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电磁感应【原卷】1．如图甲所示，平行边界MN、QP间有垂直光滑绝缘水平桌面向下的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为1T，正方形金属线框放在MN左侧的水平桌面上。
用水平向右的恒定力拉金属线框，使金属线框一直向右做初速度为零的匀加速直线运动，施加的拉力F随时间t变化规律如图乙所示，已知金属线框的质址为4.5kg、电阻为2Ω，则下列判断正确的是（）A．金属框运动的加速度大小为22m/sB．金属框的边长为1mC．金属框进磁场过程通过金属框截面电址为0.5CD．金属框通过磁场过程中安培力的冲量大小为1N·s2．如图所示，两个金属轮A1、A2，可绕通过各自中心并与轮面垂直的固定的光滑金属细轴O1和O2转动，O1和O2相互平行，水平放置，每个金属轮由四根金属辐条和金属环组成，A1轮的辐条长为a1、电阻为R1，A2轮的辐条长也为a1、电阻为R2，连接辐条的金属环的宽度与电阻都可以忽略。
半径为a0的绝缘圆盘D与A1同轴且固连在一起，一轻细绳的一端固定在D边缘上的某点，绳在D上绕足够匝数后，悬挂一质量为m的重物P。
当P下落时，通过细绳带动D和A1绕轴转动，转动过程中A1、A2保持接触，无相对滑动。
两轮与各自轴之间保持良好接触，无相对滑动，两轮与各自细轴之间保持良好的电接触。
两细轴通过导线与一阻值为R的电阻相连，除R和11vaω=A1、A2两轮中辐条的电阻外，所有金属电阻都不计，整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与转轴平行，现将P由静止起释放，则（）A．重物在下落过程中，减少的重力势能转化为重物的动能和电路电阻发热的内能B．通过电阻R中的电流方向由N→MC．通过电阻R中的电流方向由M→ND．P下落过程中的最大速度为2120241(4)4mg R R R a vB a++=3．如图所示，两根足够长的平行光滑金属轨道MN、PQ水平放置，轨道间距为L。
现有一个质量为m，长度为L的导体棒ab垂直于轨道放置，且与轨道接触良好，导体棒和轨道电阻均可忽略不计。
第2讲 法拉第电磁感应定律、自感、涡流知识巩固练1.如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.3 s 时间拉出，外力所做的功为W 1，通过导线截面的电荷量为q 1；第二次用0.9 s 时间拉出，外力所做的功为W 2，通过导线截面的电荷量为q 2，则 ( )A.W 1＜W 2，q 1＜q 2B.W 1＜W 2，q 1=q 2C.W 1＞W 2，q 1=q 2D.W 1＞W 2，q 1＞q 2【答案】C 【解析】第一次用0.3 s 时间拉出，第二次用0.9 s 时间拉出，两次速度比为3∶1，由E =BLv ，两次感应电动势比为3∶1，两次感应电流比为3∶1，由于F 安=BIL ，两次安培力比为3∶1，由于匀速拉出匀强磁场，所以外力比为3∶1，根据功的定义W =Fx ，所以W 1∶W 2=3∶1.根据电量q =I Δt ，感应电流I =E R ，感应电动势E =ΔΦΔt ，得q =ΔΦR ，所以q 1∶q 2=1∶1，故W 1＞W 2，q 1=q 2，故C 正确.2.如图所示，abcd 为水平放置的平行“”形光滑金属导轨，导轨间距为l ，电阻不计.导轨间有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B .金属杆放置在导轨上，与导轨的接触点为M 、N ，并与导轨成θ角.金属杆以ω 的角速度绕N 点由图示位置匀速转动到与导轨ab 垂直，转动过程中金属杆与导轨始终接触良好，金属杆单位长度的电阻为r .则在金属杆转动的过程中 ( )A.M 、N 两点电势相等B.金属杆中感应电流的方向由N 流向MC.