高三一轮复习 电磁感应综合问题复习一

山东省昌乐一中高三一轮复习学案 编制： 冯庆研 审核： 审批： 班级： 姓名 ： 评价： 编号：50 时间：2011.12.1

电磁感应综合问题一

2、电磁感应的能量转化：感应电流在磁场中受安培力,外力克服安培力 ,将 能转化为 ,电流做功再将电能转化为 ；电流做功产生的热量用焦耳定律【课前延伸】

1.在图中除导体棒ab可动外,其余部分均固定不动,（a）图中的电容器C原来不带电,设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略,导体棒和导轨间的摩擦也不计.图中装置均在水平面内,且都处于方向垂直水平面（即纸面）向下的匀强磁场中,导轨足够长,今给导体棒ab一个向右的初速度v0,导体棒的最终运动状态是

（ ）

A.三种情况下,导体棒ab最终都是匀速运动

B.图（a）、（c）中ab棒最终将以不同的速度做匀速运动;图（b）中ab棒最终静止 C.图（a）、（c）中,ab棒最终将以相同的速度做匀速运动 D.三种情况下,导体棒ab最终均静止

2、如图所示,闭合导体线框abcd从高处自由下落,落入一个有界匀强磁场中,从bd边开始 进入磁场到ac边即将进入磁场的这段时间里,在下图中表示线框运动过程中的感应电流 —时间图象的可能是（ ）

【自主学习】

1、对导体的受力分析及运动分析；受力分析→运动分析(确定运动过程和最终的稳定状态)→由牛顿第二定律列方程求解.

第1页 计算,公式为 。

【课内探究】

例1.如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,一个磁感应强度B=0.50 T的匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P间连接阻值为R=0.30 Ω的电阻,长为L=0.40 m、电阻为r=0.20 Ω的金属棒ab紧贴在导轨上.现使金属棒ab由静止开始下滑,通过传感器记录金属棒ab下滑的距离,其下滑距离与时间的关系如下表所示,导轨电阻不计.(g=10 m/s2)求:

(1)在前0.4 s的时间内,金属棒ab电动势的平均值. (2)金属棒的质量.

(3)在前0.7 s的时间内,电阻R上产生的热量.

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山东省昌乐一中高三一轮复习学案 编制： 冯庆研 审核： 审批： 班级： 姓名 ： 评价： 编号：50 时间：2011.12.1

变式练习：如下图所示，固定在竖直平面内的两根平行金属导轨的间距为L，上端连一电容为C的电容器，其耐压足够大。空间有垂直于导轨平面的匀强磁场，其磁感强度为B。一根质量为m的金属杆PP′水平地卡在导轨上，释放后，此杆沿导轨无摩擦地下滑。经过一段时间，到图示时刻其下落速度为v1。假定导轨足够长，导轨、金属杆和连接导线的电阻均可忽略。

试求：金属板PP′的速度从v1变化到v2的过程中，电容器吸收的能量△ E。

例2。如图所示，长为L、电阻r=0.3 Ω、质量m=0.1 kg的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，两导轨间距也是L，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有R=0.5 Ω的电阻，量程为0～3.0 A的电流表串接在一条导轨上，量程为0～1.0 V的电压表接在电阻R的两端，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面.现以向右恒定外力F使金属棒右移.当金属棒以v=2 m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时，观察到电路中的一个电表正好满偏，而另一个电表未满偏。问：

（1）此满偏的电表是什么表?说明理由。 （2）拉动金属棒的外力F多大?

（3）此时撤去外力F，金属棒将逐渐慢下来，最终停止在导轨上.求从撤去外力到金属棒停止运动的过程中电阻R产生的热量。

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变式练习如图(甲)所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距L＝0.20 m，电阻R＝10 ?，有一质量为1kg的导体棒平放在轨道上并与两轨道垂直，导体棒及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中。现从t=0开始，用一水平向右的外力F沿轨道方向拉动导体棒，使之做初速度为零的匀加速直线运动，F与时间t的关系如图(乙)所示，试求：

F/N （1）导体棒运动的加速度a。 ? ? ? ? ? 5 ? ? ? F? ? （2）磁场的磁感应强度B。 R 4 ? ? ? ? B ? 3 （3）导体棒运动到第20s时，电阻R的电功率。 （甲）

2 1（4）若改为恒定拉力作用，但仍要导体棒以该加速度做匀加 t/s速运动，在其它条件不变的情况下，简要说明磁场的磁感应0 5 10 15 20 25 30 35 强度必须满足的条件。

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