專題課1電磁感應(yīng)中的圖象和電路問(wèn)題電磁感應(yīng)中的圖象問(wèn)題1.圖象類型(1)電磁感應(yīng)中常涉及磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁通量、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流I等隨時(shí)間變化的圖象，即Bt圖象、t圖象、Et圖象和It圖象。(2)對(duì)于切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的情況，有時(shí)還常涉及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流I等隨位移變化的圖象，即Ex圖象和Ix圖象等。2.兩類圖象問(wèn)題(1)由給定的電磁感應(yīng)過(guò)程選出或畫(huà)出正確的圖象。(2)由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應(yīng)過(guò)程，求解相應(yīng)的物理量。3.解題關(guān)鍵弄清初始條件、正負(fù)方向的對(duì)應(yīng)變化范圍、所研究物理量的函數(shù)表達(dá)式、進(jìn)出磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)等是解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵。4.電磁感應(yīng)中圖象類選擇題的兩個(gè)常用方法排除法定性地分析電磁感應(yīng)過(guò)程中物理量的變化趨勢(shì)(增大還是減小)、變化快慢(均勻變化還是非均勻變化)，特別是分析物理量的正負(fù)，以排除錯(cuò)誤的選項(xiàng)。函數(shù)法根據(jù)題目所給條件定量地寫(xiě)出兩個(gè)物理量之間的函數(shù)關(guān)系，然后由函數(shù)關(guān)系對(duì)圖象進(jìn)行分析和判斷。命題角度1磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的圖象問(wèn)題【例1】矩形導(dǎo)線框abcd放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中靜止不動(dòng)，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖象如圖1所示。設(shè)t0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里，則在04 s時(shí)間內(nèi)，選項(xiàng)圖中能正確反映線框ab邊所受的安培力F隨時(shí)間t變化的圖象是(規(guī)定ab邊所受的安培力向左為正)()圖1解析在01 s內(nèi)，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小恒定，由楞次定律可得線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，根?jù)左手定則可判斷出線框ab邊所受安培力方向向左(為正)，由FBIL可知F隨磁感應(yīng)強(qiáng)度的減小而減小。在12 s內(nèi)，由楞次定律可得線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，根?jù)左手定則可判斷出線框ab邊所受安培力方向向右(為負(fù))，由FBIL可知F隨磁感應(yīng)強(qiáng)度的增大而增大。同理在23 s內(nèi)，線框ab邊所受安培力方向向左(為正)，由FBIL可知F隨磁感應(yīng)強(qiáng)度的減小而減小。在34 s內(nèi)，線框ab邊所受安培力方向向右(為負(fù))，由FBIL可知F隨磁感應(yīng)強(qiáng)度的增大而增大，D正確。答案D【變式訓(xùn)練1】(多選)如圖2甲所示，一個(gè)剛性圓形線圈與電阻R構(gòu)成閉合回路，線圈平面與所在處的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示。下列關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e、電阻R消耗的功率P隨時(shí)間t變化的圖象，可能正確的有()圖2解析線圈的面積不變，磁場(chǎng)均勻變化，由enS得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為定值，且磁場(chǎng)增強(qiáng)和磁場(chǎng)減弱導(dǎo)致產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向相反，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；對(duì)于電阻R，流過(guò)的電流大小不變，消耗的功率恒定，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。答案BD命題角度2導(dǎo)體切割磁感線的圖象問(wèn)題【例2】(2018·東北三校聯(lián)考)(多選)如圖3所示，M、N為同一水平面內(nèi)的兩條平行長(zhǎng)直導(dǎo)軌，左端串聯(lián)電阻R，金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，金屬桿和導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，桿與導(dǎo)軌間接觸良好且無(wú)摩擦，整個(gè)裝置處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)對(duì)金屬桿ab施加一個(gè)與其垂直的水平方向的恒力F，使金屬桿從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，金屬桿的速度大小為v，R上消耗的總能量為E，則下列關(guān)于v、E隨時(shí)間變化的圖象可能正確的是()圖3解析對(duì)金屬桿ab施加一個(gè)與其垂直的水平方向的恒力F，使金屬桿從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。