- 感生电动势、动生电动势
- 共108题
如图所示，足够长的导轨MN、PQ分别水平放置且位于同一竖直平面内，其间有垂直导轨平面水平向里的匀强磁场，磁感应强度为B=4T，长度为L=4m、电阻为r=lΩ的导体棒CD垂直导轨放置，在外力作用下，导轨以vL=4. 5m/s的速度水平向右匀速运动，电阻R1 =4Ω，R2=12Ω，R3=16Ω电容为C=0.2μF的平行板电容器的两极板A、B与水平面的夹角θ=37°，两极板A、B间的距离d= 0.4m，板间有一个传动装置，绝缘传送带与极板平行，皮带传动装置两轮轴心相距L= 5m，传送带逆时针匀速转动，其速度v=4m/s.现有一个质量m=0. lkg、电荷量q=+0. 02C的工件（视为质点，电荷量保持不变）轻放在传送带底端，同时开关
S闭合，电路瞬间能稳定下来，不计其余电阻，工件与传送带间的动摩擦因数为μ=0. 25，g=
10m/s2,sin37°= 0.6,cos37°=0.8．求：
14．开关S闭合后，电容器所带电量．
15.工件从传送带底端运动到顶端过程中
因摩擦所产生的热量．
正确答案
Q=9.6×10-6C
解析
E=BLVL=72V；U出=R外●E/R总=64V；
所以UAB=U出●R2/（R1+R2）=48V;
所以Q=CUAB=9.6×10-6C
考查方向
闭合电路欧姆定律以及电容器的电容。
解题思路
根据闭合电路欧姆定律求出电容器两端电压，再根据电容定义式求解。
易错点
输出电压与电源电动势的区别
教师点评
本问考察内容比较难，属于中难题。
正确答案
FN=mgcos37°+UABq/d=3.2N
f=μFN=0.8N
a=（f-mgsin37°）/m=2m/s2
t=2S
Δx=4m
Q=f●Δx=3.2J
解析
FN=mgcos37°+UABq/d=3.2N
f=μFN=0.8N
a=（f-mgsin37°）/m=2m/s2
t=2S
Δx=4m
Q=f●Δx=3.2J
考查方向
受力分析以及摩擦生热的计算
解题思路
先求正压力，即支持力，求出摩擦进而求出合外力，通过牛二求出加速度，速度，位移差，最终求摩擦生热
易错点
摩擦力做功与摩擦生热区别
教师点评
本题考察属于难题，受力分析在电容器中，容易分析错。
如图所示，两金属杆AB和CD长均为L，电阻均为R，质量分别为3m和m。用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路，并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧。在金属杆AB下方距离为h处有高度为H（H＞h）的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与回路平面垂直，此时，金属杆CD刚好处于磁场的下边界。现从静止开始释放金属杆AB，经过一段时间下落到磁场的上边界，加速度恰好为零，此后便进入磁场，求金属杆AB：
38.进入磁场前流过的电量；
39.释放瞬间每根导线的拉力；
40.由静止释放到离开磁场区域过程中的速度-时间图像，并辅以必要的分析说明.
正确答案
解析
AB向下运动过程中，CD棒切割产生感应电动势
流过AB杆的电量
考查方向
电磁感应中的能量转化
解题思路
AB进入磁场前，CD棒切割磁感线，产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律求解流过AB杆的电量；
易错点
AB进入磁场前，只有CD棒切割磁感线。
正确答案
解析
根据牛顿第二定律得
对AB棒：3mg-2T=3ma
对CD棒：2T-mg=ma
联立解得，
考查方向
电磁感应中的能量转化
解题思路
释放瞬间，CD没有速度，电路中没有感应电流产生，CD不受安培力作用，根据牛顿第二定律分别对两棒进行研究，求解拉力；
易错点
释放瞬间，CD没有速度，电路中没有感应电流产生，CD不受安培力作用
正确答案
当AB棒下降至距离磁场下边界大于h时，速度
解析
当AB棒下降至距离磁场下边界大于h时，速度
考查方向
电磁感应中的能量转化
解题思路
根据能量守恒分析。
易错点
AB棒离开下边界为h处，之后仅AB棒切割，电动势减小，电流减小，安培力减小，做加速度减小的加速运动。
21．如右图所示，足够长的光滑导轨倾斜放置，导轨宽度为L，，其下端与电阻R连接；导体棒ab电阻为r，导轨和导线电阻不计,匀强磁场竖直向上。若导体棒ab以一定初速度v下滑，则关于ab棒下列说法中正确的为 ( )
正确答案
解析
A、根据右手定则判断可知，ab棒中感应电流方向从b→a，由左手定则判断得知，棒ab所受的安培力方向水平向右，故A正确;
B、若安培力沿导轨向上的分力与重力沿导轨向下的分力大小相等，ab棒可能匀速下滑，故B正确;
C、刚下滑瞬间产生的感应电动势为 E=BLvcosθ，故C错误;
D、根据能量守恒定律得知，若ab棒匀速下滑，其减少的重力势能等于电阻R和棒ab产生的内能之和；若ab棒加速下滑，其减少的重力势能等于电阻R和棒ab产生的内能与棒ab增加的动能之和；若ab棒减速下滑，其减少的重力势能和动能之和等于电阻R和棒ab产生的内能之和，所以减少的重力势能不等于电阻R产生的内能,故D错误．
考查方向
导体切割磁感线时的感应电动势；通电直导线在磁场中受到的力——安培力;能量守恒定律
解题思路
先根据右手判断出ab棒中感应电流方向，再根据左手定则判断出安培力的方向；根据公式E=BLvsinα，α是导体棒的速度与磁场方向的夹角；根据能量守恒定律分析重力势能的减小量和内能的增加量的关系.