电路中感应电流的大小始终为Bl ω2rD.电路中通过的电荷量为Bl 2rtan θ 【答案】A 【解析】根据题意可知，金属杆MN 为电源，导轨为外电路，由于导轨电阻不计，外电路短路，M 、N 两点电势相等，A 正确；转动过程中磁通量减小，根据楞次定律可知金属杆中感应电流的方向是由M 流向N ，B 错误；由于切割磁场的金属杆长度逐渐变短，感应电动势逐渐变小，回路中的感应电流逐渐变小，C 错误；因为导体棒MN在回路中的有效切割长度逐渐减小，所以接入电路的电阻逐渐减小，不计算通过电路的电荷量，D错误.能根据q=ΔΦR3.(多选)如图所示的电路中，电感L的自感系数很大，电阻可忽略，D为理想二极管，则下列说法正确的有()A.当S闭合时，L1立即变亮，L2逐渐变亮B.当S闭合时，L1一直不亮，L2逐渐变亮C.当S断开时，L1立即熄灭，L2也立即熄灭D.当S断开时，L1突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭【答案】BD4.(2023年江门一模)汽车使用的电磁制动原理示意图如图所示，当导体在固定通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，使导体受到阻碍运动的制动力.下列说法正确的是()A.制动过程中，导体不会发热B.制动力的大小与导体运动的速度无关C.改变线圈中的电流方向，导体就可获得动力D.制动过程中导体获得的制动力逐渐减小【答案】D【解析】由于导体中产生了涡流，根据Q=I2Rt知，制动过程中，导体会发热，A错误；导体运动速度越大，穿过导体中回路的磁通量的变化率越大，产生的涡流越大，则所受安培力，即制动力越大，即制动力的大小与导体运动的速度有关，B错误；根据楞次定律可知，原磁场对涡流的安培力总是要阻碍导体的相对运动，即改变线圈中的电流方向，导体受到的安培力仍然为阻力，C错误；制动过程中，导体的速度逐渐减小，穿过导体中回路的磁通量的变化率变小，产生的涡流变小，则所受安培力，即制动力变小，D正确5.(2023年北京东城一模)如图所示电路中，灯泡A、B的规格相同，电感线圈L的自感系数足够大且电阻可忽略.下列说法正确的是()A.开关S由断开变为闭合时，A，B同时变亮，之后亮度都保持不变B.开关S由断开变为闭合时，B先亮，A逐渐变亮，最后A，B一样亮C.开关S由闭合变为断开时，A，B闪亮一下后熄灭D.开关S由闭合变为断开时，A闪亮一下后熄灭，B立即熄灭【答案】D【解析】开关S由断开变为闭合时，根据电感线圈的自感现象可知，A、B同时变亮，随着线圈上的电流逐渐增大，最终稳定时，线圈为可视为导线.则A灯逐渐变暗直至熄灭，电路中总电阻减小，则B灯逐渐变亮，A、B错误；开关S由闭合变为断开时，B立即熄灭，电感线圈电流不能突变为0，则会充当电源，回路中A灯变亮，之后线圈中电流减小，直至A灯熄灭，C错误，D正确.6.(多选)涡流检测是工业上无损检测的方法之一.如图所示，线圈中通以一定频率的正弦式交变电流，靠近待测工件时，工件内会产生涡流，同时线圈中的电流受涡流影响也会发生变化.下列说法正确的是()A.涡流的磁场总是要阻碍穿过工件磁通量的变化B.涡流的频率等于通入线圈的交变电流的频率C.通电线圈和待测工件间存在恒定的作用力D.待测工件可以是塑料或橡胶制品【答案】AB综合提升练7.(多选)一跑步机的原理图如图所示，该跑步机水平底面固定有间距L=0.8 m的平行金属电极，电极间充满磁感应强度大小B=0.5 T、方向竖直向下的匀强磁场，且接有理想电压表和阻值为8 Ω的定值电阻R，匀速运动的绝缘橡胶带上镀有电阻均为2 Ω的平行细金属条，金属条间距等于电极长度为d且与电极接触良好.某人匀速跑步时，电压表的示数为0.8 V.下列说法正确的是()A.通过电阻R的电流为0.08 AB.细金属条的速度大小为2.5 m/sC.人克服细金属条所受安培力做功的功率为0.2 WD.