由于金屬桿切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，受到隨速度的增大而增大的安培力作用，所以金屬桿做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)安培力增大到等于水平方向的恒力F時(shí)，金屬桿做勻速直線運(yùn)動(dòng)，vt圖象A正確，B錯(cuò)誤；由功能關(guān)系知，開(kāi)始水平方向的恒力F做的功一部分使金屬桿動(dòng)能增大，另一部分轉(zhuǎn)化為電能，被電阻R消耗掉；當(dāng)金屬桿勻速運(yùn)動(dòng)后，水平方向的恒力F所做的功等于R上消耗的總能量E，因此Et圖象可能正確的是選項(xiàng)D。答案AD【變式訓(xùn)練2】(2018·全國(guó)卷，18)如圖4，在同一水平面內(nèi)有兩根平行長(zhǎng)導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間存在依次相鄰的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，區(qū)域?qū)挾染鶠閘，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向交替向上向下。一邊長(zhǎng)為l的正方形金屬線框在導(dǎo)軌上向左勻速運(yùn)動(dòng)。線框中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的正確圖線可能是()圖4解析設(shè)線框運(yùn)動(dòng)的速度為v，則線框向左勻速運(yùn)動(dòng)第一個(gè)的時(shí)間內(nèi)，線框切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E2Bdv(d為導(dǎo)軌間距)，電流i，回路中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針；第二個(gè)的時(shí)間內(nèi)，線框切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為零，電流為零；第三個(gè)的時(shí)間內(nèi)，線框切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E2Bdv，電流i，回路中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，所以D正確。答案D電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題1.電磁感應(yīng)中電路知識(shí)的關(guān)系圖 閉合電路2.“三步走”分析電路為主的電磁感應(yīng)問(wèn)題【例3】（2018·安徽A10聯(lián)盟聯(lián)考）如圖5所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN固定在光滑絕緣水平面上，導(dǎo)軌左端連接有阻值為R的定值電阻，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界ab、cd均垂直于導(dǎo)軌，且間距為s，e、f分別為ac、bd的中點(diǎn)，將一長(zhǎng)度為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、阻值也為R的金屬棒垂直導(dǎo)軌放置在ab左側(cè)s處，現(xiàn)給金屬棒施加一個(gè)大小為F、方向水平向右的恒力，使金屬棒從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，金屬棒向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌接觸良好。當(dāng)金屬棒運(yùn)動(dòng)到ef位置時(shí)，加速度剛好為零，不計(jì)其他電阻。求：圖5（1）金屬棒運(yùn)動(dòng)到ef位置時(shí)的速度大??；（2）金屬棒從初位置運(yùn)動(dòng)到ef位置，通過(guò)金屬棒的電荷量；（3）金屬棒從初位置運(yùn)動(dòng)到ef位置，定值電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。解析（1）設(shè)金屬棒運(yùn)動(dòng)到與ef重合時(shí)速度為v，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBLv電路中電流I由于加速度剛好為零，則FF安BIL求得v（2）通過(guò)金屬棒的電荷量qIt求得q（3）設(shè)定值電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱為Q，由于金屬棒的電阻也為R，因此整個(gè)電路中產(chǎn)生的總的焦耳熱為2Q。金屬棒從靜止運(yùn)動(dòng)到ef位置的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理有WFW安mv2根據(jù)功能關(guān)系有W安2Q拉力F做的功WFFs求得QFs答案（1）（2）（3）Fs【變式訓(xùn)練3】（2018·江西新余期末）如圖6甲所示，水平面上的兩光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距d0.5 m，電阻不計(jì)，左端通過(guò)導(dǎo)線與阻值R2 的電阻連接，右端通過(guò)導(dǎo)線與阻值RL4 的小燈泡L連接。