1、如图（ a）两相距L=0.5m的平行金属导轨固定于水平面上，导轨左端与阻值R=2Ω的电阻连接，导轨间虚线右侧
存在垂直导轨平面的匀强磁场，质量 m=0.2kg的金属杆垂直于导轨上，与导轨接触良好，导轨与金属杆的电阻可忽略，
杆在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动，并始终与导轨垂直，其v- t 图像如图（b）所示，在15s 时撤去拉力，同时使磁场随时间变化，从而保持杆中电流为0，求：
（ 1）金属杆所受拉力的大小为F；
（ 2）0-15s 匀强磁场的磁感应强度大小为；
（ 3）15-20s 内磁感应强度随时间的变化规律。
2、如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为L=0.2m ，长为 2d， d=0.5m，上半段 d 导轨光滑，
下半段 d 导轨的动摩擦因素为μ=，导轨平面与水平面的夹角为θ=30°．匀强磁场的磁感应强度大小为B=5T，方向与导轨平面垂直．质量为m=0.2kg 的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在粗糙的下半段一直做匀速运动，导体棒始终与导轨垂直，接在两导轨间的电阻为R=3Ω，导体棒的电阻为r=1 Ω，其他部分的电阻均不计，重力加速度取
g=10m/s 2，求：
（1）导体棒到达轨道底端时的速度大小；
（2）导体棒进入粗糙轨道前，通过电阻R 上的电量 q；
（3）整个运动过程中，电阻R 产生的焦耳热 Q．
3、如图甲所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L1＝1m，导轨平面与水平面成θ＝30角，上端连接阻值＝ 1． 5Ω的电阻；质量为＝ 0． 2kg 、阻值r＝ 0． 5Ω的金属棒 ab 放在两导轨上，距离导轨最上端为L
2＝ 4m，棒与导轨垂直并保持良好接触。整个装置处于一匀强磁场中，该匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度大
小随时间变化的情况如图乙所示。为保持ab 棒静止，在棒上施加了一平行于导轨平面的外力F，g=10m/s 2 求：（1）当t＝ 2s 时，外力F1的大小；
（2）当t＝ 3s 前的瞬间，外力F2的大小和方向；
（ 3）请在图丙中画出前4s 外力F随时间变化的图像（规定Ｆ方向沿斜面向上为正）；
4、如图 33 － 11 甲所示，一足够长阻值不计的光滑平行金属导轨MN、 PQ之间的距离 L＝1.0m，NQ两端连接阻值R ＝
1.0 Ω的电阻，磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，导轨平面与水平面间的夹角θ＝30°.一质量
＝ 0.20 kg 、阻值
r ＝ 0.50Ω的金属棒垂直于导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量＝ 0.60 kg的重物
P
m M
相连．细线与金属导轨平行．金属棒沿导轨向上滑行的速度v 与时间 t 之间的关系如图33－11乙所示，已知金属棒在 0～ 0.3 s内通过的电量是0.3 ～ 0.6 s内通过电量的，g＝10 m/s2，求：
甲
乙
图 33－ 11
(1)0 ～ 0.3 s内棒通过的位移；
(2) 金属棒在0～ 0.6 s内产生的热量．
5、如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距
的电阻连接，右端通过导线与阻值R L＝ 4 W的小灯泡 L 连接．在
d＝ 0.5 m，电阻不计，左端通过导线与阻值
CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，
R＝2W
CE长l =2
m，有一阻值r=2 W的金属棒PQ放置在靠近磁场边
界CD处． CDEF区域内磁场的磁感应强
度
B 随时间变化如图22 乙
所示．在 t ＝0至 t ＝4s内，金属棒 PQ保持静止，在 t ＝4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动．
知从 t ＝0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，求：
已（1）通过小灯泡的电流．
（2）金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小．
参考答案
一、计算题
1、（ 1） 0.24N ；（ 2） 0.4 T；（ 3）
（ 2）在 10 — 15s 时间段杆在磁场中做匀速运动，因此有
以 F=0.24N，μmg=0.16N代入
解得 B0=0.4 T
（ 3）由题意可知在15— 20s 时间段通过回路的磁通量不变，设杆在15— 20s 内运动距离为d，15s后运动的距离为x B( t ) L( d+x)= B0Ld
其中 d=20m
x=4( t -15)-0.4(t -15)2
由此可得
2、考点：
导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．.
