1．以電磁感應(yīng)現(xiàn)象為核心，綜合應(yīng)用力學(xué)各種不同的規(guī)律（如牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)量守恒定律、動(dòng)能定理）等內(nèi)容形成的綜合類(lèi)問(wèn)題．通常以導(dǎo)體棒或線(xiàn)圈為載體，分析導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中因電磁感應(yīng)現(xiàn)象對(duì)運(yùn)動(dòng)情況的影響，解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵在于運(yùn)動(dòng)情況的分析，特別是最終穩(wěn)定狀態(tài)的確定，利用物體的平衡條件可求最大速度之類(lèi)的問(wèn)題，利用動(dòng)量觀(guān)點(diǎn)可分析雙導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)情況．

2．電磁感應(yīng)與電路的綜合問(wèn)題，關(guān)鍵在于電路結(jié)構(gòu)的分析，能正確畫(huà)出等效電路圖，并結(jié)合電學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析、求解．求解過(guò)程中首先要注意電源的確定．通常將切割磁感線(xiàn)的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路作為等效電源．若產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是由幾個(gè)相互聯(lián)系部分構(gòu)成時(shí)，可視為電源的串聯(lián)與并聯(lián)．其次是要能正確區(qū)分內(nèi)、外電路，通常把產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)那部分電路視為內(nèi)電路．最后應(yīng)用全電路歐姆定律及串并聯(lián)電路的基本性質(zhì)列方程求解．

3．電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題

電磁感應(yīng)過(guò)程實(shí)質(zhì)是不同形式的能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，而能量的轉(zhuǎn)化則是通過(guò)安培力做功的形式而實(shí)現(xiàn)的，安培力做功的過(guò)程，是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過(guò)程，“外力”克服安培力做功，則是其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程．求解過(guò)程中主要從以下三種思路進(jìn)行分析：①利用安培力做功求解，電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功．注意安培力應(yīng)為恒力．②利用能量守恒求解，開(kāi)始的機(jī)械能總和與最后的機(jī)械能總和之差等于產(chǎn)生的電能．適用于安培力為變力．③利用電路特征來(lái)求解，通過(guò)電路中所產(chǎn)生的電能來(lái)計(jì)算．

4．電磁感應(yīng)中的圖象問(wèn)題

電磁感應(yīng)的圖象主要包括B-t圖象、Φ-t圖象、E-t圖象和I-t圖象，還可能涉及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流I隨線(xiàn)圈位移x變化的圖象，即E-x圖象和I-x圖象．一般又可把圖象問(wèn)題分為兩類(lèi)：①由給定的電磁感應(yīng)過(guò)程選出或畫(huà)出正確的圖象．②由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應(yīng)過(guò)程，求解相應(yīng)的物理量．解答電磁感應(yīng)中的圖象問(wèn)題的基本方法是利用右手定則、楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律等規(guī)律分析解答．

三、考點(diǎn)透視

1．電磁感應(yīng)中的力和運(yùn)動(dòng)

例題1．（2008年天津理綜25題）磁懸浮列車(chē)是一種高速低耗的新型交通工具。它的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化為如下模型，固定在列車(chē)下端的動(dòng)力繞組可視為一個(gè)矩形純電阻金屬框，電阻為R，金屬框置于xOy平面內(nèi)，長(zhǎng)邊MN長(zhǎng)為l，平行于y軸，寬為d的NP邊平行于x軸，如圖1所示。列車(chē)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。設(shè)在短暫時(shí)間內(nèi)，MN、PQ邊所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化可以忽略，并忽略一切阻力。列車(chē)在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作用下沿Ox方向加速行駛，某時(shí)刻速度為v(v<v₀)。

(1)簡(jiǎn)要敘述列車(chē)運(yùn)行中獲得驅(qū)動(dòng)力的原理；

(2)為使列車(chē)獲得最大驅(qū)動(dòng)力，寫(xiě)出MN、PQ邊應(yīng)處于磁場(chǎng)中的什么位置及λ與d之間應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系式：

(3)計(jì)算在滿(mǎn)足第(2)問(wèn)的條件下列車(chē)速度為v時(shí)驅(qū)動(dòng)力的大小。

【解析】

（1）由于列車(chē)速度與磁場(chǎng)平移速度方向相同，導(dǎo)致穿過(guò)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，該電流受到安培力即為驅(qū)動(dòng)力。

（2）為使列車(chē)獲得最大驅(qū)動(dòng)力，MM、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)致線(xiàn)框中電流最強(qiáng)，也會(huì)使得金屬框長(zhǎng)邊中電流收到的安培力最大，因此，d應(yīng)為的奇數(shù)倍，即

①

（3）由于滿(mǎn)足（2）問(wèn)條件，則MM、PQ邊所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B₀且方向總相反，經(jīng)短暫的時(shí)間Δt，磁場(chǎng)沿Ox方向平移的距離為v₀Δt，同時(shí)，金屬框沿Ox方向移動(dòng)的距離為vΔt。

因?yàn)関₀>v，所以在Δt時(shí)間內(nèi)MN邊掃過(guò)磁場(chǎng)的面積

S=（v₀-v）lΔt

在此Δt時(shí)間內(nèi)，MN邊左側(cè)穿過(guò)S的磁通量移進(jìn)金屬框而引起框內(nèi)磁通量變化

ΔΦ_MN  = B₀l（v₀-v）Δt②

同理，該Δt時(shí)間內(nèi)，PQ邊左側(cè)移出金屬框的磁通引起框內(nèi)磁通量變化

ΔΦ_PQ = B₀l（v₀-v）Δt③

故在Δt內(nèi)金屬框所圍面積的磁通量變化

ΔΦ = ΔΦ_MN  +ΔΦ_PQ④

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，金屬框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小

⑤

根據(jù)閉合電路歐姆定律有

⑥

根據(jù)安培力公式，MN邊所受的安培力

F_MN  = B₀Il

PQ邊所受的安培力

F_PQ  = B₀Il

根據(jù)左手定則，MM、PQ邊所受的安培力方向相同，此時(shí)列車(chē)驅(qū)動(dòng)力的大小

F = F_MN  + F_PQ = 2 B₀Il⑦

聯(lián)立解得

⑧．

點(diǎn)拔：本題是聯(lián)系實(shí)際的問(wèn)題，能很好考查電磁感應(yīng)和力學(xué)結(jié)合的試題，有一定的難度，復(fù)習(xí)時(shí)要注意各知識(shí)的靈活運(yùn)用．

2．電磁感應(yīng)與電路的綜合

例題2．在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.4 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放一個(gè)半徑r₀=50 cm的圓形導(dǎo)軌，上面擱有互相垂直的兩根導(dǎo)體棒，一起以角速度ω=10³ rad/s逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng).圓導(dǎo)軌邊緣和兩棒中央通過(guò)電刷與外電路連接，若每根導(dǎo)體棒的有效電阻為R₀=0.8 Ω，外接電阻R=3.9 Ω，如所示，求：

（1）每半根導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).