每2 s内通过电阻R的电荷量为0.2 C【答案】BD【解析】由题知单根细金属条电阻为R1=2 Ω，匀速跑步时，始终只有一根细金属条在切割磁感线，其产生的电动势为E=BLv，电压表测量R两端电压，由题知其示数为0.8 V，即U=E·R=0.8 V，解得E=1 V，v=2.5 m/s，通过电阻R的电流R+R1=0.1 A，A错误，B正确；人克服细金属条所受安培力做功的功率为为I=ER+R1P=F A v=BILv=0.1 W，C错误；每2 s内通过电阻R的电荷量为q=It=0.1×2 C=0.2 C，D 正确.8.目前，许多停车场门口都设置车辆识别系统，在自动栏杆前、后的地面各自铺设相同的传感器线圈A 、B ，两线圈各自接入相同的电路，电路a 、b 端与电压有效值恒定的交变电源连接，如图所示.工作过程回路中流过交变电流，当以金属材质为主体的汽车接近或远离线圈时，线圈的自感系数会发生变化，导致线圈对交变电流的阻碍作用发生变化，使得定值电阻R 的c 、d 两端电压就会有所变化，这一变化的电压输入控制系统，控制系统就能做出抬杆或落杆的动作.下列说法正确的是 ( )A.汽车接近线圈A 时，该线圈的自感系数减少B.汽车离开线圈B 时，回路电流将减小C.汽车接近线圈B 时，c 、d 两端电压升高D.汽车离开线圈A 时，c 、d 两端电压升高【答案】D 【解析】汽车上有很多钢铁，当汽车接近线圈时，相对于给线圈增加了铁芯，所以线圈的自感系数增大，感抗也增大，在电压不变的情况下，交流回路的电流将减小，所以R 两端电压将减小，即c 、d 两端电压将减小，A 、B 、C 错误，D 正确.9.(2023年江苏调研)如图所示，边长为L 的正方形导线框abcd 放在纸面内，在ad 边左侧有足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向里，导线框的总电阻为R .现使导线框绕a 点在纸面内顺时针匀速转动，经时间Δt 第一次转到图中虚线位置.求：(1)Δt 内导线框abcd 中平均感应电动势的大小和通过导线截面的电荷量；(2)此时线框的电功率.解：(1)Δt 时间内穿过线框的磁通量变化量为ΔΦ=BL 2-12BL 2=12BL 2，由法拉第电磁感应定律得E =ΔΦΔt =BL 22Δt ， 平均感应电流I =E R ，通过导线的电荷量为Q =I ·Δt =BL 22R .(2)线框中瞬时电动势为E =12B ω(√2L )2=B ωL 2，其中ω=π4Δt ，线框的电功率为P =E 2R =B 2ω2L 4R =π2B 2L 416R Δt 2.。
2.5 第二章 法拉第电磁感应定律（章节复习）【知识再理解1】感应电流方向的判定——楞次定律1. 规律：楞次定律、右手定则，楞次定律的推论：电磁感应现象中的安培力，产生总阻碍磁通量的变化。
2. 方法：（1）归纳法（2）推论法【学以致用1】1. 一平面线圈用细杆悬于P 点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动．已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置I 和位置Ⅱ时，顺着磁场的方向看去，线圈中感应电流的方向分别为：( )A ． 逆时针方向 逆时针方向B ． 逆时针方向 顺时针方向C ． 顺时针方向 顺时针方向D ． 顺时针方向 逆时针方向2．矩形导线框abcd 与长直导线MN 放在同一水平面上，ab 边与MN 平行，导线MN 中通入如图所示的电流方向，下列说法正确的是（ ）A ．当MN 中的电流增大时，导线框中有顺时针方向的感应电流B ．当MN 中的电流增大时，导线框所受的安培力方向向左C ．当导线框向右运动时，导线框有逆时针方向的感应电流D ．当导线框向右运动时，导线框所受的安培力的合力向左【知识再理解2】感应电流大小的求解——法拉第电磁感应定律1. 规律：法拉第电磁感应定律：电源－电路－电流－力－能等2. 方法：（1）推论法 （2）等效法（3）转化法【学以致用2】1． 