電磁感應(yīng)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．進(jìn)一步理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的條件、楞次定律及各種電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量轉(zhuǎn)化關(guān)系。2．能夠自覺地從能的轉(zhuǎn)化和守恒定律出發(fā)去理解或解決電磁感應(yīng)現(xiàn)象及問題。3．能夠熟練地運(yùn)用動(dòng)力學(xué)的一些規(guī)律、功能轉(zhuǎn)化關(guān)系分析電磁感應(yīng)過程并進(jìn)行計(jì)算。4．熟練地運(yùn)用法拉第電磁感應(yīng)定律計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并能靈活地結(jié)合電路的知識(shí)解決一些實(shí)際問題。5．就是導(dǎo)體或線圈在磁場(chǎng)中受力情況和運(yùn)動(dòng)情況的分析與計(jì)算。6．在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，不同的力做功情況和對(duì)應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化、分配情況。【要點(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、運(yùn)用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的條件1．條件：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。1．條件：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。2．對(duì)條件的理解（1）電磁感應(yīng)的過程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)其它能向電能轉(zhuǎn)化的過程，這個(gè)轉(zhuǎn)化過程必定伴隨著宏觀或微觀力做功，以實(shí)現(xiàn)不同形式能的轉(zhuǎn)化。（2）動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生感應(yīng)電流：導(dǎo)體棒ab運(yùn)動(dòng)，回路中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流I產(chǎn)生。感應(yīng)電流I使導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中受到與棒運(yùn)動(dòng)方向相反的安培力F安作用，要維持感應(yīng)電流必須有外力F（3）感生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生感應(yīng)電流：磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化時(shí)，在它的周圍空間產(chǎn)生與磁場(chǎng)方向垂直的感應(yīng)電場(chǎng)，感應(yīng)電場(chǎng)使導(dǎo)體中的自由電荷定向移動(dòng)，形成感應(yīng)電流I。這個(gè)感應(yīng)電場(chǎng)必定阻礙原磁場(chǎng)的變化，要維持感應(yīng)電流必須有一種外力克服這種阻礙做功，將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能。要點(diǎn)二、法拉第電磁感應(yīng)定律與能的轉(zhuǎn)化守恒定律1．法拉第電磁感應(yīng)定律電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比，對(duì)于n匝線圈構(gòu)成的閉合電路有：．2．法拉第電磁感應(yīng)定律一些具體的表達(dá)形式（均由推出）（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變時(shí)：．（2）線圈面積S固定且不變時(shí)：．（3）導(dǎo)體在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中切割磁感線產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)：．3．法拉第電磁感應(yīng)定律與能的轉(zhuǎn)化守恒定律由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律出發(fā)推導(dǎo)導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（垂直切割的情況）：如圖，設(shè)長(zhǎng)為的導(dǎo)體棒以速度在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為，則回路中的感應(yīng)電流，回路中產(chǎn)生電能的功率是；又導(dǎo)體棒受到的安培力，要維持棒勻速運(yùn)動(dòng)則外力的大小等于安培力，即，外力做功的功率。由能的轉(zhuǎn)化守恒定律知：外力做功將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能，所以，即由能的轉(zhuǎn)化守恒定律知：外力做功將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能，所以，即，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，因此我們有理由說法拉第電磁感應(yīng)定律和能的轉(zhuǎn)化守恒定律是協(xié)調(diào)的。要點(diǎn)三、感生電場(chǎng)與感生電動(dòng)勢(shì)1．