专题：
电磁感应——功能问题．
分析：
（1）研究导体棒在粗糙轨道上匀速运动过程，受力平衡，根据平衡条件即可求解速度大小．
（2）进入粗糙导轨前，由法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电量公式结合求解电量．
（ 3）导体棒在滑动时摩擦生热为Q f =2μ mgdcosθ，再根据能量守恒定律求解电阻产生的焦耳热Q．
解答：
解：（ 1）导体棒在粗糙轨道上受力平衡：
由 mgsin θ =μ mgcos θ +BIL
得： I=0.5A
由 BLv=I （R+r）
代入数据得： v=2m/s
（ 2）进入粗糙导轨前，导体棒中的平均电动势为：==
导体棒中的平均电流为：==
所以，通过导体棒的电量为：q=△ t==0.125C
（3）由能量守恒定律得： 2mgdsin θ =Q电 +μ mgdcos θ +mv2
得回路中产生的焦耳热为：Q电 =0.35J
所以，电阻R 上产生的焦耳热为：Q=Q 电=0.2625J
答：（ 1）导体棒到达轨道底端时的速度大小是2m/s ；
（ 2）导体棒进入粗糙轨道前，通过电阻R 上的电量q 是 0.35C ；
（3）整个运动过程中，电阻R 产生的焦耳热 Q 是 0.2625J ．
点评：
运用平衡条件列方程，关键要正确推导本题实质是力学的共点力平衡与电磁感应的综合，都要求正确分析受力情况，
出安培力与速度的关系式，分析出能量是怎样转化的．
3、【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；法拉第电磁感应定律；电磁感应中的能量转
化． J2 L2 L3
【答案解析】（ 1）0；（ 2） 0.5N ，方向沿斜面向下；（ 3）如图所示．解析：（ 1）当 t=2s 时，回路中产生的感应电动势为：E=，
B2=1T，应电流为：
I=；
根据楞次定律判断可知，ab 所受的安培力沿轨道向上；
ab 棒保持静止，受力平衡，设外力沿轨道向上，则由平衡条件有：
mgsin30 ° -B 2IL 1-F 1=0
可解得： F1 =mgsin30 ° -B 2IL 1 =0.2 × 10× sin30 °-1 × 1× 1=0
（ 2）当 t=3s 前的瞬间，由图可知，B3 =1.5T ，设此时外力沿轨道向上，则根据平衡条件得：
F2+B3 IL 1-mg sin30 ° =0
则得： F2=mg sin30 ° -B 3IL 1=0.2 × 10 × sin30 ° -1.5 × 1× 1=-0.5N ，负号说明外力沿斜面向下．
（ 3）规定 F 方向沿斜面向上为正，在0-3s 内，根据平衡条件有：
mgsin30 ° -BIL 1-F=0 而 B=0.5t （ T）
则得： F=mgsin30 ° -BIL 1=0.2 × 10× sin30 ° -0.5T × 1× 1=1-0.5T （ N）
当 t=0 时刻， F=1N．在 3-4s 内， B 不变，没有感应电流产生，ab 不受安培力，则由平衡条件得：F=mgsin30 ° =0.2×10 × sin30 ° N=1N
画出前4s 外力 F 随时间变化的图象如图所示．
【思路点拨】（1）由图知， 0-3s 时间内， B 均匀增大，回路中产生恒定的感应电动势和感应电流，根据法拉第电磁
感应定律和欧姆定律求出感应电流，由平衡条件求解t=2s 时，外力F1的大小．（ 2）与上题用同样的方法求出外力
F2的大小和方向．（3）由 B-t图象得到 B 与 t 的关系式，根据平衡条件得到外力 F 与 t 的关系式，再作出图象．解
决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律、平衡条件、安培力公式和能量守恒定律等等电磁学和力学规律，得到解析式，再画图象是常用的思路，要多做相关的训练．
4、解析： (1) 金属棒在0.3 ～ 0.6 s内通过的电量是q1＝I 1t 1＝
金属棒在0～ 0.3 s内通过的电量q2＝＝
由题知 1 ＝
q 2，代入解得
x
2＝0.3 m.
