电磁感应中圆盘、圆环问题
专题30 电磁感应中的方向问题(解析版)
专题30 电磁感应中的方向问题目录一、热点题型归纳 ........................................................................................................................................................【题型一】右手定则的应用 ................................................................................................................................ 【题型二】楞次定律活用 .................................................................................................................................... 【题型三】二次感应 ............................................................................................................................................ 【题型四】比较电势高低 .................................................................................................................................... 二、最新模考题组练 .. (2)【题型一】 右手定则的应用【典例分析】如图所示，半径为r 的金属圆盘在垂直于盘面的磁感应强度为B 的匀强磁场中，绕O 轴以角速度ω沿逆时针方向匀速运动，则通过电阻R 的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)( )A ．由c 到d ，I ＝Br 2ωRB ．由d 到c ，I ＝Br 2ωRC ．由c 到d ，I ＝Br 2ω2RD ．由d 到c ，I ＝Br 2ω2R答案 D解析 由右手定则，圆盘相当于电源，其电流方向为从边缘指向圆心，所以通过电阻R 的电流的方向是由d 到c ；而金属圆盘产生的感应电动势E ＝12Br 2ω，所以通过电阻R 的电流大小是I ＝Br 2ω2R，D 正确．【提分秘籍】右手定则(1)内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向．(2)适用情况：导体切割磁感线产生感应电流．三定则一定律的比较【变式演练】1．如图所示．金属棒ab、金属导轨和螺线管组成闭合回路，金属棒ab在匀强磁场B中沿导轨向右运动，则()A．ab棒不受安培力作用B．ab棒所受安培力的方向向右C．ab棒向右运动速度v越大，所受安培力越大D ．螺线管产生的磁场，A 端为N 极 答案 C解析 金属棒ab 沿导轨向右运动时，安培力方向向左，以“阻碍”其运动，选项A 、B 错误；金属棒ab 沿导轨向右运动时，感应电动势E ＝Bl v ，感应电流I ＝ER ，安培力F ＝BIl ＝B 2l 2v R ，可见，选项C 正确；根据右手定则可知，流过金属棒ab 的感应电流的方向是从b 流向a ，所以流过螺线管的电流方向是从A 端到达B 端，根据右手螺旋定则可知，螺线管的A 端为S 极，选项D 错误．2．(多选)如图所示，在磁感应强度大小为B 、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m 、阻值为R 的闭合矩形金属线框abcd ，用绝缘轻质细杆悬挂在O 点，并可绕O 点左右摆动．金属线框从图示位置的右侧某一位置由静止释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面．则下列说法中正确的是( )A ．线框中感应电流的方向先是d →c →b →a →d ，后是a →b →c →d →aB ．线框中感应电流的方向是d →c →b →a →dC ．穿过线框中的磁通量先变大后变小D ．穿过线框中的磁通量先变小后变大 答案 BD解析 线框从图示位置的右侧摆到最低点的过程中，穿过线框的磁通量减小，由楞次定律可判断感应电流的方向为d →c →b →a →d ，从最低点到左侧最高点的过程中，穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可判断感应电流的方向为d →c →b →a →d .也可以利用右手定则。
物理学史3.7 法拉第发现电磁感应
3.7法拉第发现电磁感应1820年起，电磁热席卷欧洲，研究结果大量发表，众说纷纭，真伪难辨。