在CDFE矩形區(qū)域內(nèi)有垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，CE長(zhǎng)l2 m，有一阻值r2 的金屬棒PQ放置在靠近磁場(chǎng)邊界CD處（恰好不在磁場(chǎng)中）。CDFE區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示。在t0至t4 s內(nèi)，金屬棒PQ保持靜止，在t4 s時(shí)使金屬棒PQ以某一速度進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域并保持勻速運(yùn)動(dòng)。已知從t0開(kāi)始到金屬棒運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)邊界EF處的整個(gè)過(guò)程中，小燈泡的亮度沒(méi)有發(fā)生變化。求：圖6（1）通過(guò)小燈泡的電流；（2）金屬棒PQ在磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的速度大小。解析（1）在t0至t4 s內(nèi)，金屬棒PQ保持靜止，磁場(chǎng)變化導(dǎo)致電路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。等效電路為r與R并聯(lián)，再與RL串聯(lián)，電路的總電阻R總RL5 此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Edl0.5×2×0.5 V0.5 V通過(guò)小燈泡的電流I0.1 A。（2）當(dāng)棒在磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，等效電路為R與RL并聯(lián)，再與r串聯(lián)，此時(shí)電路的總電阻R總r 由于燈泡中電流不變，所以燈泡的電流ILI0.1 A，則流過(guò)金屬棒的電流為IILIRIL0.3 A電動(dòng)勢(shì)EIR總Bdv解得棒PQ在磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的速度大小v1 m/s。答案（1）0.1 A（2）1 m/s活頁(yè)作業(yè)（時(shí)間：30分鐘）A組基礎(chǔ)過(guò)關(guān)1（2018·孝感模擬）如圖1甲所示，在電阻R1 ，面積S10.3 m2的圓形線框中心區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓形磁場(chǎng)區(qū)面積S20.2 m2。若取磁場(chǎng)方向垂直紙面向外為正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間的變化規(guī)律可用圖乙描述，則線框中的感應(yīng)電流I（取順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎较颍╇S時(shí)間t的變化圖線是 （）圖1答案C2下列四個(gè)選項(xiàng)圖中，虛線上方空間都存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。A、B中的導(dǎo)線框?yàn)檎叫?，C、D中的導(dǎo)線框?yàn)橹苯巧刃?。各?dǎo)線框均繞垂直紙面軸O在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向如箭頭所示，轉(zhuǎn)動(dòng)周期均為T(mén)。從線框處于圖示位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，以在OP邊上從P點(diǎn)指向O點(diǎn)的方向?yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向。則在如圖所示的四個(gè)情景中，產(chǎn)生的感應(yīng)電流i隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖2所示的是（）圖2解析根據(jù)感應(yīng)電流在一段時(shí)間恒定，導(dǎo)線框應(yīng)為扇形；由右手定則可判斷出產(chǎn)生的感應(yīng)電流i隨時(shí)間t的變化規(guī)律如題圖所示的是選項(xiàng)C。答案C3（多選）如圖3所示，先后以速度v1和v2勻速把一矩形線圈拉出有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，v12v2，在先后兩種情況下（）圖3A線圈中的感應(yīng)電流之比I1I221B線圈中的感應(yīng)電流之比I1I212C線圈中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1Q241D通過(guò)線圈某截面的電荷量之比q1q211解析由于v12v2，根據(jù)EBLv得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比，感應(yīng)電流I，則感應(yīng)電流之比為，A正確，B錯(cuò)誤；線圈出磁場(chǎng)所用的時(shí)間t，則時(shí)間比為，根據(jù)QI2Rt可知熱量之比為，C錯(cuò)誤；根據(jù)qIttt得，D正確。答案AD4.如圖4甲所示，線圈ABCD固定于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，當(dāng)磁場(chǎng)變化時(shí)，線圈AB邊所受安培力向右且變化規(guī)律如圖乙所示，則磁場(chǎng)的變化情況可能是圖中的（）圖4解析由題意可知，安培力的方向向右，根據(jù)左手定則可知感應(yīng)電流的方向由B到A，再由楞次定律可知，當(dāng)垂直向外的磁場(chǎng)在增加時(shí)，會(huì)產(chǎn)生由B到A的感應(yīng)電流，由法拉第電磁感應(yīng)定律，結(jié)合閉合電路歐姆定律，則安培力的表達(dá)式FBILBL，因安培力的大小不變，則B是定值，因磁場(chǎng)B增大，則減小，故選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤。答案D5.（2018·內(nèi)蒙古部分學(xué)校高三上學(xué)期期末聯(lián)考）如圖5甲所示，固定閉合線圈abcd處于方向垂直紙面向外的磁場(chǎng)中，磁感線分布均勻，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，則下列說(shuō)法正確的是（）圖5A.t1 s時(shí)，ab邊受到的安培力方向向左B.t2 s時(shí)，ab邊受到的安培力為0C.t2 s時(shí)，ab邊受到的安培力最大D.t4 s時(shí)，ab邊受到的安培力最大解析由題圖知，02 s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小逐漸增大，根據(jù)楞次定律知線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，根?jù)左手定則判斷知ab邊受到的安培力方向向右，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；t2 s時(shí)，0，感應(yīng)電流I0，安培力F0，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；t4 s時(shí)，B0，安培力F0，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案B6.如圖6所示，兩個(gè)互連的金屬圓環(huán)，小金屬環(huán)的電阻是大金屬環(huán)電阻的二分之一，磁場(chǎng)垂直穿過(guò)大金屬環(huán)所在區(qū)域，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化時(shí)，在大環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E，則a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為（）圖6A.E B.E C.E D.E解析a、b間的電勢(shì)差等于路端電壓，而小環(huán)電阻占電路總電阻的，故a、b間電勢(shì)差為UE，選項(xiàng)B正確。答案B7.（2018·山東第一次大聯(lián)考）（多選）如圖7所示，導(dǎo)體棒沿兩平行導(dǎo)軌從圖中位置以速度v向右勻速通過(guò)一正方形abcd磁場(chǎng)區(qū)域，ac垂直于導(dǎo)軌且平行于導(dǎo)體棒，ac右側(cè)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是左側(cè)的2倍且方向相反，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì)，下列關(guān)于導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流和所受安培力隨時(shí)間變化的圖象正確的是（規(guī)定電流由M經(jīng)R到N為正方向，安培力向左為正方向）（）圖7解析導(dǎo)體棒在左半?yún)^(qū)域時(shí)，根據(jù)右手定則，通過(guò)棒的電流方向向上，電流由M經(jīng)R到N為正值，且逐漸變大，導(dǎo)體棒在右半?yún)^(qū)域時(shí)，根據(jù)右手定則，通過(guò)棒的電流方向向下，電流為負(fù)值，且逐漸減小，且經(jīng)過(guò)分界線時(shí)感應(yīng)電流大小突然加倍，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；第一段時(shí)間內(nèi)安培力大小FBILL2t2，第2段時(shí)間內(nèi)F2BILL2t2，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。答案ACB組能力提升8.（多選）如圖8所示，一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框abcd無(wú)初速度地從高處釋放，線框下落過(guò)程中，下邊保持水平向下平動(dòng)，在線框的下方，有一個(gè)上、下界面都水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，磁場(chǎng)區(qū)高度為2L，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直，閉合線框下落后，剛好勻速進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)，在整個(gè)進(jìn)出磁場(chǎng)過(guò)程中，線框中的感應(yīng)電流I隨位移x變化的圖象可能是下圖中的（）圖8解析線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，mg，下邊始終勻速切割磁感線，通過(guò)線框的感應(yīng)電流的大小恒定為I0，方向不變，線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后，安培力立即消失，線框僅在重力的作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線框下邊剛出磁場(chǎng)時(shí)，線框的速度大于進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度，故電流大于I0，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；線框所受安培力大于重力，線框做減速運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)電流及安培力都減小，所以線框的加速度a也減小，當(dāng)加速度減小到0時(shí)，電流為I0，選項(xiàng)B、D中在x2L和x3L之間的曲線，分別對(duì)應(yīng)著上邊剛要出磁場(chǎng)時(shí)，線框的速度已減小到進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度和未減小到該速度兩種情況，因此選項(xiàng)B、D正確。