感生電場(chǎng)（1）感生電場(chǎng)是一種渦旋電場(chǎng)，電場(chǎng)線是閉合的。（2）感生電場(chǎng)的方向可由楞次定律判斷。當(dāng)磁場(chǎng)變化時(shí)，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)阻礙原磁場(chǎng)變化。（3）感生電場(chǎng)的存在與是否存在閉合電路無關(guān)。2．感生電動(dòng)勢(shì)磁場(chǎng)變化時(shí)會(huì)在空間激發(fā)感應(yīng)電場(chǎng)，處在感生電場(chǎng)中的閉合導(dǎo)體中的自由電荷在電場(chǎng)力的作用下定向運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電流。感生電場(chǎng)對(duì)電荷產(chǎn)生的力，相當(dāng)于電源內(nèi)部的非靜電力。感生電動(dòng)勢(shì)在電路中的作用就是電源。要點(diǎn)五、洛倫茲力與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)（1）產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的導(dǎo)體也相當(dāng)于電源，其中所謂的非靜電力就是洛倫茲力。（2）動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生與電路是否閉合無關(guān)。（3）電路不閉合時(shí)，切割磁感線的導(dǎo)體兩端積聚電荷，產(chǎn)生電場(chǎng)，電荷受洛倫茲力及電場(chǎng)力作用。但方向相反，故當(dāng)洛倫茲力時(shí)，電荷不再定向移動(dòng)，導(dǎo)體兩端電壓最大，即達(dá)電源電動(dòng)勢(shì)。注：左圖中，洛倫茲力F1對(duì)注：左圖中，洛倫茲力F1對(duì)電荷做正功，而洛倫茲力F2(這個(gè)洛倫茲力總和，就是安倍力)對(duì)電荷做負(fù)功。但總功為0，不違反洛倫茲力不做功這個(gè)規(guī)則。要點(diǎn)六、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)與感生電動(dòng)勢(shì)的區(qū)別和聯(lián)系1．產(chǎn)生的物理機(jī)理不同動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，導(dǎo)體內(nèi)部電荷受洛倫茲力作用，形成定向移動(dòng)，從而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，形成感應(yīng)電流。感生電動(dòng)勢(shì)：變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生感生電場(chǎng)，使線圈中的自由電荷發(fā)生定向移動(dòng)，形成感應(yīng)電流。2．相當(dāng)于電源的部分不同：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)：運(yùn)動(dòng)部分的導(dǎo)體相當(dāng)于電源，感生電動(dòng)勢(shì)：磁場(chǎng)穿過的線圈部分相當(dāng)于電源。要點(diǎn)七、電磁感應(yīng)中電路問題的處理方法（1）用法拉第電磁感應(yīng)定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，用楞次定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向。（2）畫等效電路圖。（3）運(yùn)用閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路性質(zhì)、電功率等公式聯(lián)立求解。要點(diǎn)八、感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)綜合的問題用楞次定律和右手定則分別判出感生電動(dòng)勢(shì)、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的方向，求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí)同向相加，反向相減。感生電動(dòng)勢(shì)用求，動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)用求。要點(diǎn)九、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的力學(xué)問題分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象中涉及的具有收尾速度的力學(xué)問題，關(guān)鍵要抓好受力情況和運(yùn)動(dòng)情況的動(dòng)態(tài)分析：周而復(fù)始地循環(huán)，達(dá)到循環(huán)狀態(tài)時(shí)，加速度等于零，導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。【典型例題】類型一、重力勢(shì)能向電能轉(zhuǎn)化問題例1．電阻為的矩形導(dǎo)線框例1．電阻為的矩形導(dǎo)線框，邊長(zhǎng)，，質(zhì)量為，自某一高度自由落下，通過一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為（如圖）。若線框恰好以恒定速度通過磁場(chǎng)，線框中產(chǎn)生的焦耳熱是_________（不考慮空氣阻力）。舉一反三【變式1】圖中【變式1】圖中和為豎直方向的兩平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌，間距為，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直．