1、增分练(11)电磁感应规律的综合应用(一)1(2017盐城市阜宁中学高三下学期模拟考试)如图甲所示，在水平面上固定有长为L2 m、宽为d0.5 m的光滑金属“U”形导轨，导轨右端接有R1 的电阻，在“U”形导轨右侧l1 m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示在t0时刻，质量为m0.1 kg、内阻r1 导体棒ab以v01 m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动，导轨的电阻忽略不计，g取10 m/s2.(1)求第一秒内流过ab电流的大小及方向；(2)求ab棒进磁场瞬间的加速度大小；(3)导体棒最终停止在导轨上，求全过程回路中产生的焦耳热解析：(1)第一秒内磁场随时
2、间均匀变化，由法拉第电磁感应定律有E10.5 V所以流过ab的电流I10.25 A，方向：由a流向b(2)依题意可知ab棒在1 s末时刻进入磁场(速度仍为v0)，此后磁感应强度保持不变则E2Bdv00.5 VI20.25 AFBI2d由牛顿第二定律，有BI2dma所以a1.25 m/s2(3)Q1I(Rr)t10.125 J.Q2mv0.05 J.全过程回路产生的焦耳热QQ1Q20.175 J答案：(1)0.25 A方向：由a流向b(2)1.25 m/s2(3)0.175 J2(2017河南高考预测卷)如图甲所示，相距L1 m、电阻不计的两根长金属导轨，各有一部分在同一水平面上，另一部分在同一
3、竖直面内质量均为m50 g、电阻均为R1.0 的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数0.5.整个装置处于磁感应强度B1.0 T、方向竖直向上的匀强磁场中，ab杆在水平拉力F作用下沿导轨向右运动，cd杆固定在某位置现在释放cd杆并开始计时，cd杆的vcdt图象如图乙所示，已知在01 s和23 s内，图线为直线取g10 m/s2.(1)求在01 s内通过cd杆中的电流；(2)若已知ab杆在1 s2 s内做匀加速直线运动，求1 s2 s时间内拉力F随时间t变化的关系式解析：(1)在01 s内，cd杆的vcdt图线为倾斜直线，因此cd杆做匀变速直线运动，加速度为：a1
4、4.0 m/s2因此cd杆受向上的摩擦力作用，其受力图如图所示根据牛顿第二定律，有：mgFfma其中FfFNFABIL因此回路中的电流为：I0.6 A(2)在01 s内，设ab杆产生的电动势为E，则：EBLv1由闭合电路欧姆定律知：Iv11.2 m/s则ab杆的速度为：v11.2 m/s在23 s内，由图象可求出cd杆的加速度为：a24 m/s2同理可求出ab杆的速度：v22.8 m/s在12 s内，ab杆做匀加速运动，则加速度为：a1.6 m/s2I对ab杆，根据牛顿第二定律有：FmgBILmaab杆在t时刻的速度：vv1a(t1)回路中的电流：I联立可得：F0.8t0.13答案：(1)在01 s内通过cd杆中的电流0.6 A(2)这段时间内拉力F随时间t变化的关系式为：F0.8t0.13
