǎn)評(píng)：本題的突破口是圖象的斜率，明確斜率等于拉力的功率是關(guān)鍵，同時(shí)要充分挖掘圖象的信息，讀出金屬棒的運(yùn)動(dòng)情況，結(jié)合電磁感應(yīng)的規(guī)律和力學(xué)知識(shí)解答．　10．考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化．菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有專(zhuān)題：電磁感應(yīng)——功能問(wèn)題．分析：（1）金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)前做勻加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律和速度公式求出金屬棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度大小，由E=BLv和歐姆定律求解通過(guò)R的電流大小．由右手定則判斷電流的方向．（2）水平恒力功率最大時(shí)，速度最大，棒做勻速運(yùn)動(dòng)，由功能關(guān)系列式，求解B．解答：解：（1）金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)前做勻加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：a=金屬棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度大小 v=at===10m/s金屬棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)通過(guò)R的電流大小 I===A=5A由右手定則判斷知通過(guò)R的方向向下．（2）水平恒力功率最大時(shí)，速度最大，棒做勻速運(yùn)動(dòng)，由P=Fv，v===20m/s由平衡條件得：F=B′IL=，得B′=答：（1）若勻強(qiáng)磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=，則金屬棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)通過(guò)R的電流大小是5A，方向向下．（2）若水平恒力的最大功率為10W，．點(diǎn)評(píng)：本題考查了求導(dǎo)體棒的加速度、導(dǎo)體棒的最大速度，分析清楚金屬棒的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是正確解題的前提與關(guān)鍵，運(yùn)用力學(xué)的基本規(guī)律和電磁感應(yīng)知識(shí)結(jié)合解答．　11．考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有專(zhuān)題：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．分析：（1）金屬棒運(yùn)動(dòng)到x=x0處時(shí)，B=B0，根據(jù)公式E=BLv求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，再由歐姆定律求解感應(yīng)電流．（2）先求電流的平均值，再由電量公式、歐姆定律和法拉第電磁感應(yīng)定律求解電量．解答：解：（1）由題圖可得，金屬棒運(yùn)動(dòng)到x=x0處時(shí)，B=B0，則金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E=B0Lv0；回路中的感應(yīng)電流 I=解得I=（2）由上可得，感應(yīng)電流隨時(shí)間均勻變化，平均電流為，通過(guò)電量為q，則=I又 q=t，t=解得 q=答：（1）金屬棒運(yùn)動(dòng)到x=x0處時(shí)，回路中的感應(yīng)電流為；（2）金屬棒從x=0運(yùn)動(dòng)到x=x0的過(guò)程中，通過(guò)R的電荷量為．點(diǎn)評(píng)：本題電磁感應(yīng)與運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律的綜合應(yīng)用，要掌握這兩部分的基本知識(shí)，關(guān)鍵要會(huì)推導(dǎo)感應(yīng)電荷量的表達(dá)式，要明確只有電流均勻變化時(shí)電流的平均值才等于初末電流的平均值．　12．考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；閉合電路的歐姆定律；焦耳定律；楞次定律．菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有專(zhuān)題：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．分析：（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律證明；（2）根據(jù)右手定則判定感應(yīng)電流的方向，由法拉第電磁感應(yīng)定律求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小從而得出感應(yīng)電流的大??；根據(jù)能量守恒定律求解動(dòng)力所做的功，關(guān)鍵是求出焦耳熱．解答：解：（1）設(shè)金屬棒OA在△t時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積為△S，則：所以有：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有：（2）①根據(jù)右手定則知：ab中的電流方向?yàn)閎→a．a(chǎn)b相當(dāng)于電源，其等效電路如圖所示，有：=20rad/s應(yīng)用（1）推導(dǎo)出的結(jié)果：=電路總電阻：=通過(guò)ab中的電流：=2A②車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周的時(shí)間：=則T時(shí)間內(nèi)克服阻力做功：Wf=fs=f?vt=28=T時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生電流的時(shí)間為：=在T時(shí)間內(nèi)，電流通過(guò)燈泡電阻產(chǎn)生的焦耳熱為：=動(dòng)力所做的功為：W動(dòng)=Wf+Q=+=答：（1）證明略（2）①在圖1所示裝置中，當(dāng)其中一根金屬條ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，指出ab上感應(yīng)電流的方向，求ab中感應(yīng)電流的大小為2A；②若自行車(chē)以速度為v=8m/s勻速前進(jìn)時(shí)，則后車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周，．點(diǎn)評(píng)：本題考查了電磁感應(yīng)和恒定電路的知識(shí)，設(shè)計(jì)問(wèn)題從容易入手，層層遞進(jìn)，較好地把握了試題的難度和區(qū)分度．　13．考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；閉合電路的歐姆定律．菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有專(zhuān)題：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．分析：（1）由靜止釋放M，ab棒先向上做加速運(yùn)動(dòng)，隨著速度增大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流增大，所受的安培力增大，加速度減小，當(dāng)加速度為零時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，速度就達(dá)到最大值．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律推導(dǎo)出安培力與速度的關(guān)系式，結(jié)合平衡條件求解最大速度．（2）在ab棒從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，系統(tǒng)的重力勢(shì)能減小，轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)增加的動(dòng)能和焦耳熱，根據(jù)能量守恒求出總的焦耳熱，再由焦耳定律求電阻R上產(chǎn)生的熱量．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和電量公式求解電量．解答：解：（1）由題意知，由靜止釋放M后，ab棒在繩拉力T、重力mg、安培力F和軌道支持力N及摩擦力f共同作用下做沿軌道向上做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)直至勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)達(dá)到最大速度時(shí)，由平衡條件有： T﹣mgsinθ﹣F﹣f=0…① N﹣mgcosθ=0…② T=Mg…③又由摩擦力公式得 f=μN(yùn)…④ab所受的安培力 F=BIL…⑤回路中感應(yīng)電流 I=…⑥聯(lián)解①②③④⑤⑥并代入數(shù)據(jù)得：最大速度 vm=3m/s…⑦（2）由能量守恒定律知，系統(tǒng)的總能量守恒，即系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能等于系統(tǒng)增加的動(dòng)能、焦耳熱及摩擦而轉(zhuǎn)化的內(nèi)能之和，有： Mgh﹣mghsinθ=+Q+fh…⑧電阻R產(chǎn)生的焦耳熱 QR=Q…⑨根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律有： 流過(guò)電阻R的總電荷量 q=△t…⑩ 電流的平均值 …? 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值 =…?磁通量的變化量△Φ=B?（Lh）…?聯(lián)解⑧⑨⑩???并代入數(shù)據(jù)得：QR=