質(zhì)量為、電阻為的金屬桿始終垂直于導(dǎo)軌，并與其保持光滑接觸．導(dǎo)軌兩端分別接有滑動(dòng)變阻器和阻值為的電阻．當(dāng)桿達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)以速率勻速下滑，整個(gè)電路消耗的電功率為，重力加速度取。試求速率和滑動(dòng)變阻器接入電路部分的阻值．類型二、路端電壓與電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算例2．如圖甲，R0為定值電阻，兩金屬圓環(huán)固定在同一絕緣平面內(nèi)。左端連接在一周期為T0的正弦交流電源上，經(jīng)二極管整流后，通過R0的電流i始終向左，其大小按圖乙所示規(guī)律變化。規(guī)定內(nèi)圓環(huán)a端電勢(shì)高于b端時(shí)，a、b間的電壓uab為正，下列uab-t圖像可能正確的是舉一反三【變式1】如圖，兩個(gè)互連的金屬圓環(huán)，粗金屬環(huán)的電阻為細(xì)金屬環(huán)電阻的二分之一。磁場(chǎng)垂直穿過粗金屬環(huán)所在區(qū)域。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化時(shí)，在粗環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為。則【變式1】如圖，兩個(gè)互連的金屬圓環(huán)，粗金屬環(huán)的電阻為細(xì)金屬環(huán)電阻的二分之一。磁場(chǎng)垂直穿過粗金屬環(huán)所在區(qū)域。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化時(shí)，在粗環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為。則兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為（）A．B．C．D．【變式2】粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行．現(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個(gè)不同方向平移出磁場(chǎng)，如圖所示，則在移出過程中線框一邊兩點(diǎn)間的電勢(shì)差絕對(duì)值最大的是（）類型三、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中通過某一截面電量的計(jì)算例3．如圖，閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，將它從圖示位置勻速拉出勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若第一次用秒時(shí)間拉出，外力所做的功為例3．如圖，閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，將它從圖示位置勻速拉出勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若第一次用秒時(shí)間拉出，外力所做的功為W1，通過導(dǎo)線截面的電量為q1；第二次用秒時(shí)間拉出，外力做的功為W2，通過導(dǎo)體截面的電量為q2，則（）A．B．C．D．類型四、電磁感應(yīng)與電路綜合問題例4．把總電阻為的均勻電阻絲焊接成一半徑為的圓環(huán)，水平固定在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，一長(zhǎng)度為、電阻等于、粗細(xì)均勻的金屬棒放在圓環(huán)上，它與圓環(huán)始終保持良好的電接觸。當(dāng)金屬棒以恒定速度向右移動(dòng)，經(jīng)過環(huán)心時(shí)，求：（1）棒上電流的大小和方向以及棒兩端的電壓。（2）在圓環(huán)和金屬棒上消耗的總熱功率。舉一反三【變式】如圖，三角形金屬導(dǎo)軌上放一金屬桿【變式】如圖，三角形金屬導(dǎo)軌上放一金屬桿，在外力作用下使保持與垂直，以速度從點(diǎn)開始向右平移，設(shè)導(dǎo)軌和金屬棒均為粗細(xì)相同的同種金屬制成，則下列正確的是（）A．電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不變B．電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)逐漸增大C．電路中的感應(yīng)電流大小不變D．電路中的感應(yīng)電流逐漸減小類型五、圖像問題例5．圖甲中是一邊長(zhǎng)為，具有質(zhì)量的剛性導(dǎo)線框，位于水平面內(nèi)，邊中串接有電阻，導(dǎo)線的電阻不計(jì)，虛線表示一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的邊界，它與線邊平行，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，方向豎直向下，線框在一垂直于邊的水平恒定拉力作用下，沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)，直到通過磁場(chǎng)區(qū)域。已知邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框便變?yōu)閯蛩龠\(yùn)動(dòng)，此時(shí)通過電阻R的電流的大小為，試在下圖的坐標(biāo)上定性畫出：從導(dǎo)線框剛進(jìn)磁場(chǎng)到完全離開磁場(chǎng)的過程中，流過電阻的電流的大小隨邊的位置坐標(biāo)變化的曲線。類型六、電磁感應(yīng)綜合例6．