高二物理法拉第电磁感应定律的应用学案 全国通用VIP免费

图6—1图6—2图6—3图6—5图6—6法拉第电磁感应定律的应用学案（2）目标引领知道感应电流与导体切割磁感线运动的加速度间的相互制约关系，会利用牛顿运动定律和动能定理等力学规律处理有关电磁感应的问题。教师在线例1、如图6—1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()A、W1=W2B、W2=2W1C、W1=2W2D、W2=4W1例2、如图6—2所示，导线框abcd固定在竖直平面内，bc段的电阻为R，其它电阻均可忽略，ef是一电阻可忽略的水平放置的导体杆，杆长为l，质量为m，杆的两端分别与ab和cd保持良好接触，又能沿它们无摩擦地滑动．整个装置放在磁感强度为B的匀强磁场中，磁场方向与框面垂直，现用一恒力F竖直向上拉ef，使ef向上运动，求ef上升速度的最大值。例3、如图6—3所示，长为L、电阻为r=0.3Ω、质量m=0.1kg的金属棒CD垂直搁在位于水平面上的两条平行光滑导轨上，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—1.0V的电压表接在电阻R的两端，量程为0—3A的电流表串联在电路中，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（1）此满偏的电表是什么表？说明理由。（2）拉动金属棒的外力F是多大？同步训练1、如图6—4所示，有两根和水平方向成α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，磁感强度为及一根质量为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v0，则()A、如果B增大，v0将变大B、如果α变大，v0将变大C、如果R变大，v0将变大D、如果m变小，v0将变大2、如图6—5所示，三个线框是用同一种金属材料制成的边长相同的正方形，a线框不闭合，b和c都闭合，b线框的导线比c粗。将它们在竖直平面内从相同高度由静止释放，图中水平虚线的下方是方向垂直于线框所在面的匀强磁场。下列关于三个线框落地时间的说法正确的是：()A、三线框同时落地B、a线框最先落地C、b线框比c线框后落地D、b线框和c线框同时落地3、如图6—6所示，光滑的平行导轨竖直放置在匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面垂直，磁感应强度B＝0.5T。导轨电阻不计，间距为0.2m。金属棒ab、cd的电阻都为0.1Ω，重力都为0.1N，用竖直向上的力F拉金属棒ab匀速上升（两棒与导轨接触良好），ab上升时，cd恰好能保持静止不动，ab向上运动的速度在用心爱心专心图6—7图6—82s内，拉力做功转化为电能的是4、如图6—7所示，MN为裸金属杆，在重力的作用下，贴着竖直平面内的光滑金属长直导轨下滑，导轨的间距L=10cm，导轨的上端接有R=0.5Ω的电阻，导轨和金属杆的电阻不计，整个装置处于B=0.5T的水平匀强磁场中，当杆稳定匀速下落垂直切割磁感线时，每秒有0.02J的重力势能转化为电能，则这时MN杆的下落速度v的大小等于多少？5、如图6—8所示，AB和CD是两根足够长的平行光滑金属导轨，两导轨的间距为L，导轨平面与水平面的夹角为θ，两导轨间有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度为B。导轨AC间连有电阻R。若将一垂直于导轨、质量为M的金属棒EF在距BD端为s处由静止释放，则EF棒滑至底端前，会经历加速和匀速两种运动。若用大小为F、方向沿斜面向上的恒力把EF棒从BD端由静止推至距BD端为s处，撤去恒力F，棒EF最后又回到BD端。金属棒电阻和导轨电阻均不计，求：（1）EF棒下滑过程中的最大速度。（2）EF棒自BD端出发又回到BD端的整个过程中，有多少电能通过电阻R转化为内能？用心爱心专心