【正文】 解： (1) 由于列車速度與磁場(chǎng)平移速度不同，導(dǎo)致穿過金屬框的磁通量發(fā)生變化，由于電磁感應(yīng)，金屬框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 , 該電流受到的安培力即為驅(qū)動(dòng)力 (2)為使列車獲得最大驅(qū)動(dòng)力， MN、 PQ應(yīng)位于磁場(chǎng)中磁感應(yīng)強(qiáng)度同為最大值且反向的地方，這會(huì)使得金屬框所圍面積的磁通量變化率最大，導(dǎo)致框中電流最強(qiáng)，也會(huì)使得金屬框長(zhǎng)邊中電流受到的安培力最大。列車 B 0 B0 x λ 2λ 圖 2 B0 M O x N P Q d l 圖 1 y z 軌道沿 Ox方向，軌道區(qū)域內(nèi)存在垂直于金屬框平面的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B沿 Ox方向按正弦規(guī)律分布，其空間周期為 λ，最大值為 B0，如圖 2所示，金屬框同一長(zhǎng)邊上各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，整個(gè)磁場(chǎng)以速度 v0沿 Ox方向勻速平移。已知導(dǎo)體棒下落 r/2時(shí)的速度大小為 v1，下落到 MN處時(shí)的速度大小為 v2。 矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向里 、 寬為 d的勻強(qiáng)磁場(chǎng) ， 磁感應(yīng)強(qiáng)度為B． 一質(zhì)量為 m， 電阻為 r的導(dǎo)體棒 ab垂直擱在導(dǎo)軌上 ， 與磁場(chǎng)上邊邊界相距 d0． 現(xiàn)使 ab棒由靜止開始釋放 ， 棒 ab在離開 磁場(chǎng)前已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng) （ 棒 ab 與導(dǎo)軌始終保持良好的電接觸且下 落過程中始終保持水平 ， 導(dǎo)軌電阻 不計(jì) ） ． 求： R P M a b d0 d O O1 O139。 解： M θ B O N P Q v （ 1）經(jīng)時(shí)間 t 時(shí)，金屬桿切割磁感線的有效長(zhǎng)度為 tt a nvtL 322 ?? ? ① 回路所圍的面積為 232 tv t LS ?? ② 回路的總電阻為 os v t rR 5022 0 ?? ? ③ 解法一： 金屬桿（有效長(zhǎng)度）切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為： E1＝ BLv＝ 12V ④ V62 ???? StBE⑤ 根據(jù)楞次定律可判斷其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針 由④⑤兩式可得回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小 E=E1+E2=6V ⑥ 產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針。 ＝ ，cos37176。s。在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的過程中，由動(dòng)量定理得 mvtLIB ??????? ⑦ 又 tIq ?????? ⑧ 與④式同理可得 RBLsRq ?? ???? ⑨ 由⑦⑧⑨解得 mRsLBv 22?題目 第 2頁 ? 桿 AB運(yùn)動(dòng)到水平軌道的 P2Q2處時(shí)，回路中的感應(yīng)電流最大。 題目 第 2頁 064. 08年福建省十大名校高考模擬試題 16 16．（ 15分）如圖所示，在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有兩條相互平行且相距 L的光滑金屬導(dǎo)軌 P1P2P3 — Q1Q2Q3，兩導(dǎo)軌間用阻值為R的電阻連接，導(dǎo)軌 P2P Q2Q3在同一水平面上，P2Q2⊥ P2P3，傾斜導(dǎo)軌和水平導(dǎo)軌均用相切的一小段光滑圓弧連接，其長(zhǎng)度可以略去不計(jì)。求： （ 1）棒 ab離開磁場(chǎng)右邊界時(shí)的速度。=9?2?rR0=?103Ω 解得： Q=I2R39。 L 求出 )()(2100RRmLvBN S kLBga????題目 第 2頁 23 23．高頻焊接是一種常用的焊接方法，圖 1是焊接的原理示意圖。 