1821年英国哲学学报（Annal of Philosophy）杂志编辑约法拉第写一篇关于电磁问题的述评，这件事导致法拉第开始了电磁学的研究。
法拉第当时正在英国皇家研究所做化学研究工作。
他原来是文具店学徒工，从小热爱科学，奋发自学。
由于化学家戴维的帮助，进到皇家研究所的实验室当了戴维的助手，1821年受任为皇家研究所实验室主任。
法拉第在整理电磁学文献时，为了判断各种学说的真伪，亲自做了许多实验，其中包括奥斯特和安培的实验。
在实验过程中他发现了一个新现象：如果在载流导线附近只有磁铁的一个极，磁铁就会围绕导线旋转：反之，如果在磁极周围有载流导线，这导线也会绕磁极旋转，如图3－9。
这就是电磁旋转现象。
与此同时，法拉第对安培的“分子电流”理论提出不同看法。
他设计了一个表演。
取一支玻璃管，在上面缠以绝缘导线，做成螺线管，水平地半浸于水中。
然后在水面上漂浮一只长磁针。
按照安培的观点，载流螺线管对应于长条磁铁，螺线管的一端相当于南极，另一端相当北极。
磁针如果是南极指着螺线管的北极，应该会吸向螺线管的北极并停于北极的一端。
法拉第指出，这与实验结果不符。
他做的实验是磁针的南极继续穿过螺线管，直至磁针的南极接近螺线管的南极。
法拉第论证说，如果磁针是单极的，它就会沿磁力线无休止地运动下去，就象电磁旋转器那样。
法拉第认为，和载流螺线管对应的不是实心磁体，而应是圆筒形磁铁。
安培则反驳说，圆筒形磁铁和螺线管并不一样。
按照他的分子电流假设，圆筒形磁铁中的电流是一小圈一小圈，而线圈中的电流是沿着大圈的（如图3－10）。
为了证明圆筒形磁铁中的电流是互相抵消的，他当众作了一个表演：把绝缘导线绕许多圈，做成线圈，在线圈内部放一个用薄铜片做成的圆环，取一磁棒置于圆环近旁，如果铜环里有宏观电流，磁棒就会驱使铜环偏转。
否则，只可能有分子电流。
安培的实验表明铜环里只有分子电流。
电磁感应中的典型问题
电磁感应中的典型问题一. 电磁感应和电学的结合1.如图所示，金属圆环的半径为R ，电阻的值为2R .金属杆oa 一端可绕环圆心O 旋转，另一端a 搁在环上，电阻值为R .另一金属杆ob 一端固定在O 点，另一端B 固定在环上，电阻值也是R .加一个垂直圆环的磁感强度为B 的匀强磁场，并使oa 杆以角速度ω匀速旋转.如果所有触点接触良好，ob 不影响oa 的转动，求流过oa 的电流的范围2.如图所示，两个相同导线制成的开口圆环，大环半径为小环半径的2倍，现用电阻不计的导线将两环连接在一起，若将大环放入一均匀变化的磁场中，小环处在磁场外，a 、b两点间电压为U 1，若将小环放入这个磁场中，大环在磁场外，a 、b 两点间电压为U 2，则：（ ）A.U U 121= B. UU 122= C. U U 124= D. U U 1214=3.如图所示，在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R 的直角形金属导轨ao B （在纸面内），磁场方向垂直纸面朝里，另有两根金属导轨c 、d 分别平行于oa 、o B 放置.保持导轨之间接触良好，金属导轨的电阻不计.现经历以下四个过程：①以速率V 移动d ，使它与o b 的距离增大一倍；②再以速率V 移动c ，使它与oa 的距离减小一半；③然后，再以速率2V 移动c ，使它回到原处；④最后以速率2V 移动d ，使它也回到原处.设上述四个过程中通过电阻R 的电量的大小依次为Q 1、Q 2、Q 3和Q 4，则A. Q 1＝Q 2＝Q 3＝Q 4 B . Q 1＝Q 2＝2Q 3＝2Q 4 C. 2Q 1＝2Q 2＝Q 3＝Q 4 D. Q 1≠Q 2＝Q 3≠Q 4 二. 电磁感应和力与运动的结合4.如图金属棒MN ，在竖直放置的两根平行导轨上无摩擦地下滑，导轨间串联一个电阻，磁感强度垂直于导轨平面，棒和导轨的电阻不计，MN 下落过程中，电阻R上消×× × ×图1××× ××耗的最大功率为P ，要使R 消耗的电功率增大到4P ，可采取的方法是（ ）A 、使MN 的质量增大到原来的2倍；B 、使磁感强度B 增大到原来的2倍；C 、使MN 和导轨间距同时增大到原来的2倍；D 、使电阻R 的阻值减到原来的一半. 分析：5.如图所示，电动机牵引一根原来静止的、长L 为1m 、质量m 为0.1kg 的导体棒MN 上升，导体棒的电阻R 为1Ω，架在竖直放置的框架上，它们处于磁感应强度B 为1T 的匀强磁场中，磁场方向与框架平面垂直。
法拉第电磁感应定律圆盘切割
法拉第电磁感应定律圆盘切割
应用法拉第电磁感应定律切割圆盘的方法，是采用圆盘的端面上的磁铁，将其引入两个定子组成的电动机当中，将磁铁放在电动机中，在电动机工作时，使磁铁产生恒定的电磁力，产生磁场，对圆盘产生作动力，促使圆盘运动，从而完成切割圆盘的工作。
法拉第电磁定律是物理学和电磁学领域的基本定律，其描述的是当电流通过绕导体时产生的磁场。
基于法拉第电磁定律的圆盘切割技术是在切割有色金属或其他材料时使用的技术，通过将电流引入圆盘中来实现切割。