一个圆形线圈，共有n =10匝，其总电阻r =4.0Ω，线圈与阻值R 0=16Ω，的外电阻连成闭合回路，如图甲所示．线圈内部存在着一个边长l =0.20m 的正方形区域，其中有分布均匀但强弱随时间变化的磁场，图乙显示了一个周期内磁场的变化情况，周期T =1.0×10-2s ，磁场方向以垂直线圈平面向外为正方向．求：（1）t =18T 时刻，电阻R 0上的电流大小和方向； （2）0~2T ，时间内，流过电阻R 0的电量； （3）一个周期内电阻R 0的发热量．0.4A 方向b->a 1.5×10-3C 1.6×10-2J2． 如图所示，足够长的光滑斜面与水平面夹角θ=37°，在斜面上有垂直斜面向上的有界匀强磁场，边界aa '和bb '与斜面底边平行，且间距为d=0.1m 。
物理电磁感应复习题集及答案第一题：电磁感应基础知识1. 什么是电磁感应？2. 法拉第电磁感应定律是什么？3. 在一个圆形线圈中，磁场的变化如何影响感应电动势的大小？4. 什么是自感现象？5. 自感现象与互感现象有何异同？答案：1. 电磁感应是指当一个导体中的磁通量发生变化时，在导体中就会产生感应电动势和感应电流的现象。
2. 法拉第电磁感应定律是指导体中感应电动势的大小与磁场的变化率成正比，方向由右手定则确定。
3. 在一个圆形线圈中，磁场的变化越快，感应电动势就越大。
当磁场增强或减弱时，感应电动势的方向也会相应变化。
4. 自感现象是指一个导体中的电流变化时，导体本身会产生感应电动势和感应电流。
5. 自感现象与互感现象都是电磁感应现象，不同之处在于自感发生在导体本身，而互感发生在两个或多个相邻的线圈之间。
第二题：电磁感应的应用1. 什么是变压器？它如何工作？2. 什么是感应电动机？3. 什么是发电机？它是如何产生电能的？4. 什么是涡流？它对电磁感应有什么影响？5. 什么是励磁？6. 举例说明一种电磁感应的实际应用。
答案：1. 变压器是一种通过电磁感应原理来改变交流电压大小的电器设备。
它由一个主线圈和一个副线圈组成，通过磁场的感应作用，将输入电压变换为输出电压，实现电能的传输和变换。
2. 感应电动机是利用电磁感应原理来转换电能和机械能的装置。
它由一个定子和一个转子组成，当定子上的交流电流变化时，就会在转子上产生感应电流，从而使转子转动。
3. 发电机是一种将机械能转换为电能的装置。
它通过电磁感应原理，在导体中产生感应电动势，并通过电路系统将这种电动势转化为电流和电能的装置。
4. 涡流是指当导体中有磁场变化时，在导体内部会形成的电流环流动现象。
涡流的产生会导致能量损耗，并且会对电磁感应产生一定的影响。
5. 励磁是指为了使发电机和变压器等设备工作正常，需要通过外部电源向设备提供一定的励磁电流，以产生足够的磁场。
备考2023年中考科学一轮复习-物质的运动与相互作用_电和磁_电和磁_电磁感应(二)电磁感应专训单选题：1、(2020高邮.中考模拟) 科学家探索自然界的秘密，要付出艰辛的努力，十九世纪英国科学家法拉第，经过十年坚持不懈的努力，终于发现了电磁感应现象，下列几幅图示实验能表明这一现象的是（）A .B .C .D .2、(2017临沂.中考模拟) 共享单车是应移动互联网和二维码的发展而产生的，它能无桩停靠、扫码取车，很好地解决人们出行最后“一公里”的问题．如图所示这款共享单车科技含量最高的部分就是可定位的GPS电子锁，电子锁能接收云端发来的开锁指令，驱动电机开锁．传动轴内有一台微型发电机，在骑行的时候，这个发电机能为车锁里面的电池充电．关于微型发电机的工作原理与图对应的是（）A .B .C .D .3、(2017广东.中考模拟) 数码录音笔是数字录音器的一种，造型如笔型，携带方便．在录音时，声音使话筒中产生随声音而变化的音频电流，音频电流经放大电路放大后，转变为模拟信号，再通过对模拟信号的采样、编码将模拟信号通过数模转换器转换为数字信号，并进行一定的压缩后进行存储，如选项图中能反映声音录入原理的是（）A .B .C .D .4、(2017龙华.中考模拟) 如图甲所示，是一个POS刷卡机。