如圖甲所示，不變形、足夠長(zhǎng)、質(zhì)量為m1=0.2kg的“U”形金屬導(dǎo)軌PQMN放在絕緣水平桌面上，QP與MN平行且距離d=1m，Q、M間導(dǎo)體電阻阻值R=4Ω，右內(nèi)側(cè)緊靠?jī)晒潭ń^緣小立柱1、2；光滑金屬桿KL電阻阻值r=1Ω，質(zhì)量m2=0.1kg，垂直于QP和MN，與QM平行且距離L=0.5m，左側(cè)緊靠?jī)晒潭ń^緣小立柱3、4。金屬導(dǎo)軌與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，其余電阻不計(jì)。從t=0開始，垂直于導(dǎo)軌平面的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度如圖乙所示。（1）求在整個(gè)過程中，導(dǎo)軌受到的靜摩擦力的最大值fmax；（2）如果從t=2s開始，給金屬桿KL水平向右的外力，外力對(duì)金屬桿作用的功率保持不變?yōu)镻0=320W，桿到達(dá)最大速度時(shí)撤去外力，求撤去外力后QM上產(chǎn)生的熱量QR=？舉一反三【變式】如圖所示，固定的水平光滑金屬導(dǎo)軌，間距為，左端接有阻值為的電阻，處在方向豎直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，質(zhì)量為的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連，放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻均可忽略．初始時(shí)刻，彈簧恰處于自然長(zhǎng)度，導(dǎo)體棒具有水平向右的初速度.在沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過程中，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸．（1）求初始時(shí)刻導(dǎo)體棒受到的安培力．（2）若導(dǎo)體棒從初始時(shí)刻到速度第一次為零時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為Ep，則這一過程中安培力所做的功W1和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q1分別為多少?（3）導(dǎo)體棒往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最終將靜止于何處?從導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)直到最終靜止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q為多少?類型七、感生電場(chǎng)問題例7．如圖的是一個(gè)水平放置的玻璃圓環(huán)形小槽，槽內(nèi)光滑，槽寬度和深度處處相同?，F(xiàn)將一直徑略小于槽寬的帶正電小球放在槽中，讓它獲得一初速度v0，與此同時(shí)，有一變化的磁場(chǎng)垂直穿過玻璃圓環(huán)形小槽外徑所對(duì)應(yīng)的圓面積，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小跟時(shí)間成正比例增大，方向豎直向下。設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過程中電荷量不變，則（）A．小球受到的向心力大小不變B．小球受到的向心力大小不斷增大A．小球受到的向心力大小不變B．小球受到的向心力大小不斷增大C．磁場(chǎng)力對(duì)小球做了功D．小球受到的磁場(chǎng)力大小與時(shí)間成正比類型八、感生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算例8．如圖甲，匝的圓形線圈，它的兩端點(diǎn)與內(nèi)阻很大的電壓表相連，線圈中磁通量的變化規(guī)律如圖乙，則例8．如圖甲，匝的圓形線圈，它的兩端點(diǎn)與內(nèi)阻很大的電壓表相連，線圈中磁通量的變化規(guī)律如圖乙，則兩點(diǎn)的電勢(shì)高低與電壓表的讀數(shù)為（）A．，B．，C．，D．，舉一反三【變式】如圖所示，，，回路總電阻為，，導(dǎo)軌光滑，開始時(shí)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，現(xiàn)使磁感應(yīng)強(qiáng)度以的變化率均勻地增大。試求：當(dāng)為多少時(shí)，剛好離開地面？（取）類型九、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算例9．鐵路上使用一種電磁裝置向控制中心傳輸信號(hào)，以確定火車的位置。有一種磁鐵能產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)，被安裝在火車首節(jié)車廂下面，如圖（俯視圖），當(dāng)它經(jīng)過安裝在兩鐵軌之間的線圈時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生一種電信號(hào)被控制中心接收到。當(dāng)火車以恒定的速度通過線圈時(shí)，表示線圈兩端的電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系是圖中的（）例9．鐵路上使用一種電磁裝置向控制中心傳輸信號(hào)，以確定火車的位置。有一種磁鐵能產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)，被安裝在火車首節(jié)車廂下面，如圖（俯視圖），當(dāng)它經(jīng)過安裝在兩鐵軌之間的線圈時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生一種電信號(hào)被控制中心接收到。當(dāng)火車以恒定的速度通過線圈時(shí)，表示線圈兩端的電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系是圖中的（）類型十、電磁感應(yīng)電路問題例10．