切割可以在任何角度和深度完成，是一种具有高精度和质量标准的切割技术。
法拉第定律指的是：电流与电势的方向相同，电流强度与电势之比等于电路中的电阻，即I∝V/R。
将法拉第定律用于圆盘裁剪，即用法拉第定律来控制电流在盘形电极中的分布。
将电路中的电阻设置为较大的值，将电势设置为固定的值，在电极中就可以形成一定的电流，从而实现圆盘裁剪。
【单元练】(必考题)高中物理选修2第二章【电磁感应】经典练习卷(含答案解析)
一、选择题1．法拉第发明了世界上第一台发电机―法拉第圆盘发电机，原理如图所示。
铜质圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个带摇柄的转轴，边缘和转轴处各有一个铜电刷与其紧贴，用导线将电刷与电阻R 连接起来形成回路，其他电阻均不计。
转动摇柄，使圆盘如图示方向匀速转动。
已知匀强磁场的磁感应强度为B ，圆盘半径为r ，电阻的功率为P 。
则（ ）A PR R 的电流方向为从c 到dB ．圆盘转动的角速度为2PR Br ，流过电阻R 的电流方向为从d 到c C 2PR R 的电流方向为从c 到d D PR R 的电流方向为从d 到c B 解析：B 将圆盘看成无数幅条组成，它们都切割磁感线，从而产生感应电动势，出现感应电流，根据右手定则圆盘上感应电流从边缘流向圆心，则流过电阻R 的电流方向为从d 到c ， 根据法拉第电磁感应定律得圆盘产生的感应电动势为201·22r E Brv Br Br ωω+=== 则感应电流为E I R=又电阻R 的功率为 2P I R =则联立解得22PR Br ω=故选B 。
2．近日，第二架国产大飞机919C 在上海浦东国际机场首飞成功，919C 在上海上空水平匀速飞行，由于地磁场的存在，其机翼就会切割磁感线，下列说法正确的是（ ）A ．机翼左端的电势比右端电势低B ．机翼左端的电势比右端电势高C ．飞机飞行过程中洛伦兹力做正功D ．飞机飞行过程中洛伦兹力做负功B解析：BAB ．上海位于北半球，地磁场在北半球地表上空方向是斜向下，由右手定则判断飞机机翼切割磁感线的感应电动势方向为从右往左，所以机翼左端的电势比右端电势高，故B 正确，A 错误；CD ．洛伦兹力的方向始终垂直于速度，因此洛伦兹力不做功，故CD 错误。
故选B 。
3．图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为L ，磁场方向垂直纸面向里。
abcd 是位于纸面内的直角梯形线圈，ab 与dc 间的距离也为L 。
高中物理电磁学电磁感应问题解析
高中物理电磁学电磁感应问题解析电磁感应是高中物理中一个重要的概念，也是学生普遍感到困惑的一个难点。
本文将通过具体的题目举例，分析解题思路和考点，并给出解题技巧，帮助高中学生更好地理解和应用电磁感应的知识。
一、题目一：一根导线以速度v=10m/s垂直地穿过一个磁感应强度为B=0.5T的磁场，导线的长度为l=20cm，求导线两端的感应电动势。
解析：这是一个简单的电磁感应问题，考察对电磁感应定律的理解和应用。
根据电磁感应定律，感应电动势的大小等于磁感应强度与导线长度的乘积再乘以导线的速度。
所以，感应电动势E=Blv=0.5T×0.2m×10m/s=1V。
解题技巧：对于这类简单的电磁感应问题，只需要根据电磁感应定律进行计算即可。
注意单位的转换和计算的准确性。
二、题目二：一根导线以速度v=5m/s垂直地穿过一个磁感应强度为B=0.2T 的磁场，导线的长度为l=30cm，求导线两端的感应电流。
解析：这是一个稍微复杂一些的电磁感应问题，考察对电磁感应定律和欧姆定律的理解和应用。
根据电磁感应定律，感应电动势的大小等于磁感应强度与导线长度的乘积再乘以导线的速度。
所以，感应电动势E=Blv=0.2T×0.3m×5m/s=0.3V。
根据欧姆定律，感应电流的大小等于感应电动势与导线的电阻之比。
假设导线的电阻为R，那么感应电流I=E/R=0.3V/R。
解题技巧：对于这类稍微复杂一些的电磁感应问题，需要综合运用电磁感应定律和欧姆定律进行计算。
注意单位的转换和计算的准确性。
同时，要注意导线的电阻是否给出，如果没有给出，需要通过其他已知条件来求解。
三、题目三：一个导体圆环的半径为R=10cm，它的面积为S=πR²，导体圆环以角速度ω=2πrad/s绕垂直于圆环平面的轴旋转，求导体圆环两端的感应电动势。
解析：这是一个涉及到旋转运动的电磁感应问题，考察对电磁感应定律和旋转运动的理解和应用。
高考物理：带你攻克电磁感应中的典型例题（附解析）
高考物理：带你攻克电磁感应中的典型例题（附解析）例1、如图所示，有一个弹性的轻质金属圆环，放在光滑的水平桌面上，环中央插着一根条形磁铁．突然将条形磁铁迅速向上拔出，则此时金属圆环将（）A. 圆环高度不变，但圆环缩小B. 圆环高度不变，但圆环扩张C. 圆环向上跳起，同时圆环缩小D. 圆环向上跳起，同时圆环扩张解析：在金属环中磁通量有变化，所以金属环中有感应电流产生，按照楞次定律解决问题的步骤一步一步进行分析，分析出感应电流的情况后再根据受力情况考虑其运动与形变的问题．也可以根据感应电流的磁场总阻碍线圈和磁体间的相对运动来解答。