只要将带有磁条的信用卡刷过，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息。
图8乙中能反映POS刷卡机读出信息原理的是( )A .B .C .D .5、(2017利辛.中考模拟) 如图所示的手电筒内部有一个线圈，线圈内有一可来回运动的条形磁体，按箭头方向上、下往复摇动时，手电筒即可发光，如图所示的实验中，与图手电筒工作原理一致的是（）A .B .C .D .6、(2020娄底.中考真卷) 下列物理学家和他的主要贡献对应正确的是（）A . 牛顿——电流的热效应B . 法拉第——电磁感应现象C . 奥斯特——测出大气压的值D . 伽利略——牛顿第一定律7、(2020南通.中考真卷) 来回摇动某种发电的手电筒，电筒内的磁体就会在线圈里面来回运动，使灯泡发光。
人教版新教科书选择性必修第二册第二章电磁感应复习与提高(解析版)A组1. 如图2-1所示，条形磁铁以某一速度v 向螺线管靠近，此时螺线管中是否产生感应电流？如果产生，感应电流的方向是怎样的？【答案】条形磁体向螺线管靠近时，穿过螺线管的磁场方向向下，磁通量逐渐增强，发生电磁感应现象。
产生的感应电流磁场方向向上，通过电流表的电流向下。
2. 如图2-2所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒ab以某一水平速度抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平。
不计空气阻力，金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小和方向会发生变化吗？说明理由。
【答案】不会。
金属棒运动时没有闭合回路产生感应电流，因而不受安培力，做平抛运动。
切割磁感线的水平分速度不变，感应电动势不变。
由右手定则，b端电势高于a端。
3. 有一边长l＝0.1 m的正方形导线框abcd，质量m＝10 g，由高度h＝0.2 m处自由下落，如图2-3所示。
其下边ab进入匀强磁场区域后，线圈开始做匀速运动，直到其上边dc刚刚开始穿出匀强磁场为止，此匀强磁场区域宽度也是l。
求线框在穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热。
g取10 m/s2。
【答案】0.02 J【解析】ab 边进入磁场时做匀速运动，有BIl=mg，I=ER，E=Blv, v2=2gh。
穿过磁场过程中线框产生的焦耳热Q=I2Rt，又由t=2lv，解得Q= 2mgl，代人数据得Q=0.02 J。
4. 如图2-4所示，在匀强磁场中有一个线圈。
（1）当线圈分别以P1和P2为轴按逆时针方向转动时，在图中位置，感应电流的方向各是怎样的？（2）当角速度恒定时，上述两种情况下感应电流的大小有什么关系？（3）若角速度恒定，在图中位置，感应电动势的大小跟线圈面积有何关系？（4）设磁感应强度B为0.15 T，AB为10 cm，BC为4 cm，角速度为120 rad/s，求以P1和P2为转轴时感应电动势的最大值。
【答案】(1) 感应电流均沿顺时针方向(2) 电流大小相等(3) 感应电动势大小与线圈面积成正比(4) 0.072 V【解析】令AB边长11，BC边长l2，线圈的电阻为r。
电磁感应复习本章的知识点：（二）知识结构重点和难点分析：一、产生感应电流的条件、楞次定律1、产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化。
它有两种情况：⑴切割（闭合电路的部分导体切割磁感线）2、右手定则适用于判断闭合电路中一部分导体切割磁感线时感应电流的方向。
3、楞次定律的实质是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现，其应用步骤：⑴明确闭合电路中的原磁场方向；⑵分析穿过闭合电路的磁通量的变化；⑶根据楞次定律判定感应电流的磁场方向；⑷利用安培定则，判定感应电流的方向。