a B b B0 （ 1）為使 ab桿保持靜止，求通過 ab的電流的大小和方向； （ 2）當(dāng) ab桿保持靜止時(shí)，求螺線管內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B的變化率； （ 3）若螺線管內(nèi)方向向左的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率 （ k0）。 ， 導(dǎo)軌上端跨接一定值電阻 R， 導(dǎo)軌電阻不計(jì) ． 整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻 強(qiáng)磁場(chǎng)中 ， 長(zhǎng)為 L的金屬棒 cd垂直于 MN、 PQ放置在導(dǎo)軌上 ， 且與導(dǎo)軌保持電接觸良好 ， 金屬 棒的 質(zhì)量為 m、 電阻為 r， 重力加速度為 g， 現(xiàn)將 金屬棒由靜止釋放 ， 當(dāng)金 屬棒沿導(dǎo)軌下滑距離為 s時(shí) ， 速度達(dá)到最大值 vm． 求： M P Q c N α d α R B （ 1）金屬棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大?。? （ 2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大??； （ 3）金屬棒沿導(dǎo)軌下滑距離為 s的過程中，電阻 R上產(chǎn)生的電熱． 解：（ 1） 金屬棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為 a， 由牛頓第二定律有 mas i nmg ?? ① 解得 ?s i nga ?（ 2）設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B，則金屬棒達(dá)到最大速度時(shí) 產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì) ?c o sBL vEm?② 回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流 rREI??③ 金屬棒棒所受安培力 B ILF ? ④ cd棒所受合外力為零時(shí)，下滑的速度達(dá)到最大，則 ?? s i nmgc o sF ?⑤ 由②③④⑤式解得 mv)rR(mgLB321 ??題目 （ 3）設(shè)電阻 R上產(chǎn)生的電熱為 Q，整個(gè)電路產(chǎn)生的電熱為 Q總 ，則 總Qmvs i nm g s m ??221? ⑥ 總QrRRQ??⑦ 由⑥⑦式解得 ）（ rR)vgs(mRQ m???22題目 第 2頁 2020年 5月抽樣 23 23．（ 18分）如圖所示，螺線管與相距 L的兩豎直放置的導(dǎo)軌相連，導(dǎo)軌處于垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。 07年第一輪質(zhì)量檢測(cè) 13 13． 如圖所示 ， 光滑矩形斜面 ABCD的傾角 θ=30176。 穿過閉合回路的磁場(chǎng)增強(qiáng)，在回路中產(chǎn)生了電動(dòng)勢(shì)。由于這類問題中物理過程比較復(fù)雜，狀態(tài)變化過程中變量比較多，關(guān)鍵是能抓住狀態(tài)變化過程中變量“變”的特點(diǎn)和規(guī)律，從而確定狀態(tài)變化過程中的臨界點(diǎn)，求解時(shí)注意從動(dòng)量、能量的觀點(diǎn)出發(fā)，運(yùn)用相應(yīng)的規(guī)律進(jìn)行分析和解答。 電磁感應(yīng)的過程，同時(shí)總伴隨著能量的轉(zhuǎn)化和守恒，當(dāng)外力克服安培力做功的過程就是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過程；當(dāng)安培力做正功時(shí)，就有電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用問題，要求學(xué)生有較強(qiáng)的抽象思維能力，同時(shí)應(yīng)注意在學(xué)習(xí)過程中不斷提高理解能力、分析綜合能力和推理能力，以及空間想象能力。電磁感應(yīng)規(guī)律 的 綜 合 應(yīng) 用 電磁感應(yīng)現(xiàn)象和規(guī)律是高考?？嫉膬?nèi)容 ,也是物理學(xué)科內(nèi)綜合題的切入點(diǎn)。 復(fù)習(xí)精要 電磁感應(yīng)這部分內(nèi)容是物理重點(diǎn)內(nèi)容之一 ． 它在高考試題中比例約占 8%— 10％ ， 近年來高考對(duì)本章內(nèi)容考查命題頻率極高的是感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件 、 方向判定和導(dǎo)體切