当磁铁远离线圈时，线圈和磁体间的作用力为引力，由于金属圆环很轻，受的重力较小，因此所受合力方向向上，产生向上的加速度．同时由于线圈所在处磁场减弱，穿过线圈的磁通量减少，感应电流的磁场阻碍磁通量减少，故线圈有扩张的趋势。
所以D选项正确。
一、电磁感应中的力学问题导体切割磁感线产生感应电动势的过程中，导体的运动与导体的受力情况紧密相连，所以，电磁感应现象往往跟力学问题联系在一起。
解决这类电磁感应中的力学问题，一方面要考虑电磁学中的有关规律，如安培力的计算公式、左右手定则、法拉第电磁感应定律、楞次定律等；另一方面还要考虑力学中的有关规律，如牛顿运动定律、动量定理、动能定理、动量守恒定律等。
例2、如图1所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻。
一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。
整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略。
让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。
（1）由b向a方向看到的装置如图2所示，请在此图中画出ab 杆下滑过程中某时刻的受力示意图；（2）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab 杆中的电流及其加速度的大小；（3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。
圆盘发电机原理
圆盘发电机原理圆盘发电机是一种基于磁力感应原理而工作的电力发生装置。
它由一个旋转的圆盘和若干个线圈组成，通过磁场的变化来产生电流。
本文将详细介绍圆盘发电机的工作原理及其应用。
一、工作原理圆盘发电机的工作原理基于法拉第电磁感应定律，即当导体在磁场中运动时，会在导体中产生感应电动势。
利用这一原理，圆盘发电机成功地将机械能转化为电能。
圆盘发电机的核心部件是旋转的圆盘和固定的线圈。
圆盘通常由导电材料制成，并配有永磁体或电磁体作为磁场源。
当圆盘旋转时，它所携带的导电材料在磁场中运动，产生感应电动势。
线圈绕在固定位置，当圆盘旋转时，导电材料切割线圈的磁力线，产生变化的磁通量。
根据法拉第电磁感应定律，磁通量的变化将在线圈中产生感应电流。
二、应用领域圆盘发电机在多个领域有广泛的应用，下面列举其中几个重要的应用领域：1. 风力发电圆盘发电机的一种常见应用是风力发电。
在风力涡轮机中，圆盘发电机通过旋转的涡轮叶片受到风的驱动，进而带动圆盘旋转。
通过磁场感应，圆盘发电机将风能转化为电能，供应给电网或存储在电池中。
2. 水力发电类似于风力发电，圆盘发电机也可以应用在水力发电领域。
在水力涡轮机中，圆盘发电机通过流动水的冲击力驱动涡轮旋转，进而产生电能。
水力发电是一种清洁、可再生的能源，广泛应用于发电厂和小型水电站。
3. 太阳能发电圆盘发电机也可以用于太阳能发电系统中。
在太阳能光伏板中，太阳能通过光伏效应转化为直流电能。
然后，这些直流电能通过适当的电子设备转化为交流电能，供应给家庭或商业用途。
4. 车载发电圆盘发电机还可以应用于车载发电系统中。
通过将圆盘发电机与车辆传动系统相连，通过车辆运动的动力传递给圆盘，从而产生电能。
这种车载发电系统可以为车辆的电路供电，同时还可以充电电池。
总结：圆盘发电机是基于磁力感应原理的电力发生装置。
它通过圆盘的旋转运动，在固定的线圈中产生感应电动势，进而将机械能转化为电能。
圆盘发电机在风力发电、水力发电、太阳能发电、车载发电等领域有广泛的应用。
高考回归复习—电学选择之电磁感应中导体旋转切割磁感线问题 含答案
高考回归复习—电学选择之电磁感应中导体旋转切割磁感线问题1．如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B 0.使该线框从静止开始绕过圆心O 、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流．现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化．为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率ΔBΔt 的大小应为( )A ．4ωB 0πB ．2ωB 0πC ．ωB 0πD ．4ωB 02π2．如图，直角三角形金属框abc 放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向平行于ab 边向上．当金属框绕ab 边以角速度ω逆时针转动时，a 、b 、c 三点的电势分别为φa 、φb 、φc .已知bc 边的长度为l .下列判断正确的是( )A ．a b φφ>，金属框中无电流B ．b c φφ>，金属框中电流方向为a →b →c →aC ．212bc U Bl ω=-，金属框中无电流 D ．212ac U Bl ω=-，金属框中电流方向为a →c →b →a3．某探究性学习小组研制了一种发电装置如图所示，图乙为其俯视图。