在如圖所示的磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，垂直于磁場(chǎng)方向水平放置著兩根相距為的平行金屬導(dǎo)軌與，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn)之間連接一阻值的電阻。導(dǎo)軌上跨放著一根長(zhǎng)為、每米長(zhǎng)電阻的金屬棒，金屬棒與導(dǎo)軌正交放置，交點(diǎn)為。當(dāng)金屬棒以速度向左做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，試求：（1）電阻中的電流大小和方向；（2）使金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng)的外力；（3）金屬棒兩端點(diǎn)的電勢(shì)差。例11．如圖，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)半徑r=0.5m的金屬圓環(huán)。圓環(huán)所在的平面與磁感線垂直，OA是一個(gè)金屬棒，它沿著順時(shí)針方向以20rad/s的角速度繞圓心O勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。端始終與圓環(huán)相接觸，OA棒的電阻R=0.1Ω，圖中定值電阻R1=100Ω，R2=4.9Ω，電容器的電容C=100pF。圓環(huán)和連接導(dǎo)線的電阻忽略不計(jì)，則：（1）電容器的帶電荷量是多少?哪個(gè)極板帶正電？（2）電路中消耗的電功率是多少？【鞏固練習(xí)】一、選擇題1．如圖所示，一個(gè)帶正電的粒子在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時(shí)，此粒子的動(dòng)能將（）A．不變B．增大C．減少D．以上情況都有可能1．如圖所示，一個(gè)帶正電的粒子在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時(shí)，此粒子的動(dòng)能將（）A．不變B．增大C．減少D．以上情況都有可能2．如圖，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2．如圖，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿MN在平行金屬導(dǎo)軌上以速度v向右勻速滑動(dòng)，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E1；若磁感應(yīng)強(qiáng)度增為2B，其他條件不變，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變?yōu)镋2。則通過電阻R的電流方向及E1與E2之比E1∶E2分別為()A．c→a,2∶1B．a(chǎn)→c,2∶1C．a(chǎn)→c,1∶2D．c→a,1∶23．如圖，兩塊水平放置的金屬板間距離為d，用導(dǎo)線與一個(gè)n匝線圈連接，線圈置于方向豎直向上的磁場(chǎng)B中。兩板間有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的油滴恰好處于平衡狀態(tài)，則線圈中的磁場(chǎng)B的變化情況和磁通量變化率分別是（）A．正在增強(qiáng)；3．如圖，兩塊水平放置的金屬板間距離為d，用導(dǎo)線與一個(gè)n匝線圈連接，線圈置于方向豎直向上的磁場(chǎng)B中。兩板間有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的油滴恰好處于平衡狀態(tài)，則線圈中的磁場(chǎng)B的變化情況和磁通量變化率分別是（）A．正在增強(qiáng)；B．正在減弱；C．正在減弱；D．正在增強(qiáng)；4．一直升機(jī)停在南半球的地磁極上空。該處地磁場(chǎng)的方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。直升機(jī)螺旋槳葉片的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為f，順著地磁場(chǎng)的方向看螺旋槳，螺旋槳順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。螺旋槳葉片的近軸端為a，遠(yuǎn)軸端為b。如果忽略a到轉(zhuǎn)軸中心線的距離，用E表示每個(gè)葉片中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，如圖所示，則（）A．，且a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)A．，且a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)B．，且a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)C．，且a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)D．，且a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)5．如圖，用鋁板制成U形框，將一質(zhì)量為m的帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛在框的上方，使整體在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿垂直于磁場(chǎng)方向向左以速度。勻速運(yùn)動(dòng)，懸線拉力為T，則（）5．如圖，用鋁板制成U形框，將一質(zhì)量為m的帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛在框的上方，使整體在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿垂直于磁場(chǎng)方向向左以速度。