热门试卷

（1）  (2) 方向向右

（1）ab棒在力F的作用下向右加速运动，电路中产生感应电流，ab棒受安培力，加速度减小，当合力为零时速度最大，即安培力F1=F时速度最大．又由E=BLvm，I1=，F1=BIL求得vm=．

（2）棒以最大速度运动时，电容器两极板间的电压等于棒切割产生的电动势，即E=BLvm=．棒ab突然停止，电容器相当于电源，此时ab棒中电流I2=，方向由b→a，ab棒受安培力F2=BI2L=，由左手定则判定方向向右．

当，即PQ滑道ab中点时，，流过PQ电流的方向向上，即由Q到P。

PQ切割磁感线，它相当于电源，它的电阻就是电源内阻，ab被分为两部分，并联作为外电路，等效电路图如图所示。

把PQ作为电源，内阻为R，电动势E="BLv    " ①

外电路的总电阻为 ②

流过PQ的电流为总电流       ③

①②③式联立，有   ④

中④可知，当，即PQ滑道ab中点时，，流过PQ电流的方向向上，即由Q到P。

（1）1.2RF/B2L2       （2）0.72F2R/B2L2

(1)设最大速度为v，则感应电动势E=bLv 

感应电流 I=E/=BLv/1.2R 

匀速运动时受力平衡 F= 

解出

(2)通过的电流 =0.6I=0.6F/BL 

消耗的电功率

【错解分析】错解：

　　（l） 当线圈平面与磁场方向平行时电磁力矩最大。如图ll－12所示。

　　磁场对线圈一条边的作用力

F=BIb=0.01N

　　线圈受到的电磁力矩

　　（2） 若θ=60°时，如图11-13

ε′=NBabωsin60°=1.73V

　　磁场对线圈一条边的作用力

F′=BI′b=0.00866N

　　此时线圈受到的电磁力矩

　　第一问出了两点错：公式ε=Blvsinθ中的θ应该是B与v的夹角。错解中把线圈平面与磁场的夹角当作θ。另一

　　【正确解答】

　　磁场对线圈一边的作用力

F′=BI′b=0.005N

　　此时的力矩

　　【小结】

　　依据题意准确地作出线圈在磁场中的速度方向和受力方向是解题的前提。这就是说，逻辑思维是要借助形象来帮忙。 

　　电容器b极电势高于a极电势，故电场强度方向b→a。

【错解分析】

　　错解一：

　　导体棒CD在外力作用下，会做切割磁感线运动，产生感应电动势。对导体棒AB在力F的作用下将向右做切割磁感线运动，根据右手定则可以判断出感应电动势方向向上，同理可分析出导体棒CD产生的感生Uab=0，所以电容器两极板ab上无电压，极板间电场强度为零。

　　错解二：

　　求出电容器的电压是求电容器板间的电场强度大小的关键。由图11－7看出电容器的b板，接在CD的C端导体CD在切割磁感线产生感应电动势，C端相当于电源的正极，电容器的a接在AB的A端。导体棒AB在切割磁感线产生感应电动势，A端相当于电源的负极。导体棒AB，CD产生的电动势大小又相同，故有电容器的电压等于一根导体棒产生的感应电动势大小。

UC＝BLv＝4×0.5×0.l=0.2（V）

　　根据匀强电场场强与电势差的关系

　　由于b端为正极，a端为负极，所以电场强度的方向为b→a。

　　错解一：根据右手定则，导体棒AB产生的感应电动势方向向下，导体棒CD产生的感应电动势方向向上。这个分析是对的，但是它们对整个导体回路来说作用是相同的，都使回路产生顺时针的电流，其作用是两个电动势和内阻都相同的电池串联，所以电路中总电动势不能相减，而是应该相加，等效电路图如图11－8所示。

　　错解二：虽然电容器a板与导体AB的A端是等势点，电容器b板与导体CD的C端是等电势点。但是a板与b板的电势差不等于一根导体棒切割磁感线产生的电动势。a板与b板的电势差应为R′两端的电压。

　　【正确解答】

　　导体AB、CD在外力的作用下做切割磁感线运动，使回路中产生感应电流。

　　电容器两端电压等于R′两端电压UC==I=0.2×1=0.2（V）

　　回路电流流向D→C→R′→A→B→D。所以，电容器b极电势高于a极电势，故电场强度方向b→a。

　　【小结】

　　从得数上看，两种计算的结果相同，但是错解二的思路是错误的，错在电路分析上。避免错误的方法是在解题之前，画出该物理过程的等效电路图，然后用电磁感应求感应电动势，用恒定电流知识求电流、电压和电场知识求场强，最终解决问题。 

F安=mgtanα（5分，用正交分解法安式子给分）

又F安=Bd（5分，分步写分步给分）

代入数据，解以上方程可得：B=1.5T（4分）

略