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電磁感應(yīng)與電路的綜合

關(guān)于電磁感應(yīng)電路的分析思路其步驟可歸納為“一源、二感、三電”，具體操作為：

對(duì)于電磁感應(yīng)電路的一般分析思路是：先電后力，具體方法如下：

①先做“源”的分析：分離出電路中由電磁感應(yīng)所產(chǎn)生的________，并求出電源的________和電源的________．在電磁感應(yīng)中要明確切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路相當(dāng)于________，其他部分為________．接著用右手定則或楞次定律確定感應(yīng)電流的________．在電源(導(dǎo)體)內(nèi)部，電流由________(低電勢(shì))流向電源的________(高電勢(shì))，在外部由正極流向負(fù)極．

②再做路的分析：分析電路的結(jié)構(gòu)，畫出________，弄清電路的________，再結(jié)合閉合電路歐姆定律及串、并聯(lián)電路的性質(zhì)求出相關(guān)部分的________，以便計(jì)算________．

③然后做力的分析：分離力學(xué)研究對(duì)象(通常是電路中的桿或線圈)的受力分析，特別要注意________力與________力的分析．

④接著運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析：根據(jù)力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系，確定物體的________．

⑤最后做能量的分析：找出電路中________能量的部分結(jié)構(gòu)和電路中________能量部分的結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒建立等式關(guān)系．

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（浙江省四校聯(lián)合體2011屆高三下學(xué)期開學(xué)測(cè)試?yán)砜凭C合試題）如圖所示，兩足夠長(zhǎng)平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌平面與水平面夾角a=30°，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上，長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R．兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右端電路，燈泡的電阻RL=4R，定值電阻R1=2R，電阻箱電阻調(diào)到使R2=12R，重力加速度為g，現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，試求：
（1）金屬棒下滑的最大速度為多少？
（2）R2為何值時(shí)，其消耗的功率最大？最大的功率為多少？

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（浙江省四校聯(lián)合體2011屆高三下學(xué)期開學(xué)測(cè)試?yán)砜凭C合試題）如圖所示，兩足夠長(zhǎng)平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌平面與水平面夾角a=30°，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上，長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R．兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右端電路，燈泡的電阻RL=4R，定值電阻R1=2R，電阻箱電阻調(diào)到使R2=12R，重力加速度為g，現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，試求：
（1）金屬棒下滑的最大速度為多少？
（2）R2為何值時(shí)，其消耗的功率最大？最大的功率為多少？

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1.  C    2. B     3. C      4. ABC   5.  AC

6.  AD    7. C     8. AB      9. D    10.   A

11. 0.63

12. 鎮(zhèn)流器的自感現(xiàn)象　　斷開瞬間　　只有在電路剛斷開時(shí)才能產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)使人產(chǎn)生觸電的感覺

13. Br2ω/2 ，0

14. 解：（１）由題意知，帶電粒子從Ｃ孔進(jìn)入，與筒壁碰撞兩次再?gòu)模每咨涑鼋?jīng)歷的時(shí)間為最短，由，粒子由Ｃ孔進(jìn)入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度，由，即，得

（２）粒子從的加速度為，，粒子從的時(shí)間為；粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，將（１）求得的Ｂ值代入，得，求得

15. 解：（１）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值：

（２）由歐姆定律得電流的最大值：＝0.16Ａ

電流的有效值＝0.11Ａ

（３）用電器上消耗的電功率：

16. 解：（1）ａｂ脫離ＥＦ前，電路中的磁通量的變化為

平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，

有

（2）ａｂ脫離ＥＦ時(shí)，回路中通過(guò)電流最大，即，

ａｂ脫離ＥＦ后，電路中不在有電流，并且ａｂ倒下過(guò)程中只有小球的重力做功，機(jī)械能守恒，即

ａｂ上各處切割磁感線的速度是不同的，其等效切割速度應(yīng)等于ａｂ中點(diǎn)的速度

聯(lián)立解得

17.解：（1）經(jīng)過(guò)時(shí)間后，MN運(yùn)動(dòng)的距離為，由圖可知直導(dǎo)線MN在閉合回路中的有效長(zhǎng)度為，

    此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值：（V）

（2）此時(shí)閉合回路中的總長(zhǎng)度為：

                                  

閉合回路中的總電阻：

根據(jù)全電路的歐姆定律，電流大�。�（A），由右手定律可得電流方向在閉合回路中是逆時(shí)針方向

（3）此時(shí)MN中不在閉合回路中的導(dǎo)線MP的長(zhǎng)度為

產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)（V）

在閉合回路中的導(dǎo)線PN兩端電壓（V）

所以MN兩端的電壓


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