（2）當(dāng)電鍵S接通和斷開(kāi)時(shí)兩電表示數(shù)（假定R_V→∞，R_A→0）.

解析：（1）每半根導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

E₁=Bl=Bl²ω=×０.4×10³×（0.5）² V＝50 V.

（2）兩根棒一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，每半根棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相同、方向相同（從邊緣指向中心），相當(dāng)于四個(gè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻相同的電池并聯(lián)，得總的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻

為E＝E₁＝50 V，r=R₀＝0.1 Ω

當(dāng)電鍵S斷開(kāi)時(shí)，外電路開(kāi)路，電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)等于電源電動(dòng)勢(shì)，為50 V.

當(dāng)電鍵S′接通時(shí)，全電路總電阻為：R′=r+R=（0.1+3.9）Ω=4Ω.

由全電路歐姆定律得電流強(qiáng)度（即電流表示數(shù)）為：I＝ A=12.5 A.

此時(shí)電壓表示數(shù)即路端電壓為：U=E-Ir=50-12.5×0.1 V＝48.75 V（電壓表示數(shù)）

或U＝IR＝12.5×3.9 V＝48.75 V.

點(diǎn)撥：本題是電磁感應(yīng)圖象問(wèn)題，主要考查法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律，解題的關(guān)鍵是畫(huà)出等效電路，知道電路的連接方式，根據(jù)規(guī)律去解決問(wèn)題。

3．電磁感應(yīng)中的圖象問(wèn)題

例題（2008年全國(guó)I）矩形導(dǎo)線(xiàn)框abcd固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線(xiàn)的方向與導(dǎo)線(xiàn)框所在平面垂直，規(guī)定磁場(chǎng)的正方向垂直低面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示。若規(guī)定順時(shí)針?lè)较驗(yàn)楦袘?yīng)電流I的正方向，下列各圖中正確的是(     )

解析：0-1s內(nèi)B垂直紙面向里均勻增大，則由楞次定律及法拉第電磁感應(yīng)定律可得線(xiàn)圈中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流，方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较�，排除A、C選項(xiàng)；2s-3s內(nèi)，B垂直紙面向外均勻增大，同理可得線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较�，排除B選項(xiàng)，D正確。

點(diǎn)撥：電磁感應(yīng)圖象問(wèn)題是近幾年高考的熱點(diǎn)，特別是電流隨時(shí)間變化和電壓隨時(shí)間變化的最多，復(fù)習(xí)時(shí)要加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練。

4．電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化

例題3．（07江蘇物理卷18題）如圖所示，空間等間距分布著水平方向的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，豎直方向磁場(chǎng)區(qū)域足夠長(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，每一條形磁場(chǎng)區(qū)域的寬度及相鄰條形磁場(chǎng)區(qū)域的間距均為d=0.5m，現(xiàn)有一邊長(zhǎng)l=0.2m、質(zhì)量m=0.1kg、電阻R=0.1Ω的正方形線(xiàn)框MNOP以v₀=7m/s的初速?gòu)淖髠?cè)磁場(chǎng)邊緣水平進(jìn)入磁場(chǎng)，求

（1）線(xiàn)框MN邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到安培力的大小F．

（2）線(xiàn)框從開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)到豎直下落的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q．

（3）線(xiàn)框能穿過(guò)的完整條形磁場(chǎng)區(qū)域的個(gè)數(shù)n．

解析：（1）線(xiàn)框MN邊剛開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電流          ，安培力 ，聯(lián)立解得  N．

（2）設(shè)線(xiàn)框豎直下落時(shí)，線(xiàn)框下落了H，速度為，根據(jù)能量守恒定律有：   ，根據(jù)自由落體規(guī)律有：，解得J．

（3）只有在線(xiàn)框進(jìn)入和穿出條形磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，才產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．線(xiàn)框部分進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電流，安培力，解得．在時(shí)間內(nèi)由動(dòng)量定理得，求和，解得  ，穿過(guò)條形磁場(chǎng)區(qū)域的個(gè)數(shù)為，解得．可穿過(guò)4個(gè)完整條形磁場(chǎng)區(qū)域．

答案：（1）N  （2）2.45J  （3）4個(gè)

點(diǎn)拔：在電磁感應(yīng)中應(yīng)用動(dòng)量定理時(shí)，若安培力為變力作用，則可以利用平均值的方法分析求解，也可以應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)中的求和進(jìn)行求解．對(duì)于電磁感應(yīng)中能量的轉(zhuǎn)化問(wèn)題，則通常采用能量．

例題4．如圖所示，MN、PQ為平行光滑導(dǎo)軌，其電阻忽略不計(jì)，與地面成30°角固定．N、Q間接一電阻R′=10Ω，M、P端與電池組和開(kāi)關(guān)組成回路，電動(dòng)勢(shì)E=6V，內(nèi)阻r=1.0Ω，導(dǎo)軌區(qū)域加有與兩導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)將一條質(zhì)量m=10g，電阻R=10 Ω的金屬導(dǎo)線(xiàn)置于導(dǎo)軌上，并保持導(dǎo)線(xiàn)ab水平．已知導(dǎo)軌間距L=0.1m，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接通后導(dǎo)線(xiàn)ab恰靜止不動(dòng)．