q
(2)金属棒在 0～ 0.6 s 内通过的总位移为x＝x1＋x2＝vt1＋x2，代入解得x＝ 0.75 m 根据能量守恒定律Mgx－ mgx sinθ－ Q＝( M＋m) v2
代入解得Q＝2.85 J
由于金属棒与电阻R串联，电流相等，根据焦耳定律Q＝ I 2Rt，得到它们产生的热量与电阻成正比，所以金属棒在0～0.6 s内产生的热量Q r＝Q＝1.9 J.
答案： (1)0.3 m(2)1.9 J
5、【解析】
（ 1）在t＝ 0 至t＝ 4s 内，金属棒保持静止，磁场变化导致电路中产生感应电动势．电路为r与R并联，再与R
L 串联，电路的总电阻
＝5Ω①
此时感应电动势
=0.5 ×2× 0.5V=0.5V②
通过小灯泡的电流为：＝ 0.1A③
（ 2）当棒在磁场区域中运动时，由导体棒切割磁感线产生电动势，电路为R 与 R L并联，再与r 串联，此时电路的总
电阻
＝2＋Ω＝Ω④
由于灯泡中电流不变，所以灯泡的电流I L=0.1A，则流过棒的电流为
＝ 0.3A⑤
电动势⑥
解得棒 PQ在磁场区域中v=1m/s
1、如图（ a）两相距L=0.5m的平行金属导轨固定于水平面上，导轨左端与阻值R=2Ω的电阻连接，导轨间虚线右侧 存在垂直导轨平面的匀强磁场，质量 m=0.2kg的金属杆垂直于导轨上，与导轨接触良好，导轨与金属杆的电阻可忽略， 杆在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动，并始终与导轨垂直，其v- t 图像如图（b）所示，在15s 时撤去拉力，同时使磁场随时间变化，从而保持杆中电流为0，求： （ 1）金属杆所受拉力的大小为F； （ 2）0-15s 匀强磁场的磁感应强度大小为； （ 3）15-20s 内磁感应强度随时间的变化规律。 2、如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为L=0.2m ，长为 2d， d=0.5m，上半段 d 导轨光滑， 下半段 d 导轨的动摩擦因素为μ=，导轨平面与水平面的夹角为θ=30°．匀强磁场的磁感应强度大小为B=5T，方向与导轨平面垂直．质量为m=0.2kg 的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在粗糙的下半段一直做匀速运动，导体棒始终与导轨垂直，接在两导轨间的电阻为R=3Ω，导体棒的电阻为r=1 Ω，其他部分的电阻均不计，重力加速度取 g=10m/s 2，求： （1）导体棒到达轨道底端时的速度大小； （2）导体棒进入粗糙轨道前，通过电阻R 上的电量 q； （3）整个运动过程中，电阻R 产生的焦耳热 Q． 3、如图甲所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L1＝1m，导轨平面与水平面成θ＝30角，上端连接阻值＝ 1． 5Ω的电阻；质量为＝ 0． 2kg 、阻值r＝ 0． 5Ω的金属棒 ab 放在两导轨上，距离导轨最上端为L 2＝ 4m，棒与导轨垂直并保持良好接触。整个装置处于一匀强磁场中，该匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度大 小随时间变化的情况如图乙所示。为保持ab 棒静止，在棒上施加了一平行于导轨平面的外力F，g=10m/s 2 求：（1）当t＝ 2s 时，外力F1的大小； （2）当t＝ 3s 前的瞬间，外力F2的大小和方向； （ 3）请在图丙中画出前4s 外力F随时间变化的图像（规定Ｆ方向沿斜面向上为正）；
