2018版高中物理第2章楞次定律和自感现象章末整合提升学案鲁科版选修3_2
2018版高中物理第2章楞次定律和自感现象章末整合提升学案鲁科版选修3_2第3页



答案 D

解析 由安培力向右知电流方向为顺时针,由楞次定律知磁场增强,C错;由乙图知安培力不变,根据F=BIL知,B增大,I必减小,即电动势减小,故B的变化率减小,因此A、B错,D正确.

三、电磁感应中的电路问题

1.首先要明确电源,分清内、外电路.

磁场中磁通量变化的线圈或切割磁感线的导体相当于电源,该部分导体的电阻相当于内电阻;而其余部分的电路则是外电路.

2.路端电压、感应电动势和某段导体两端的电压三者的区别:

(1)某段导体不作为电源时,它两端的电压等于电流与其电阻的乘积;

(2)某段导体作为电源时,它两端的电压就是路端电压,U外=IR外或U外=E-Ir;

(3)某段导体作为电源,电路断路时导体两端的电压等于感应电动势.

例3 如图3甲所示,在水平面上固定有长为L=2 m、宽为d=1 m的金属U形导轨,在U形导轨右侧l=0.5 m范围内存在垂直于纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示.在t=0时刻,质量为m=0.1 kg的导体棒以v0=1 m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.1,导轨与导体棒单位长度的电阻均为λ=0.1 Ω/m,不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响(取g=10 m/s2).

图3

(1)通过计算分析4 s内导体棒的运动情况;

(2)计算4 s内回路中电流的大小,并判断电流方向;

(3)计算4 s内回路产生的焦耳热.

答案 (1)导体棒在第1 s内做匀减速运动,在1 s后一直保持静止(2)0~2 s内I=0,2~4 s内I=0.2 A,电流方向是顺时针方向(3)0.04 J

解析 (1)导体棒先在无磁场区域做匀减速运动,有-μmg=ma,vt=v0+at,x=v0t+at2,