（1）試計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。�

（2）若某時(shí)刻將電鍵S斷開(kāi)，求導(dǎo)線(xiàn)ab能達(dá)到的最大速度．（設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)）

本題簡(jiǎn)介：本題是一道電磁感應(yīng)綜合題，涉及直流電路的分析與計(jì)算，安培力、平衡條件，牛頓運(yùn)動(dòng)定律等較多知識(shí)點(diǎn)，全面考查考生的分析綜合能力．試題情景較復(fù)雜，能力要求較高，在近年來(lái)高考中出現(xiàn)的頻率較高．

解析：（1）導(dǎo)線(xiàn)ab兩端電壓  V=5V，導(dǎo)線(xiàn)ab中的電流A ，導(dǎo)線(xiàn)ab受力如圖所示，由平衡條件得   ，解得，代入數(shù)值得B =1T．

（2）電鍵S斷開(kāi)后，導(dǎo)線(xiàn)ab開(kāi)始加速下滑，當(dāng)速度為v時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，導(dǎo)線(xiàn)ab中的感應(yīng)電流A，導(dǎo)線(xiàn)ab受的安培阻力．當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)ab達(dá)到最大速度時(shí)，，代入數(shù)值解得m/s．

答案：（1）B =1T  （2）m/s

反思：解決本題的關(guān)鍵是，將電磁感應(yīng)問(wèn)題與電路的分析與計(jì)算問(wèn)題結(jié)合起來(lái)，先弄清電路結(jié)構(gòu)，由導(dǎo)線(xiàn)ab平衡，求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B，再對(duì)電鍵斷開(kāi)后ab導(dǎo)線(xiàn)做動(dòng)態(tài)分析，由平衡條件求出最終的速度．

例題5．如圖所示，（a）是某人設(shè)計(jì)的一種振動(dòng)發(fā)電裝置，它的結(jié)構(gòu)是一個(gè)半徑為r＝0.1 m的有20匝的線(xiàn)圈套在輻向形永久磁鐵槽中，磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)均沿半徑方向均勻分布［其右視圖如圖（b）］．在線(xiàn)圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為0.2 T．線(xiàn)圈的電阻為2Ω，它的引出線(xiàn)接有8Ω的電珠L(zhǎng)，外力推動(dòng)線(xiàn)圈的P端，作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，便有電流通過(guò)電珠．當(dāng)線(xiàn)圈向右的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示時(shí)（x取向右為正）：

（1）試畫(huà)出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象（取逆時(shí)針電流為正）．

（2）求每一次推動(dòng)線(xiàn)圈運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的作用力．

（3）求該發(fā)電機(jī)的功率．（摩擦等損耗不計(jì)）

本題簡(jiǎn)介：本題以實(shí)際問(wèn)題為背景，考查考生分析綜合能力、還原物理圖象、應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題等多項(xiàng)能力．涉及的考點(diǎn)有：法拉第電磁感應(yīng)定律、右手定則、運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律、安培力、功功率等．情景比較復(fù)雜，難度較大，是區(qū)分考生能力的良好載體．近年來(lái)高考總要設(shè)置一定數(shù)量的實(shí)際應(yīng)用題，借以考查考生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，電磁感應(yīng)則是一個(gè)很好的切入點(diǎn)．

解析：（1）從圖可以看出，線(xiàn)圈往返的每次運(yùn)動(dòng)都是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其速度為，線(xiàn)圈做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電流 ．由右手定則可得，當(dāng)線(xiàn)圈沿x正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流在圖（a）中是向下經(jīng)過(guò)電珠L的．故可得到如圖所示的電流隨時(shí)間變化的圖象．

（2）由于線(xiàn)圈每次運(yùn)動(dòng)都是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，所以每次運(yùn)動(dòng)過(guò)程中推力必須等于安培力． ．

（3）發(fā)電機(jī)的輸出功率即燈的電功率，所以．

答案：（1）圖見(jiàn)解答  （2）0.5N   （3）0.32W．

反思：電磁感應(yīng)問(wèn)題一般會(huì)涉及立體空間圖的分析，要求考生空間立體感到強(qiáng)，并能正確轉(zhuǎn)化為平面圖．解決本題的關(guān)鍵是，分析出線(xiàn)圈往返的每次運(yùn)動(dòng)都是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，先求出其切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度，進(jìn)而求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流．

例題：將一個(gè)矩形金屬線(xiàn)框折成直角框架abcdefa，置于傾角為α=37°的斜面上，ab邊與斜面的底線(xiàn)MN平行，如圖所示．m，線(xiàn)框總電阻為R=0.02Ω，ab邊的質(zhì)量為m= 0.01 kg，其余各邊的質(zhì)量均忽略不計(jì)，框架可繞過(guò)c、f點(diǎn)的固定軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)從t=0時(shí)刻開(kāi)始沿斜面向上加一隨時(shí)間均勻增加的、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度與時(shí)間的關(guān)系為B= 0.5t T，磁場(chǎng)方向與cdef面垂直．（cos37°=0.8，sin37°=0.6）

（1）求線(xiàn)框中感應(yīng)電流的大小，并在ab段導(dǎo)線(xiàn)上畫(huà)出感應(yīng)電流的方向；

（2）t為何值時(shí)框架的ab邊對(duì)斜面的壓力為零?

