2012高考物理总复习 易错题与高考综合问题解读 考点 11 电磁感应 命题角度5.doc

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1、电磁感应命题角度5导体秆平动切割与磁感应强度B的变化同时引起感应电流1.如图11-12所示，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨每米的电阻为r0=0.10Ω/m，导轨的端点P、Q用电阻可以忽略的导线相连，两导轨间的距离l=0.20m有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面，已知磁感应强度B与时间t的关系为B=kt，比例系数k=0．020T/s．一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直．在t=0时刻，金属杆紧靠在P、Q端，在外力作用下，杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动，求在t=6．0s时金属杆所受的安培力．[考场错解]7．2

2、×10-4N(1)没有注意到杆的运动为匀加速直线运动；(2)漫有考虑到B的变化引起的感应电动势．用n表示金属杆的加速度，在t时刻，金属杆与初始位置的距离，此时杆的速度v=at．这时，杆与导轨构成的回路的面积S=Ll，回路中的感应电动势，回路总电阻R=2Lr0，回路感应电流I=ε/R，作用于杆的作用力F=BlI，解得R=2Lr0，带入数据得F=1.44×10-3N．2.如图11-13所示，磁场方向垂直于x0y平面向里，磁感应强度B沿y没有变化，沿x轴方向均匀增加，每经过1cm增加10-4T，即，有—个长为L=20cm,宽h=10cm的矩形金属框以v=20cm/s

3、的速度沿x轴方向运动，求：(1)框中感应电动势ε是多少?(2)如果线框电阻R=0.02Ω，它消耗的电功率是多大?(3)为保持框匀速运动，需要多大外力?机械功率是多大?[考场错解](1)4×10-7V(2)8×10-10w(3)4X10-9N(1)此题的磁感应强度B按空间位置变化而不同，y方向上B不随时间而变化；(2)若以左、右两边切割磁感线计算感应电动势，应为两边之差．(1)设某时刻ab边所在x1处磁感应强度为B1，cd边所在x2处为B2，由于B沿x轴方向均匀增加，所以即故产生的感应电动势4×10-7v．-4-用心爱心专心(2)电功率为(3)由能量守恒原理得外

4、力功率等于电功率因v=0.2m/s，所以(1)要根据题目给出的具体条件进行分析(2)当导体平动切割和磁感应强度B变化时，可利用假设法判断回路中的总感应电动势，即假如导体不动，分析有无电动势、大小及方向；假如B不变，分析有无电动势及大小、方向。再综合考虑二者同时变化时的电动势．考场思维训练1如图11-14所示，矩形线圈由位置A开始下落，如果(1)要根据题目给出的具体条件进行分析(2)当导体平动切割和磁感应强度B变化时，可利用假设法判断回路中的总感应电动势，即假如导体不动，分析有无电动势、大小及方向；假如B不变，分析有无电动势及大小、方向。再综合考虑二者同时变化时

5、的电动势．在磁场中受到的磁场力总是小于重力，则它通过A、B、C、D四个位置时(B、D位置恰使线圈面积有一半在磁场中)，加速度的关系为()AaA>aB>aC>aDBaA=aC>aB>aDC．aA=aC>aD>aBD．aA=aB>aC>aD1.B解析：线圈未进入磁场和全部进入磁场时，无感应电流，线圈做自由落体运动，加速度为g，线圈进入磁场和出磁场时，感应电流阻碍着相对运动，由于B、D处的加速度必小于g，但D处线圈的速度大于B处，磁场力也大，对应的加速度小.2如图11-15所示，一根足够长的金属棒PQ固定放置，P端用导线接一个定值电阻R，R的另一端用导线接在金属轴0

6、上，一根长为l的金属棒ab的a端与轴0相连．当ab与PQ间的夹角为45o时，金属棒的b端恰能架在棒PQ上，空间存在着方向垂直棒PQ和棒ab所在平面的匀强磁场，磁感应强度为B，现使棒ab以角速度m绕轴。逆时针匀速转动．若棒曲在离开棒PQ之前，始终与棒PQ接触良好，两金属棒的电阻都可忽略不计．(1)求棒ab从图示位置开始转动到离开棒PQ的过程中，流过电阻R的电量；(2)写出这段时间内回路中感应电流I随时间t的关系式．-4-用心爱心专心2.(1)(2)解析：(1)当金属棒曲转过，使其与金属棒PQ脱离，历时闭合电路产生的平均感应电动势为△ε=，因此通过电阻R中的电量为

7、(2)设经时间t棒b端转至图所示的位置b′，设ab′=L′，由正弦定律得：即又可得J.3如图11-16(1)所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L．M,P两点间接有阻值为R的电阻．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下．导轨和金属杆的电阻可忽略．让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．(1)由b向a方向看到的装置如图11-16(2)所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；(2)在加速下滑过

8、程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时