二、法拉第电磁感应定律1、公式⑴感应电动势的大小与电路的电阻及电路是否闭合等无关；⑵一般而言，公式求的是Δt内的平均感应电动势；⑶在电磁感应中，产生感应电动势的那部分导体可等效成一个电源，感应电动势的方向和导体（电源）内的电流方向一致。
2、公式⑴若B、l、v三者互相垂直，；若直导线与B、v不垂直，则应取B、l、v互相垂直的分量；⑵若导体是弯曲的，则l应取与B、v垂直的有效长度；⑶若v是瞬时速度，则E为瞬时电动势；若v为平均速度，则E为平均电动势。
3、公式为导体棒绕其一端转动切割磁感线时产生的感应电动势。
三、自感由于线圈自身的电流发生变化而产生感应电动势的电磁感应现象。
本章的疑难点辨析：磁通量磁通量的变化量磁通量的变化率或线圈平面与磁感线平行时，＝最大线圈平面与磁感线垂直时，最大，但＝ 要严格区分、、的含义，的大小与、无关。
3、对楞次定律中“阻碍”的理解⑴ “阻碍”是指感应电流产生的磁场要阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化，与引起感应电流的磁场的磁通量原来的大小没有关系；⑵“阻碍”不是“阻止”，“阻碍变化”是使变化进行得缓慢些，但并没有被终止； ⑶“阻碍”不等于“反向”，实际上是增“反”减“同”。
例1：如图所示，光滑固定导轨M 、N 水平放置，两根导棒P 、Q 平行放于导轨上，形成一个闭合回路。
当一条形磁铁从高处下落接近回路时，P 、Q 将如何运动？磁铁的加速度怎样变化？解析：P 、Q 将互相靠拢；磁铁加速度减小。
4、分清感应电流和感应电量 当闭合电路在时间发生磁通量变化时，通过电路的感应电量为例2：如图所示，空间存在垂直于纸面的均匀磁场，在半径为a的圆形区域内、外，磁场方向相反，磁感应强度的大小均为B。
一半径为b、电阻为R的圆形导线放置在纸面内，其圆心与圆形区域的中心重合，在内、外磁场同时由B均匀地减小到零的过程中，通过导线截面的电量q＝________。
解析：或存在两种答案的原因是合磁通可能垂直纸面向外，也可能垂直纸面向里。
5、两种自感现象的比较【典型例题】（一）电磁感应现象例3、（1998上海）如图所示，在一固定圆柱形磁铁的N极附近置一平面线圈abcd，磁铁轴线与线圈水平中心线xx’轴重合，下列说法中正确的是（C、D）A、当线圈刚沿xx’轴向右平移时，线圈中有感应电流，方向为adcbaB、当线圈刚绕轴xx’转动时，（ad向外，bc向里），线圈中有感应电流，方向为abcdaC、当线圈刚沿垂直纸面方向向外平移时，线圈中有感应电流，方向为adcbaD、当线圈刚绕yy’轴转动时（ab向里，cd向外），线圈中有感应电流，方向为adcba解析：本题考查磁铁的磁场、产生感应电流的条件和楞次定律等知识点。
例4、如图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈M相连接要使小线圈N获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是（两线圈共面）A、向右匀速运动B、向左加速运动C、向右加速运动D、向右减速运动解析：B、D本题宜采用逆向思维分析法进行解答，就是从结果出发找原因。
（二）右手定则的应用：例5、如图所示为地磁场磁感线的示意图，在北半球地磁场的竖直分量向下。
飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变，由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差。
设飞行员左方机翼末端处的电势为U1，右方机翼末端处电势为U2，则A、若飞机从西往东飞，U1比U2高B、若飞机从东往西飞，U2比U1高C、若飞机从南往北飞，U1比U2高D、若飞机从北往南飞，U2比U1高解析：A、C（三）和的应用例6、如图所示的匀强磁场中，有两根相距0.2m固定的金属滑轨MN和PQ。