本題簡(jiǎn)介：本題涉及到法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律、安培力、左手定則平衡條件等較多知識(shí)，是一道綜合性題．

解析： 該題是一個(gè)在三維空間展開(kāi)的電磁感應(yīng)綜合問(wèn)題，因此空間的幾何關(guān)系分析是解決這類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵．

（1）由題設(shè)條件可得：V，所以感應(yīng)電流A，根據(jù)楞次定律可判斷，感應(yīng)電流的方向從a→b．

（2）ab邊所受的安培力為，方向垂直于斜面向上，當(dāng)框架的ab邊對(duì)斜面的壓力為零時(shí)，由平衡條件得，由以上各式并代入數(shù)據(jù)得：t=0.8s．

答案：t=0.8s

反思：本題情景比較復(fù)雜，考查考生物理學(xué)科知識(shí)的同時(shí)，考查考生空間想象能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力．涉及到空間幾何關(guān)系的這類(lèi)具有典型空間特征的電磁感應(yīng)綜合問(wèn)題，應(yīng)引起同學(xué)們足夠的重視．

五、能力突破

例題1：曾經(jīng)流行過(guò)一種自行車(chē)車(chē)頭燈供電小型交流發(fā)電機(jī)，下圖其結(jié)構(gòu)示意圖．圖中N、S是一對(duì)固定的磁極，abcd為固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線(xiàn)框，轉(zhuǎn)軸過(guò)bc邊中點(diǎn)，與ab邊平行，它的一端有一半徑r_o=1.0cm的摩擦小輪，小輪與自行車(chē)車(chē)輪的邊緣相接觸，如圖所示．當(dāng)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因摩擦而帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使線(xiàn)圈在磁極間轉(zhuǎn)動(dòng)．設(shè)線(xiàn)框由N=800匝導(dǎo)線(xiàn)圈組成，每匝線(xiàn)圈的面積S=20cm²．磁極間的磁場(chǎng)可視作勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度B=0.010T,自行車(chē)車(chē)輪的半徑R₁=35cm，小齒輪的半徑R₂=4.0cm，大齒輪的半徑R₃=10.0cm．現(xiàn)從靜止開(kāi)始使大齒輪加速轉(zhuǎn)動(dòng)，問(wèn)大齒輪的角速度為多大才能使發(fā)電機(jī)輸出電壓的有效值U=32V?（假設(shè)摩擦小輪與自行車(chē)輪之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)）

解析：當(dāng)自行車(chē)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)摩擦小輪使發(fā)電機(jī)的線(xiàn)框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)框中產(chǎn)生一正弦交流電動(dòng)勢(shì)，其最大值：ε_m=NBS ₀ ，式中ω₀為線(xiàn)框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，即摩擦輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度．

發(fā)電機(jī)兩端電壓的有效值：U=ε_m

設(shè)自行車(chē)車(chē)輪的角速度為ω₁，由于自行車(chē)車(chē)輪摩擦小輪之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，有：R₁ω₁=R₀ω₀ ，小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度與自行車(chē)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相同，也為ω₁．設(shè)大齒輪的角速度為ω，有：R₃ω=rω₁                                                                          

由以上各式得：ω=

代入數(shù)據(jù)得：ω=3.2rad/s

反思：本題是聯(lián)系實(shí)際的STS問(wèn)題，解答本題的關(guān)鍵：一是關(guān)于小型交流發(fā)電機(jī)的工作情況，另一是傳動(dòng)裝置的作用，自行車(chē)車(chē)輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)、小齒輪與自行車(chē)車(chē)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)、大齒輪帶動(dòng)小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。

例題6．在如圖所示的傾角為θ的光滑斜面上，存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，區(qū)域I的磁場(chǎng)方向垂直斜面向上，區(qū)域Ⅱ的磁場(chǎng)方向垂直斜面向下，磁場(chǎng)的寬度均為L(zhǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線(xiàn)框，由靜止開(kāi)始沿斜面下滑，當(dāng)ab邊剛越過(guò)GH進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ區(qū)時(shí)，恰好以速度 v₁做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；當(dāng)ab邊下滑到JP與MN的中間位置時(shí)，線(xiàn)框又恰好以速度v₂做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，從ab進(jìn)入GH到MN與JP的中間位置的過(guò)程中，線(xiàn)框的動(dòng)能變化量為△E_k，重力對(duì)線(xiàn)框做功大小為W₁，安培力對(duì)線(xiàn)框做功大小為W₂，下列說(shuō)法中正確的有                     （   ） 

A．在下滑過(guò)程中，由于重力做正功，所以有v₂＞v₁

B．從ab進(jìn)入GH到MN與JP的中間位置的過(guò)程中，機(jī)械能守恒

C．從ab進(jìn)入GH到MN與JP的中間位置的過(guò)程，有（W₁－△E_k）機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

D．從ab進(jìn)入GH到MN與JP的中間位置的過(guò)程中，線(xiàn)框動(dòng)能的變化量大小為△E_k= W₁－W₂

解析： 當(dāng)線(xiàn)框的ab邊進(jìn)入GH后勻速運(yùn)動(dòng)到進(jìn)入JP為止，ab進(jìn)入JP后回路感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大，感應(yīng)電流增大，因此所受安培力增大，安培力阻礙線(xiàn)框下滑，因此ab進(jìn)入JP后開(kāi)始做減速運(yùn)動(dòng)，使感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流均減小，安培力又減小，當(dāng)安培力減小到與重力沿斜面向下的分力mgsinθ相等時(shí)，以速度v₂做勻速運(yùn)動(dòng)，因此v₂<v₁，A錯(cuò)；由于有安培力做功，機(jī)械能不守恒，B錯(cuò)；線(xiàn)框克服安培力做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，克服安培力做了多少功，就有多少機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，由動(dòng)能定理得W₁－W₂=△E_k，W₂=W₁－△E_k，故CD正確．

答案：CD

反思：本題以斜面上矩形線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象為背景，考查感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的計(jì)算、安培力、平衡條件、能的轉(zhuǎn)化與守恒等較多知識(shí)點(diǎn)，情景復(fù)雜，對(duì)數(shù)學(xué)應(yīng)用能力要求較高，考查考生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和分析綜合能力．

答案：D

反思： 本題以豎直面內(nèi)矩形線(xiàn)框進(jìn)入有界磁場(chǎng)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象為背景，考查能的轉(zhuǎn)化與守恒定律、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的計(jì)算、安培力、平衡條件等較多知識(shí)點(diǎn)，情景復(fù)雜，考查考生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和分析綜合能力．

例題：如圖所示，兩條水平虛線(xiàn)之間有垂直于紙面向里，寬度為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．質(zhì)量為m，電阻為R的正方形線(xiàn)圈邊長(zhǎng)為L(zhǎng)（L< d），線(xiàn)圈下邊緣到磁場(chǎng)上邊界的距離為h．將線(xiàn)圈由靜止釋放，其下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)刻的速度都是v₀，則在整個(gè)線(xiàn)圈穿過(guò)磁場(chǎng)的全過(guò)程中（從下邊緣進(jìn)入磁場(chǎng)到上邊緣穿出磁場(chǎng)），下列說(shuō)法中正確的是　（    ）