将8块外形相同的磁铁交错放置组合成一个高h =0.5 m 、半径r =0.2m 的圆柱体，其可绕固定轴OO ´逆时针（俯视）转动，角速度ω= 100rad/s 。
设圆柱外侧附近每个磁场区域的磁感应强度大小均为B =0.2T 、方向都垂直于圆柱体侧表面，紧靠圆柱体外侧固定一根与其等高、电阻为R 1 =0.5Ω的细金属杆ab ，杆与OO ´轴平行，图丙中阻值R =1.5Ω的电阻与理想电流表A 串联后接在杆a 、b 两端，下列说法正确的是（ ）A．电流表A的示数约为1.41 AB．杆ab产生感应电动势的最大值E约为2.83 VC．电阻R消耗的电功率为2 WD．在圆柱体转过一周的时间内，流过电流表A的总电荷量为零4．一直升飞机停在南半球的地磁极上空。
电磁感应现象中的电路问题
电路问题在电磁感应现象中有感应电动势产生，假设电路是闭合的，电路中就产生感应电流，这类电路问题与直流电路有着相同的规律，闭合电路欧姆定律、串并联电路规律都可应用。
在电磁感应现象中，产生感应电动势的那局部导体相当于电源，这个“电源”不象电池那么直观，比拟隐蔽，如果不加注意，就会出现一些不必要的错误。
所以在电磁感应现象中，正确分析相当于电源的那局部导体，画出等效的直流电路，是解决问题的关键。
例.把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成•半径为a的圆环，水平固定在竖直向下的磁感强度为B的匀强磁场中，如图1所示，一长度为2a,电阻等于R,粗细均匀的金属棒MN放在圆环上，它与圆环始终保持良好的电接触.当金属棒以恒定速度V向右移动经过环心O(1)棒上电流的大小和方向，及棒两端的电压UMN•(2)在圆环和金属棒上消耗的总热功率.解析:棒右移时，切割磁感线，产生感应电动势.此时由金属棒作圆环供电，其等效电路如图2所示,接着就可按稳恒电路方法求解.(1)金属棒经过环心时，棒中产生的感应电动势为E=B2cιv=2Bav此时，圆环的两局部构成并联连接，并联局部的电阻为R并二g∙由右手定那么可判断出金属棒上的电流方向由N→M。
棒两端的电压，就是路端电压，UMN=/R井=/^=|瓦(2)根据能的转化和守恒，圆环和金属棒上消耗的总功率等于电路中感应电流的电功率，即设左侧回路中电流为/,由欧姆定律/=6=处电阻R上的电流方向为f-e,那么: 时，求:由全电路欧姆定律得流过金属棒的电流I-2E^BavP=IE= SB2a2v2 3R例2.如图3所示，两个电阻的阻值分别为R和2R,其不计，电容器的电容量为3匀强磁场的磁感应强度为B,直纸面向里，金属棒ab、cd的长度均为/,当棒ab以速度切割磁感应线运动，当棒Cd以速度2u向右切割磁感应线运电容C的电量为多大？哪一个极板带正电？解析：金属棒ab、Cd切割磁感线运动时，分别产电动势山、E2,画出等效电路如图4所示：a2RCXXX×1X >£_2v×由法拉第电磁感应定律：E1=Blv f E2=ZBlv余电阻方向垂酎向左动时，生感应E∣-u电容器C充电后相当于断路，右侧回路中没有电流，那U RUH=-IR= BlvT为电源，向XX XV.X应电流不变，B 项错；当正方形线框下边离开磁场，上边未进入磁场的过程比正方形线框上边进入磁场过程中，磁通量减少的稍慢，故这两个过程中感应电动势不相等，感应电流也不相等，D 项错，故正确选项为C.二、图像变换问题例3矩形导线框a6cd 固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直低面向里，磁感应强度B 随时间变化的规律如下图.假设规定顺时针方向为感应电流I 的正方向，图7中正确的选项是解析：O-IS 内6垂直纸面向里均匀增大，那么由楞次定律及法拉笫电磁感应定律可得线图中产生恒定的感应电流，方向 2-j⅛~1.S l 为逆时针方向，排除A 、 —C 选项；2s-3s 内，B垂直纸面向外均匀增大，同理可得线圈中产生的感应电流方向为顺时针方向，排除B 选项，D 正确.处理有关图像变换的问题，首先要识图，即读懂图像表示的物理规律或物理过程，然后再根据所求图像与图像的联系，进行图像间的变换.三、图像分析问题例4如下图，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距1=0.20m,电阻后1.OQ ；有一导体杆管止地放在轨道上，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=O.5T 的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下.