滑轨上放置着ab、cd两根平行的可动金属细棒，在两棒中点O、O’之间拴一根0.4m长的丝绳，绳长保持不变。
设磁感应强度B以1T/s的变化率均匀减小，abcd回路的电阻为0.5Ω。
求当B减小到10T时，两可动棒所受磁场作用力为多大？（B与abcd回路所在平面垂直）解析：0.32N例7、（2001上海）半径为a的圆形区域内有均匀磁场，磁感应强度为B＝0.2T，磁场方向垂直纸面向里。
半径为b的金属圆环与磁场同心地放置，磁场与环面垂直，其中a＝0.4m，b＝0.6m。
金属环上分别接有灯L1、L2，两灯的电阻均为R0＝2Ω。
一金属棒MN与金属环接触良好，棒与环的电阻均忽略不计。
⑴其棒以v0＝5m/s的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径OO’的瞬时（如图所示）MN中的电动势和流过灯L1的电流。
⑵撤去中间的金属棒MN，将右面的半圆环OL2O’以OO’为轴向上翻转90º，若此时磁场随时间均匀变化，其变化率为T/s，求L1的功率。
解析：0.4A；1.28×10－2W（四）电磁感应和电路规律的综合应用在电磁感应中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路就相当于电源。
将它们接上电阻等用电器，便可对用电器供电，在电路中形成电流。
因此电磁感应问题往往跟电路问题联系在一起，这类问题通常需要综合应用闭合电路欧姆定律。
例8、（1999上海）如图所示，长为l、电阻r＝0.3Ω、m＝0.1kg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＝0.5Ω的电阻，量程为0～3.0A的电流表串接在一条导轨上，量程为0～1.0V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＝2m/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：⑴此满偏的电表是哪个表？说明理由。
⑵拉动金属棒的外力F多大？解析：电压表；1.6N（五）电磁感应与力学规律的综合应用电磁感应中产生的感应电流在磁场中将受到安培力的作用，因此，电磁感应问题往往跟力学问题联系在一起，解决这类问题除了要应用到电磁学中的有关规律，还要应用力学中的有关规律。
例9、（2001上海）如图所示，有两根和水平方向成角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B。
一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度v m，则（B、C）A、如果B增大，v m将变大B、如果变大，v m将变大C、如果R变大，v m将变大D、如果m变小，v m将变大解析：金属杆向下运动的动态过程可表示为例10、无限长的平行金属轨道M、N，相距l＝0.5m，且水平放置；金属棒b和c可在轨道上无摩擦地滑动，两金属棒的质量均为0.1kg，电阻均为1Ω，轨道的电阻不计。
整个装置放在磁感应强度B＝1T的匀强磁场中，磁场方向与轨道平面垂直，如图所示。
若使b棒以初速度v0＝10m/s开始向左运动，求：⑴c棒的最大加速度；⑵c棒的最大速度⑶c棒中产生的焦耳热。
解析：12.5m/s2；5m/s；1.25J（六）电磁感应中的能量转化例11、（2001全国）如图所示，虚线框abcd内为一矩形匀强磁场区域，ab＝2bc，磁场方向垂直于纸面；实线框a’b’c’d’是一正方形导线框，a’b’边与ab边平行。
若将导线框匀速地拉离磁场区域，以W1表示沿平行于ab的方向拉出过程中外力所做的功，W2表示以同样速率沿平行于bc的方向拉出过程中外力所做的功，则（B）A、W1＝W2B、W2＝2W1C、W1＝2W2D、W2＝4W1例12、如图所示，电动机牵引一根原来静止的长L为lm，质量m为0.1kg的导体棒MN，其电阻R为1Ω，导体棒架在处于磁感应强度B为1T竖直放置的框架上，当导体棒上升h为4m时获得稳定的速度。