A．線(xiàn)圈可能一直做勻速運(yùn)動(dòng)

B．線(xiàn)圈可能先加速后減速

C．線(xiàn)圈的最小速度一定是mgR／B²L²

D．線(xiàn)圈的最小速度一定是

解析： 由于L＜d，總有一段時(shí)間線(xiàn)圈全部處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁通量不發(fā)生變化，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，因此不受安培力，而做自由落體運(yùn)動(dòng)，因此不可能一直勻速運(yùn)動(dòng)，A選項(xiàng)錯(cuò)誤．已知線(xiàn)圈下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)刻的速度都是v₀，由于線(xiàn)圈下邊緣到達(dá)磁場(chǎng)下邊界前一定是加速運(yùn)動(dòng)，所以只可能是先減速后加速，而不可能是先加速后減速，B選項(xiàng)錯(cuò)誤．mgR/B²L^２是安培力和重力平衡時(shí)所對(duì)應(yīng)的速度，而本題線(xiàn)圈減速過(guò)程中不一定能達(dá)到這一速度，C選項(xiàng)錯(cuò)誤．從能量守恒的角度來(lái)分析，線(xiàn)圈穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中，當(dāng)線(xiàn)圈上邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度一定最�。畯拈_(kāi)始自由下落到線(xiàn)圈上邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中用動(dòng)能定理，設(shè)該過(guò)程克服安培力做的功為W，則有：mg（h＋L）－W＝mv²．再在線(xiàn)圈下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)到剛穿出磁場(chǎng)過(guò)程中用動(dòng)能定理，該過(guò)程克服安培力做的功也是W，而始、末動(dòng)能相同，所以有：mgd－W＝0．由以上兩式可得最小速度v＝．所以D選項(xiàng)正確．

答案：D

反思： 本題以豎直面內(nèi)矩形線(xiàn)框進(jìn)入有界磁場(chǎng)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象為背景，考查能的轉(zhuǎn)化與守恒定律、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的計(jì)算、安培力、平衡條件等較多知識(shí)點(diǎn)，情景復(fù)雜，考查考生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和分析綜合能力。

例題7．如圖所示，abcd為一個(gè)閉合矩形金屬線(xiàn)框，已知ab長(zhǎng)L₁=10cm，bc長(zhǎng)L₂=20cm，內(nèi)阻R=0.1Ω．圖中虛線(xiàn)O₁O₂為磁場(chǎng)右邊界（磁場(chǎng)左邊界很遠(yuǎn)）．它與線(xiàn)圈的ab邊平行，等分bc邊，即線(xiàn)圈有一半位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)之中，而另一半位于磁場(chǎng)之外．磁感線(xiàn)方向垂直于線(xiàn)框平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T．線(xiàn)框以ab邊為軸以角速度ω=100πrad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，t=0時(shí)刻位置如圖所示，在圖右邊的坐標(biāo)系上定性畫(huà)出轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中線(xiàn)圈內(nèi)感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象（只要求畫(huà)出一個(gè)周期）．

解析： 當(dāng)線(xiàn)圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流獲得最大值：E_m=BSω，I_m=E_m/R，代入數(shù)據(jù)得I_m=2πA，線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)周期T=2π/ω=0.02s.

在線(xiàn)圈從圖示位置起轉(zhuǎn)動(dòng)的一個(gè)周期中，最初T/6和最后T/6內(nèi)由于穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量保持不變，因此在這兩段時(shí)間內(nèi)線(xiàn)圈中沒(méi)有感應(yīng)電流，而在中間2T/3時(shí)間內(nèi)，感應(yīng)電流按正弦規(guī)律變化，并且磁場(chǎng)的有界不影響感應(yīng)電流的最大值和周期．所以只要將線(xiàn)圈在無(wú)界磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)一周的正弦交流電圖象截去前T/6和后T/6部分，便得所要求作的圖象，如圖所示．

反思： 本題考查電磁感應(yīng)圖象問(wèn)題，涉及到感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算，感應(yīng)電流的計(jì)算，交變電流的有關(guān)規(guī)律等多方面知識(shí)，同時(shí)考查學(xué)生知識(shí)遷移能力和運(yùn)用物理圖象表達(dá)物理規(guī)律的能力．此類(lèi)與圖象有關(guān)的試題，是考查學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)和綜合能力的良好載體．

六、規(guī)律整合

1．解決電磁感應(yīng)現(xiàn)象中力學(xué)問(wèn)題的基本方法與技巧

（1）基本方法

①用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向；

②求出回路的電流強(qiáng)度；

③分析研究導(dǎo)體受力情況（包括安培力，用左手定則確定其方向）；

④列平衡方程或動(dòng)力學(xué)方程求解．

（2）解決電磁感應(yīng)現(xiàn)象中力學(xué)問(wèn)題的技巧

①因電磁感應(yīng)中力和運(yùn)動(dòng)問(wèn)題所給圖形大多為立體空間分布圖，故在受力分析時(shí)，應(yīng)把立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖，使物體（導(dǎo)體）所受的各力盡可能在同一平面圖內(nèi)，以便正確對(duì)力進(jìn)行分解與合成，利用物體的平衡條件和牛頓運(yùn)動(dòng)定律列式求解．

②對(duì)于非勻變速運(yùn)動(dòng)最值問(wèn)題的分析，注意應(yīng)用加速度為零，速度達(dá)到最值的特點(diǎn)．

2．解決電磁感應(yīng)現(xiàn)象中電路問(wèn)題的基本方法與分析誤區(qū)

（1）基本方法

①確定電源：先判斷產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的那一部分導(dǎo)體，該部分導(dǎo)體可視為等效電源．

②分析電路結(jié)構(gòu)，畫(huà)等效電路圖．

③利用電路規(guī)律求解，主要有歐姆定律，串并聯(lián)規(guī)律等．

（2）常見(jiàn)的一些分析誤區(qū)