电功率经典练习题 1.一台电动机正常工作时线圈两端电压为380V ，线圈电阻为2Ω，线圈中电流为10A ，这台电动机正常工作1s 消耗的电能为W 和产生的热量为Q 分别为A A.3800J 、200J . B.3800J 、3800J C.72200J 、200J D.72200J 、3800J 2.一个标有“6V 3W”的灯泡，欲接到9V 的电源上能正常发光，应给它C A.串联一个3Ω的电阻 B.并联一个3Ω的电阻 C.串联一个6Ω的电阻 D.并联一个6Ω的电阻 3.一只标有“6V 1.5W”的灯泡L 1和另一只“6V 3W”的灯泡L 2串联后接在电源上，通电后有一只灯泡正常发光，另一只灯泡较暗，其中能正常发光的是灯泡 L1 ，此时电路中的电流是 0.25 A ，电源电压是 9 V 。 4. 图所示电路，电源中电源两端的电压保持不变，R 0为定值电阻，R 为滑动变 阻器．闭合开关S 后，在滑动变阻器滑片P 向右滑动的过程中,下列说法正确 的是 C A ．电流表A 1的示数变小 B ．电流表A 2的示数变大 C ．电压表V 的示数不变 D ．小灯泡L 的亮度变暗 5．如图所示电路，电源电压保持不变，L 是标有“6V 3W ”的小灯泡，R 是滑 动变阻器。闭合开关S 3，断开开关S 1、S 2，滑片P 位于中点时，灯泡L 恰好正常发光，电压表V 的示数为U 1；当S 1、S 2都闭合，滑片P 滑至b 端时，电流表 示数为1.5A ，电压表V 的示数为U 2；U 1:U 2=1:2，下列选项正确的是B A ．滑动变阻器的变化范围是0~12Ω B ．滑动变阻器的变化范围是0~24Ω C ．当S 1、S 2 、S 3都闭合，滑片P 位于a 端时，灯泡L 仍能正常工作 6．小敏同学在做电学实验时按照如图7所示的电路将电学器材连接，她使用的 电流表量程为0~0.6A ，电压表的量程为0~3V ，电源两端的电压为6V 且保持不变，电阻R 的阻值为10Ω，允许消耗的最大电功率为0.9W 。滑动变阻器R 0的最大阻值为20Ω，允许通过的最大电流为0.5A 。将开关S 闭合后，要保证电路中各个元件正常工作，以 下说法正确的是 B A ．通过电阻R 的电流最大值为0.4A B ．滑动变阻器接入电路的最小值为5Ω C ．电压表示数最大的变化量为1V D ．滑动变阻器R 0消耗的最大功率为1.2W 7．图所示电路中电源两端电压不变。当①和②均为电压表时，开关S 闭合后，电压表V 1、V 2的示数之比为7∶12，电阻R 1消耗的电功率为P 1。当①和②均为电流表 时，开关S 闭合后，电流表A 1、A 2的示数之比为16∶21，此时电阻R 2消耗 的电功率为P 2'。则P 1∶P 2'等于D A ．1∶12 B．1∶16 C ．3∶64 D．9∶16 8．如图所示电路中，电压U 保持不变，电流表的示数为1A 。如果R 1与R 2的等效电阻为R ，并且R 1：R=5：3，电阻R 2消耗的电功率为2.4W ，则电阻R 1=___12.8__Ω。 9.如图所示电路，R 是定值电阻，灯泡L 1L 2分别标有“8V 8W ”和“12V 24W ”，电路两 R 0
3. 如图所示，两根光滑的金属导 计。斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。质量为m,电阻可不计的金属棒 直的恒力作用下沿导轨匀速上滑，并上升h高度，如图所示。在这过程中 A. 作用于金属捧上的各个力的合力所作的功等于零 B. 作用于金属捧上的各个力的合力所作的功等 于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和 C. 恒力F与安培力的合力所作的功等于零 ab,在沿着斜面与棒垂 4. 