勻速運(yùn)動(dòng)，懸線拉力為T，則（）A．懸線豎直T=mgB．懸線豎直T＞mgC．懸線豎直T＜mgD．無法確定T的大小和方向6．金屬棒ab靜止在傾角為的平行導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌上端有導(dǎo)線相連，垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B6．金屬棒ab靜止在傾角為的平行導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌上端有導(dǎo)線相連，垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，方向如圖。從某一時(shí)刻t=0開始，B0均勻增加，到t=t1時(shí)，金屬棒開始運(yùn)動(dòng)，那么在0～t1，這段時(shí)間內(nèi)，金屬棒受到的摩擦力將（）A．不斷增大B．不斷減小C．先增大后減小D．先減小后增大7．豎直放置的平行光滑導(dǎo)軌，其電阻不計(jì)，磁場(chǎng)方向如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，導(dǎo)體ab及cd長(zhǎng)均為0.2m，電阻均為0.1Ω，重均為0.1N，現(xiàn)用力向上推動(dòng)導(dǎo)體ab，使之勻速上升（與導(dǎo)軌接觸良好），此時(shí)，cd恰好靜止不動(dòng)，那么ab上升時(shí)，下列說法中正確的是（）7．豎直放置的平行光滑導(dǎo)軌，其電阻不計(jì)，磁場(chǎng)方向如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，導(dǎo)體ab及cd長(zhǎng)均為0.2m，電阻均為0.1Ω，重均為0.1N，現(xiàn)用力向上推動(dòng)導(dǎo)體ab，使之勻速上升（與導(dǎo)軌接觸良好），此時(shí)，cd恰好靜止不動(dòng)，那么ab上升時(shí)，下列說法中正確的是（）A．a(chǎn)b受到的推力大小為2NB．a(chǎn)b向上的速度為2m／sC．在2s內(nèi)，推力做功轉(zhuǎn)化為電能的是0.4JD．在2s內(nèi)，推力做功為0.6J8．如圖甲，正六邊形導(dǎo)線框abcdef放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中靜止不動(dòng)，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度8．如圖甲，正六邊形導(dǎo)線框abcdef放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中靜止不動(dòng)，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示．t＝0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直紙面向里，設(shè)產(chǎn)生的感應(yīng)電流以順時(shí)針方向?yàn)檎?、豎直邊cd所受安培力的方向以水平向左為正．則下面關(guān)于感應(yīng)電流i和cd邊所受安培力F隨時(shí)間t變化的圖像正確的是()二、填空題9．如圖，水平放置的U形導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌寬度=0.2m，可動(dòng)導(dǎo)體棒ab質(zhì)量m=2.0kg，電阻R=0.1Ω，其余電阻可忽略，現(xiàn)在水平外力F=10N的作用下，由靜止開始運(yùn)動(dòng)了s=40cm后，速度達(dá)最大，求棒ab由靜止達(dá)到最大速度過程中，棒ab上產(chǎn)生的熱量Q=________。9．如圖，水平放置的U形導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌寬度=0.2m，可動(dòng)導(dǎo)體棒ab質(zhì)量m=2.0kg，電阻R=0.1Ω，其余電阻可忽略，現(xiàn)在水平外力F=10N的作用下，由靜止開始運(yùn)動(dòng)了s=40cm后，速度達(dá)最大，求棒ab由靜止達(dá)到最大速度過程中，棒ab上產(chǎn)生的熱量Q=________。10．如圖，沿水平面放一寬50cm的U形光滑金屬框架，電路中電阻R=2.0Ω，其余電阻不計(jì)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=0.8T，方向垂直于框架平面向上。金屬棒MN質(zhì)量為30g，它與框架兩邊垂直。MN的中點(diǎn)O用水平的繩跨過定滑輪系一個(gè)質(zhì)量為20g的砝碼，自靜止釋放砝碼后，電阻R能得到的最大功率為________W。10．如圖，沿水平面放一寬50cm的U形光滑金屬框架，電路中電阻R=2.0Ω，其余電阻不計(jì)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=0.8T，方向垂直于框架平面向上。金屬棒MN質(zhì)量為30g，它與框架兩邊垂直。MN的中點(diǎn)O用水平的繩跨過定滑輪系一個(gè)質(zhì)量為20g的砝碼，自靜止釋放砝碼后，電阻R能得到的最大功率為________W。11．如圖，在一磁感強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，垂直于磁場(chǎng)方向水平放置著兩根相距d=0.1m的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn)N、Q之間連接一阻值R=0.3Ω的電阻，導(dǎo)軌上跨放著一根長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.2m、每米長(zhǎng)電阻為r=2.0Ω的金屬棒ab，ab與導(dǎo)軌正交放置，交點(diǎn)c、d。當(dāng)金屬棒以