①不能正確分析感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及感應(yīng)電流的方向．因產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)那部分電路為電源部分，故該部分電路中的電流應(yīng)為電源內(nèi)部的電流，而外電路中的電流方向仍是從高電勢(shì)到低電勢(shì)．

②應(yīng)用歐姆定律分析求解電路時(shí)，不注意等效電源的內(nèi)阻對(duì)電路的影響．

③對(duì)聯(lián)接在電路中電表的讀數(shù)不能正確進(jìn)行分析，特別是并聯(lián)在等效電源兩端的電壓表，其示數(shù)應(yīng)該是外電壓，而不是等效電源的電動(dòng)勢(shì)．

3．解決電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題的基本方法與要點(diǎn)

（1）基本方法

①用法拉第電磁感應(yīng)和楞次定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向．

②畫(huà)出等效電路，求出回路中電阻消耗電功率表達(dá)式．

③分析導(dǎo)體機(jī)械能的變化，用能量守恒關(guān)系得到機(jī)械功率的改變與回路中電功率的改變所滿(mǎn)足的方程，即能量守恒方程．

（2）分析要點(diǎn)

分析過(guò)程中應(yīng)當(dāng)牢牢抓住能量守恒這一基本規(guī)律，即分析清楚有哪些力做功，就可知道有哪些形式的能量參與了相互轉(zhuǎn)化，如有摩擦力做功，必然有內(nèi)能出現(xiàn)；重力做功，就可能有機(jī)械能參與轉(zhuǎn)化；安培力做負(fù)功就將其它形式能轉(zhuǎn)化為電能，做正功將電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能；然后利用能量守恒列出方程求解．

4．解決電磁感應(yīng)現(xiàn)象中圖像問(wèn)題的基本方法與要點(diǎn)

（1）基本方法

①看清橫、縱坐標(biāo)表示的物理量．

②理解圖像的物理意義．

③畫(huà)出對(duì)應(yīng)的物理圖像（常常采用分段法，數(shù)學(xué)法來(lái)處理）．

（2）分析要點(diǎn)

①定性或定量地表示出所研究問(wèn)題的函數(shù)關(guān)系．

②注意橫、縱坐標(biāo)表達(dá)的物理理，以及各物理量的單位．

③注意在圖象中E、I、B等物理量的方向是通過(guò)正負(fù)值來(lái)反映，故確定大小變化的同時(shí)，還應(yīng)確定方向的變化情況．

七、高考預(yù)測(cè)：

電磁感應(yīng)是物理學(xué)主干知識(shí)，對(duì)于高中物理所涉及的許多知識(shí)在該處得到了高度綜合，是歷年高考的熱點(diǎn)和必考點(diǎn)。2006年、2007年、2008年試卷都考查了這一知識(shí)點(diǎn)，其中06年江蘇、廣東和北京卷、07年天津、四川、重慶、北京、江蘇和上海以計(jì)算題形式綜合考查了力學(xué)、電磁學(xué)與電磁感應(yīng)問(wèn)題，分值在18分左右。其他試卷以選擇題形式出現(xiàn)，分值在6分左右，個(gè)別試卷以填空題形式出現(xiàn)，分值為4分。

從近幾年的高考考點(diǎn)分布可以看出：

  1．考查的內(nèi)容集中在法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用與力學(xué)、能量、電路、圖象的綜合上，涉及本專(zhuān)題內(nèi)容的高考題，如2008年重慶理綜卷18題．

  2．題型多是選擇題或分值較高的計(jì)算題，如2007年山東理綜第21題，4分，2007年廣東單科第18題，17分，2006年北京理綜第24題，20分，2008天津理綜第25題，22分．

由此可見(jiàn)，2009年的高考如果是物理單科有可能在感應(yīng)電流的產(chǎn)生和感應(yīng)電流的方向的判定方面出題，而如果是理綜考試試題，由于命題的要求的限制，單獨(dú)考查的可能性很小，還應(yīng)注意本考點(diǎn)與其他考點(diǎn)的結(jié)合而出現(xiàn)的綜合性題目。還可以看出，矩形線(xiàn)框穿越有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)問(wèn)題，涉及楞次定律（或右手定則）、法拉第電磁感應(yīng)定律、磁場(chǎng)對(duì)電路的作用力、含電源電路的計(jì)算等知識(shí)，綜合性強(qiáng)，能力要求高，這也是命題熱點(diǎn)。2009年的高考，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算問(wèn)題是肯定會(huì)出現(xiàn)的一個(gè)計(jì)算點(diǎn)，如果在選擇題中出現(xiàn)則應(yīng)當(dāng)是一個(gè)綜合性較強(qiáng)的題目。

電磁感應(yīng)圖象問(wèn)題也是高考常見(jiàn)的題型之一，滑軌類(lèi)問(wèn)題是電磁感應(yīng)中的典型綜合性問(wèn)題，涉及的知識(shí)多，與力學(xué)、靜電場(chǎng)、電路、磁場(chǎng)及能量等知識(shí)綜合，能很好的考查考生的綜合分析能力。

總之， 2009年高考無(wú)論是物理單科還是理綜，電磁感應(yīng)綜合問(wèn)題是必考內(nèi)容，并且全國(guó)卷中仍會(huì)考查電磁學(xué)問(wèn)題中圖象（如2008全國(guó)理綜Ⅰ第20題、2008全國(guó)理綜Ⅱ第21題），占6分，但也不排除考查電磁感應(yīng)綜合問(wèn)題的可能性，這一部分知識(shí)難度較大，所占分值在20分左右，我們復(fù)習(xí)時(shí)要重視。

八、專(zhuān)題專(zhuān)練

1. 水平放置的金屬框架ｃｄｅｆ處于如圖1所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒ａｂ置于光滑的框架上且接觸良好，從某時(shí)刻開(kāi)始磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，現(xiàn)施加一外力使金屬棒ａｂ保持靜止，則金屬棒ａｂ受到的安培力是（　　�。�

Ａ.方向向右，且為恒力

B.方向向右，且為變力

Ｃ.方向向左，且為變力

Ｄ.方向向左，且為恒力

2. 現(xiàn)將電池組、滑線(xiàn)變阻器、帶鐵心的線(xiàn)圈Ａ、線(xiàn)圈B、電流計(jì)及如下圖連接，在開(kāi)關(guān)閉合、線(xiàn)圈Ａ放在線(xiàn)圈Ｂ中的情況下，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑線(xiàn)變阻器的滑動(dòng)端Ｐ向左加速滑動(dòng)時(shí)，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。由此可以推斷（　　�。�

Ａ.線(xiàn)圈Ａ向上移動(dòng)或滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端Ｐ向右加速滑動(dòng)，都能引起電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)

Ｂ.線(xiàn)圈Ａ中鐵芯向上拔出或斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，都能引起電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)

Ｃ.滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端Ｐ勻速向左或勻速向右滑動(dòng)，都能使電流計(jì)指針靜止在中央

Ｄ.因?yàn)榫�(xiàn)圈Ａ、線(xiàn)圈Ｂ的繞線(xiàn)方向未知，故無(wú)法判斷電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的方向

3. 如圖2所示，兩光滑平行導(dǎo)軌水平放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面向里，金屬棒ａｂ可沿導(dǎo)軌自由滑動(dòng)，導(dǎo)軌一端跨接一個(gè)定值電阻Ｒ，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，現(xiàn)將金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止向右拉、若保持拉力恒定，當(dāng)速度為ｖ時(shí)，加速度為，最終以速度2ｖ做勻速運(yùn)動(dòng)；若保持拉力的功率恒定，當(dāng)速度為ｖ時(shí)，加速度為，最終也以2ｖ做勻速運(yùn)動(dòng)，則（　�。�

Ａ.

Ｂ.

Ｃ.

Ｄ.

                                                         圖2

4. 電子感應(yīng)加速度是利用變化磁場(chǎng)產(chǎn)生的電場(chǎng)來(lái)加速電子的。在圓形磁場(chǎng)的兩極之間有一環(huán)行真空室，用交變電流勵(lì)磁的電磁鐵在兩極間產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，從而在環(huán)形室內(nèi)產(chǎn)生很強(qiáng)的電場(chǎng)，使電子加速，被加速的電子同時(shí)在洛倫茲力的作用下沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)，設(shè)法把高能電子引入靶室，橫使其進(jìn)一步加速，在一個(gè)半徑為ｒ的電子感應(yīng)加速器中，電子在被加速的ｔ秒內(nèi)獲得的能量為Ｅ，這期間電子軌道內(nèi)的高頻交變磁場(chǎng)是線(xiàn)性變化的，磁通量從零增加到，則下列說(shuō)法正確的是（　　　）

Ａ.環(huán)形室內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

Ｂ.電子在被加速的ｔ秒內(nèi)獲得能量為Ｅ而底子要繞行周

Ｃ.電子在被加速的ｔ秒內(nèi)獲得能量為Ｅ的過(guò)程中，電場(chǎng)力做功為Ｅ

Ｄ.電子在被加速的ｔ秒內(nèi)獲得能量為Ｅ的過(guò)程中，電場(chǎng)力做功為

5. 如圖3中的甲所示，ａｂｃｄ為導(dǎo)體做成的框架，其平面與水平面成角，質(zhì)量為ｍ的導(dǎo)體棒ＰＱ與ａｄ、ｂｃ接觸良好，回路的總電阻為Ｒ，整個(gè)裝置放在垂直于框架平面的變化磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度Ｂ隨時(shí)間ｔ的變化情況如圖3中的乙所示（設(shè)圖甲中Ｂ的方向?yàn)檎�方向）。若ＰＱ始終靜止，關(guān)于ＰＱ與框架間的摩擦力在0-時(shí)間內(nèi)的變化情況，以下對(duì)摩擦力變化情況的判斷可能的是（　　　）

A.一直增大　　B.一直減小　　C.先減小后增大　　D.先增大后減小

6.如圖4所示，兩根足夠長(zhǎng)的固定平行金屬光滑導(dǎo)軌位于同一水平面，導(dǎo)軌上橫放著兩根相同的導(dǎo)體棒ａｂ、ｃｄ與導(dǎo)軌構(gòu)成矩形回路，導(dǎo)體棒的兩端連接著處于壓縮狀態(tài)的兩根輕質(zhì)彈簧，兩棒的中間用細(xì)線(xiàn)綁住，它們的電阻均為Ｒ，回路上其余部分的電阻不計(jì)，在導(dǎo)軌平面內(nèi)兩導(dǎo)軌間有一豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，開(kāi)始時(shí)，導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，剪斷細(xì)線(xiàn)后，導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（　　　）

Ａ.回路中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

Ｂ.兩根導(dǎo)體棒所受安培力的方向相同

C.兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒

Ｄ.兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒

                                                                 圖4

7. 物理實(shí)驗(yàn)中，常用一種叫做“沖擊電流計(jì)”的儀器測(cè)定通過(guò)電路的電量，如圖5所示，探測(cè)線(xiàn)圈與沖擊電流計(jì)串聯(lián)后可用來(lái)測(cè)定磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。已知線(xiàn)圈的匝數(shù)為ｎ，面極為Ｓ，線(xiàn)圈與沖擊電流計(jì)組成的回路總電阻為Ｒ。若將線(xiàn)圈放在被測(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，開(kāi)始線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)垂直，現(xiàn)把探測(cè)線(xiàn)圈翻轉(zhuǎn)180⁰，沖擊電流計(jì)測(cè)出通過(guò)線(xiàn)圈的電量為ｑ，由上述數(shù)據(jù)可測(cè)出被測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為（　　　）

Ａ.

Ｂ.

Ｃ.                                            圖5

Ｄ.