现在一外力尸沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得 力尸与时间t 的关系如下图.求杆的质量0和加速度&解析：导体杆在轨道上做初速度为零的加速直线运动，用P 表示瞬时速度，t 表示时间，那么杆切割磁感线产生的感应电动势为：E=Blv=Blat 9E闭合回路中的感应电流为：/=-,R由安培力公式和牛顿笫二定律得：F-llB=ma 9,县r B2I 2得：F=ma H ----------- at.R在图像上取两点：(0,1)(28,4)代入解方程组得:a-∖0m∕S 2,tn=0.∖kg,电容器C 的电压UC=UCE=UCd-Uef=誓电容C 的电量为Q=CUC=告"电容器右极板电势高，所以右板带正电。
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(2015· 高考全国卷Ⅰ)1824年，法国科学家阿拉果完成了著名 的“圆盘实验”．实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正 上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所 示．实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖 直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后．下列 说法正确的是( ) A．圆盘上产生了感应电动势 B．圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动 C．在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量 发生了变化 D．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生 的磁场导致磁针转动
分割思维、等效思维 从磁通量变化角度和导棒转动切割角度分析均可
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“来拒去留”的应用
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(2016· 高考全国卷甲)法拉第圆盘发电机的示意图如图所 示．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘 的边缘和铜轴接触．圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B 中．圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的 是( ) A．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定 B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向 流动 C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方 向可能发生变化 D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热 功率也变为原来的2倍
现代人喜欢到健身房骑车锻炼，某同学根据所学知识设计了一 个发电测速装置，如图所示．自行车后轮置于垂直车身平面向 里的匀强磁场中，后轮圆形金属盘在磁场中转动时，可等效成 一导体棒绕圆盘中心O转动．已知磁感应强度B＝0.5 T，圆盘 半径l＝0.3 m，圆盘电阻不计．导线通过电刷分别与后轮外边 缘和圆心O相连，导线两端a、b间接一阻值R＝10 Ω的小灯 泡．后轮匀速转动时，用电压表测得a、b间电压U＝0.6 V. (1)与a连接的是电压表的正接线柱还是负接线柱？ (2)圆盘匀速转动10分钟，则此过程中产生了多少电能？ (3)自行车车轮边缘线速度是多少？
如图，在一根竖直放置的长度有限的铜管的正上方某处从静止 开始释放一个强磁体，在强磁体沿着铜管中心轴线穿过铜管的 整个过程中，不计空气阻力，那么( ) A．由于铜是非磁性材料，故强磁体运动的加速度始终等于重力 加速度 B．由于铜是金属材料，能够被磁化，使得强磁体进入铜管时加 速度大于重力加速度，离开铜管时加速度小于重力加速度 C．由于铜是金属材料，在强磁体穿过铜管的整个过程中，铜管 中都有感应电流，加速度始终小于重力加速度 D．由于铜是金属材料，铜管可视为闭合回路，强磁体进入和离 开铜管时产生感应电流，在进入和离开铜管时加速度都小于重 力加速度，但在铜管内部时加速度等于重力加速度