已知在电动机牵引导体棒时，电路中电压表和电流表的读数分别稳定在10V和1A，电动机内阻为1Ω，不计框架电阻及一切摩擦，g取l0m/s2。
求：⑴棒能达到的稳定速度；⑵若棒从静止达到稳定速度共用1s的时间，则此过程中，导体棒上产生的焦耳热是多少？解析：4.5m/s；4J例13、如图所示，位于同一水平面内的两根平行导轨间距为l，左端连接一个耐压足够大的电容器，电容为C。
导体杆cd与导轨接触良好，在平行导轨平面的水平力作用下从静止开始匀加速运动，加速度为a。
磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面竖直向下，导轨足够长，不计导轨、导体杆、导线的电阻，忽略摩擦。
求从导体杆开始运动经过时间t电容器获得的能量E＝？解析：（七）自感现象、电磁感应中的图象问题例14、如图所示，自感线圈电阻很小（可忽略不及），自感系数很大，A、B、C是三只完全相同的灯泡，则S闭合后，以下说法正确的是（BCD）A、闭合瞬间，三个灯都亮B、S闭合瞬间，A灯最亮，B和C灯的亮度相同C、S闭合后，过一会儿，A灯逐渐变暗，最后完全熄灭D、S闭合后过一会儿，B、C灯逐渐变亮，最后亮度相同例15、（1998全国）如图（a）所示，一宽40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。
一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v＝20cm/s通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行。
取它刚进入磁场的时刻t＝0，在下列图线中（图b），正确反映感应电流强度随时间变化规律的是（C）例16、（2001全国）如图（a）所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l＝0.20m，电阻R＝1.0Ω；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B＝0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下。
现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之作匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图（b）所示。
求杆的质量m和加速度a。
解析：0.1kg；10m/s2【模拟试题】一、选择题：1、发现电流磁效应的科学家是（）A、安培B、法拉第C、奥斯特D、特斯拉2、如图所示，直导线及其右侧的矩形金属框位于同一平面内。
当导线中的电流发生如图所示的变化时，线框中感应电流与矩形线框受力情况，下列叙述正确的是（）A、感应电流方向不变，线框所受合力方向不变B、感应电流方向改变，线框所受合力方向不变C、感应电流方向改变，线框所受合力方向改变D、感应电流方向不变，线框所受合力方向改变3、有一带电量为＋q，重为G的小球，从两竖直的带电平行板上方h高处自由落下，两极板间匀强磁场的磁感应强度为B，方向如图示，则带电小球通过有电场和磁场的空间时（）A、一定做曲线运动B、不可能做曲线运动C、有可能做匀速运动D、有可能做匀加速直线运动4、下面说法正确的是（）A、自感电动势总是阻碍电路中原来电流增加B、自感电动势总是阻碍电路中原来电流变化C、电路中的电流越大，自感电动势越大D、电路中的电流变化量越大，自感电动势越大5、如图所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡D发光。