答案BD9.（多選）如圖9所示，一不計(jì)電阻的導(dǎo)體圓環(huán)，半徑為r、圓心在O點(diǎn)，過(guò)圓心放置一長(zhǎng)度為2r、電阻為R的輻條，輻條與圓環(huán)接觸良好，現(xiàn)將此裝置放置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)邊界恰與圓環(huán)直徑在同一直線上，現(xiàn)使輻條以角速度繞O點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，右側(cè)電路通過(guò)電刷與圓環(huán)中心和環(huán)的邊緣相接觸，R1，S處于閉合狀態(tài)，不計(jì)其他電阻，則下列判斷正確的是（）圖9A.通過(guò)R1的電流方向?yàn)樽韵露螧.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為2Br2C.理想電壓表的示數(shù)為Br2D.理想電流表的示數(shù)為解析由右手定則可知圓環(huán)中心為電源的正極、圓環(huán)邊緣為電源的負(fù)極，因此通過(guò)R1的電流方向?yàn)樽韵露希x項(xiàng)A正確；由題意可知，始終有長(zhǎng)度為r的輻條在轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線，因此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為Br2，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由圖可知，在磁場(chǎng)內(nèi)部的半根輻條相當(dāng)于電源，磁場(chǎng)外部的半根輻條與R1并聯(lián)，因此理想電壓表的示數(shù)為Br2，選項(xiàng)C正確；理想電流表的示數(shù)為，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案AC10.如圖10所示，間距L1 m的兩根足夠長(zhǎng)的固定水平平行導(dǎo)軌間存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1 T、方向垂直于紙面向里，導(dǎo)軌上有一金屬棒MN與導(dǎo)軌垂直且在水平拉力F作用下以v2 m/s的速度水平向左勻速運(yùn)動(dòng)。R18 ，R212 ，C6F，導(dǎo)軌和棒的電阻及一切摩擦均不計(jì)。開(kāi)關(guān)S1、S2閉合，電路穩(wěn)定后，求：圖10（1）通過(guò)R2的電流I的大小和方向；（2）拉力F的大小；（3）開(kāi)關(guān)S1切斷后通過(guò)R2的電荷量Q。解析（1）開(kāi)關(guān)S1、S2閉合后，根據(jù)右手定則知棒中的感應(yīng)電流方向是由MN，所以通過(guò)R2的電流方向是由baMN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小EBLv流過(guò)R2的電流I代入數(shù)據(jù)解得I0.1 A（2）棒受力平衡有FF安，F(xiàn)安BIL代入數(shù)據(jù)解得F0.1 N（3）開(kāi)關(guān)S1、S2閉合，電路穩(wěn)定后，電容器所帶電荷量Q1CIR2S1切斷后，流過(guò)R2的電荷量Q等于電容器所帶電荷量的減少量，即QQ10代入數(shù)據(jù)解得Q7.2×106 C答案（1）0.1 A，方向是ba（2）0.1 N（3）7.2×106 C11.在傾角為37°的斜面上，放置MN和PQ兩根不等間距的光滑金屬導(dǎo)軌，該裝置放置在垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。導(dǎo)軌M、P端間接入阻值R130 的電阻和理想電流表，N、Q端間接阻值為R26 的電阻。質(zhì)量為m0.6 kg、長(zhǎng)為L(zhǎng)1.5 m的金屬棒放在導(dǎo)軌上以v05 m/s的初速度從ab處向右上方滑到ab處的時(shí)間為t0.5 s，滑過(guò)的距離l0.5 m。ab處導(dǎo)軌間距Lab0.8 m，ab處導(dǎo)軌間距Lab1 m。若金屬棒滑動(dòng)時(shí)電流表的讀數(shù)始終保持不變，不計(jì)金屬棒和導(dǎo)軌的電阻。sin 37°0.6，cos 37°0.8，g取10 m/s2，求：圖11（1）此過(guò)程中電阻R1上產(chǎn)生的熱量；（2）此過(guò)程中電流表上的讀數(shù)；（3）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。解析（1）因電流表的讀數(shù)始終保持不變，即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變，故BLabv0BLabvab，代入數(shù)據(jù)可得vab4 m/s，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，得Q總m（vv）mglsin 37°QR1QR2由Qt，得，代入數(shù)據(jù)可求，得QR10.15 J（2）由焦耳定律QR1IR1t可知電流表讀數(shù)I10.1 A（3）不計(jì)金屬棒和導(dǎo)軌上的電阻，則R1兩端的電壓始終等于金屬棒與兩軌接觸間的電動(dòng)勢(shì)，由EI1R1，EBLabvab可得B0.75 T答案（1）0.15 J（2）0.1 A（3）0.75 T13