易错点
掌握感应电动势的一般表达式E=BLvsinα，α是导体棒的速度与磁场方向的夹角.
知识点
21.如图，足够长的光滑导轨倾斜放置，导轨宽度为L，，其下端与电阻R连接；导体棒ab电阻为r，导轨和导线电阻不计,匀强磁场竖直向上。若导体棒ab以一定初速度V下滑，则ab棒
正确答案
解析
A、根据右手定则判断可知，ab棒中感应电流方向从b→a，由左手定则判断得知，棒ab所受的安培力方向水平向右，故A正确;
B、若安培力沿导轨向上的分力与重力沿导轨向下的分力大小相等，ab棒可能匀速下滑，故B正确;
C、刚下滑瞬间产生的感应电动势为 E=BLvcosθ，故C错误;
D、根据能量守恒定律得知，若ab棒匀速下滑，其减少的重力势能等于电阻R和棒ab产生的内能之和；若ab棒加速下滑，其减少的重力势能等于电阻R和棒ab产生的内能与棒ab增加的动能之和；若ab棒减速下滑，其减少的重力势能和动能之和等于电阻R和棒ab产生的内能之和，所以减少的重力势能不等于电阻R产生的内能,故D错误.
考查方向
导体切割磁感线时的感应电动势;通电直导线在磁场中受到的力——安培力
解题思路
先根据右手定则判断出ab棒中感应电流方向，再根据左手定则判断出安培力的方向；根据公式E=BLvsinα，α是导体棒的速度与磁场方向的夹角；根据能量守恒定律分析重力势能的减小量和内能的增加量的关系.
易错点
掌握感应电动势的一般表达式E=BLvsinα，α是导体棒的速度与磁场方向的夹角.
知识点
8.磁悬浮列车的运动原理如图所示，在水平面上有两根很长的平行直导轨，导轨间有与导轨垂直且方向相反的匀强磁场B1和B2，B1和B2相互间隔，导轨上有金属框abcd。当磁场B1和B2同时以恒定速度5m/s沿导轨向右匀速运动时，金属框也会沿导轨向右运动。已知两导轨间距L1=0.4m，两种磁场的宽度均为L2，L2=ab，B1＝B2=B=1.0T。金属框的质量m=0.1kg，电阻R=2.0Ω。设金属框受到的阻力与其速度成正比，即f=kv，比例系数k=0. 08 kg/s。则下列说法正确的是 （）（全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。）
A在线框加速的过程中，某时刻线框速度v′=2m/s，此时电路中的感应电动势大小为1.2V
B在线框加速的过程中，某时刻线框速度v′=2m/s，此时线框的加速度a′的大小为8
C金属框的最大速度为4 m/s
D当金属框达到最大速度时，装置消耗的功率为1.6W
正确答案
解析
A选项：线框的两个长边L1均切割磁感线，E=2BL1（v磁场-v）＝2.4V
B选项：动力为安培力，阻力f=kv
F安=4B2L12（v磁场-v）/R
所以a=F合/m=8m/s2.
C选项：当F安=f时，线框匀速运动，所以v=4m/s
D选项：P1=fv；P2=E2/R；P=P2+P2=1.6W
考查方向
电磁驱动，求解动生电动势产生的安培力大小，再受力分析求解平衡和加速度（牛二）；P=Fv
解题思路
A选项：线框的两个长边L1均切割磁感线，E=2BL1（v磁场-v）＝2.4V
B选项：动力为安培力，阻力f=kv
F安=4B2L12（v磁场-v）/R
所以a=F合/m=8m/s2.
C选项：当F安=f时，线框匀速运动，所以v=4m/s
D选项：P1=fv；P2=E2/R；P=P2+P2=1.6W
易错点
两个边切割磁感线；最后功率为电功率与机械功率之和。
教师点评
本题考察比较综合，要求学生具有良好的运动分析能力，而且必须细心。
知识点
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