 8. 粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線(xiàn)框原先整個(gè)置于有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，磁場(chǎng)方向垂直于線(xiàn)框平面，其邊界與正方形線(xiàn)框的邊平行，現(xiàn)使線(xiàn)框沿四個(gè)不同方向勻速平移出磁場(chǎng)，如圖6所示，線(xiàn)框移出磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程（　　�。�

Ａ.四種情況下流過(guò)ａｂ邊的電流的方向都相同

Ｂ.①圖中流過(guò)線(xiàn)框的電量與ｖ的大小無(wú)關(guān)

Ｃ.②圖中線(xiàn)框的電功率與ｖ的大小成正比

Ｄ.③圖中磁場(chǎng)力對(duì)線(xiàn)框的功與成正比

                                                          圖6

 9. 彈簧的上端固定，下端掛一根質(zhì)量為ｍ的磁鐵，在磁鐵下端放一個(gè)固定的閉合金屬線(xiàn)圈，將磁鐵抬到彈簧原長(zhǎng)處由靜止開(kāi)始釋放，使磁鐵上下振動(dòng)時(shí)穿過(guò)線(xiàn)圈。已知彈簧的勁度系數(shù)為ｋ，彈簧的伸長(zhǎng)量ｘ與彈性勢(shì)能的關(guān)系為，則線(xiàn)圈產(chǎn)生的焦耳熱的總量是(  )

A. 0    B.       C.     D.   

10. 如圖7所示，兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd，b、d間連有一固定電阻R，導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)。MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿，與ab垂直，其電阻也為R。整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所在平面（指向圖中紙面內(nèi)），現(xiàn)對(duì)MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)。令U表示MN兩端電壓的大小，則(     )

A.流過(guò)固定電阻R的感應(yīng)電流由b到d

B.流過(guò)固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b

C.流過(guò)固定電阻R的感應(yīng)電流由b到d

D.流過(guò)固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b

11. 一種測(cè)量血管中血流速度儀器的原理如圖8所示，在動(dòng)脈血管左右兩側(cè)安裝電極并連接電壓表，設(shè)血管直徑是2.00ｍｍ，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.080Ｔ，電壓表測(cè)出的電壓為0.10ｍＶ，則血流速度大小為       　ｍ／ｓ（取兩位有效數(shù)字）

12. 有一個(gè)被稱(chēng)為“千人震”的趣味物理小實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)是用一節(jié)電動(dòng)勢(shì)為1.5Ｖ的新干電池，幾根導(dǎo)線(xiàn)，開(kāi)關(guān)和一個(gè)用于日光燈上的鎮(zhèn)流器，幾位做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的同學(xué)手拉手成一串，另一同學(xué)將電池、鎮(zhèn)流器、開(kāi)關(guān)用導(dǎo)線(xiàn)將它們首、尾兩位同學(xué)兩個(gè)空著的手相連，　如圖9所示，在開(kāi)關(guān)通或斷時(shí)，就會(huì)連成一串的同學(xué)都有觸電感覺(jué)，該實(shí)驗(yàn)原理是　　　　；人有觸電感覺(jué)時(shí)開(kāi)關(guān)是接通還是開(kāi)關(guān)是斷開(kāi)的瞬間　　　　，因?yàn)?u>　　　     　　。

13. 如圖10所示，水平銅盤(pán)半徑為r，置于磁感強(qiáng)度為B，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，銅盤(pán)繞過(guò)中心軸以角速度ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，銅盤(pán)的中心及邊緣處分別用滑片與一理想變壓器的原線(xiàn)圈相連，理想變壓器原副線(xiàn)圈匝數(shù)比為n，變壓器的副線(xiàn)圈與一電阻為R的負(fù)載相連，則變壓器原線(xiàn)圈兩端的電壓為_(kāi)_____________，通過(guò)負(fù)載R的電流為_(kāi)___________。

14. 如圖11所示在半徑為Ｒ的絕緣圓筒內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向里，圓周正下方有小孔Ｃ與平行金屬板Ｍ、Ｎ相通，兩板間距為ｄ，兩板與電動(dòng)勢(shì)為Ｅ的電源連接，一帶電量為-ｑ、質(zhì)量為ｍ的帶電粒子（重力忽略不計(jì)），開(kāi)始時(shí)靜止于Ｃ孔正下方緊靠Ｎ板的Ａ點(diǎn)，經(jīng)電場(chǎng)加速后從Ｃ孔進(jìn)入磁場(chǎng)，并以最短的時(shí)間從Ｃ孔射出。已知帶電粒子與筒壁的碰撞無(wú)電量損失，且每次碰撞時(shí)間極短，碰后以速率返回，求：

（１）筒內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小；

（２）帶電粒子從Ａ點(diǎn)出發(fā)至第一次回到Ａ點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間；

15. .如圖12所示，一矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)軸垂直，線(xiàn)圈匝數(shù)ｎ＝40，電阻ｒ＝0.1，長(zhǎng)＝0.05ｍ，寬＝0.04ｍ，角速度，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度Ｔ，線(xiàn)圈兩端外接電阻Ｒ＝9.9，的用電器和一個(gè)交流電流表。求：

（１）線(xiàn)圈中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；

（２）電流表的讀數(shù)；

（３）用電器的功率

16.如圖13所示，平行的光滑金屬導(dǎo)軌ＥＦ和ＧＨ相距L，處于同一豎直平面內(nèi)，ＧＥ間解有阻值為Ｒ的電阻，輕質(zhì)金屬桿ａｂ長(zhǎng)為２L，近貼導(dǎo)軌數(shù)值放置，離ｂ端0.5L處固定有質(zhì)量為ｍ的小球，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為Ｂ并與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)ａｂ桿由靜止開(kāi)始緊貼導(dǎo)軌繞ｂ端向右倒下至水平位置時(shí)，球的速度為ｖ，若導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，導(dǎo)軌及金屬桿電阻不計(jì)，求在此過(guò)程中：

（１）通過(guò)電阻Ｒ的電量；

（２）Ｒ中通過(guò)的最大電流強(qiáng)度.

17.  如圖14所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一折成30°角的足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面垂直于磁場(chǎng)方向。一條長(zhǎng)度的直導(dǎo)線(xiàn)MN垂直ob方向放置在軌道上并接觸良好。當(dāng)MN以v=4m/s從導(dǎo)軌O點(diǎn)開(kāi)始向右平動(dòng)時(shí)，若所有導(dǎo)線(xiàn)單位長(zhǎng)度的電阻。求：經(jīng)過(guò)時(shí)間后：

（1）閉合回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值?

（2）閉合回路中的電流大小和方向?

（3）MN兩端的電壓