两根光滑金属导轨平行放置在倾角为0=30。的斜面上，导轨左端接 有电阻R=10 / Q,导轨自身电阻忽略不计。匀强磁场垂直于斜面向上，磁感强度B=0.5T。质量Y 为m=0.1kg ，电阻可不计的金属棒ab静止释放，沿导轨下滑。如图所示，设导轨足够长，导轨宽度L=2m，金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好，当金属棒下滑h=3m时，速度恰好达到最大速度，求此(1)最大速度(2)从开始到速度达到T h 』 第12讲法拉第电磁感应定律4----能量问题1 能的转化与守恒，是贯穿物理学的基本规律之一。从能量的观点来分析、解决问题，既是学习物理的基本功，也是一 种能力。自然界存在着各种不同形式的能，如； ■-动能 机械能:重力势能 I弹性势能(弹簧) ?热能 1. 如图16-7-6所示，在竖直向上B=0.2T的匀强磁场内固定一水平无电阻的光滑U形金属导轨，轨距50cm。 金属导线ab的质量m=0.1kg，电阻r=0.02 Q且ab垂直横跨导轨。导轨中接入电阻 F=0.1N拉着ab向右匀速平移，贝U (1) ab的运动速度为多大？ (2 )电路中消耗的电功率是多大？ (3)撤去外力后R上还能产生多少热量？ 图16-7-6 2. 相距为d的足够长的两平行金属导轨(电阻不计)固定在绝缘水平面上，导轨间有垂直轨道平面的匀强磁 场，磁感强度为B，导轨左端接有电容为C的电容器，在导轨上放置一金属棒并与导轨接触良好，如图所 示。现用水平拉力使金属棒开始向右运动，拉力的功率恒为P,在棒达到最大速度之前，下列叙述正确的是 R=0.08 Q,今用水平恒力 A.金属棒做匀加速运动 B.电容器所带电量不断增加 C.作用于金属棒的摩擦力的功率恒为P D.电容器a极板带负电
电磁感应易错题 1．如图所示，边长L=0.20m 的正方形导线框ABCD 由粗细均匀的同种材料制成，正方形导线框每边的电阻R 0=1.0Ω，金属棒MN 与正方形导线框的对角线长度恰好相等，金属棒MN 的电阻r=0.20Ω。导线框放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度B =0.50T ，方向垂直导线框所在平面向里。金属棒MN 与导线框接触良好，且与导线框对角线BD 垂直放置在导线框上，金属棒的中点始终在BD 连线上。若金属棒以v =4.0m/s 的速度向右匀速运动，当金属棒运动至AC 的位置时，求：(计算结果保留两位有效数字) （1）金属棒产生的电动势大小； （2）金属棒MN 上通过的电流大小和方向； （3）导线框消耗的电功率。 2.如图所示，正方形导线框abcd 的质量为m 、边长为l ，导线框的总电阻为R 。导线框从垂直纸面向里的水平有界匀强磁场的上方某处由静止自由下落，下落过程中，导线框始终在与磁场垂直的竖直平面内，cd 边保持水平。磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向里，磁场上、下两个界面水平距离为l 。已知cd 边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动。重力加速度为g 。 （1）求cd 边刚进入磁场时导线框的速度大小。 （2）请证明：导线框的cd 边在磁场中运动的任意瞬间，导线框克服安培力做功的功率等于导线框消耗的电功率。 （3）求从线框cd 边刚进入磁场到ab 边刚离开磁场的过程中，线框克服安培力所做的功。 3．如图所示，在高度差h ＝0.50m 的平行虚线范围内，有磁感强度B ＝0.50T 、方向水平向里的匀强磁场，正方形线框abcd 的质量m ＝0.10kg 、边长L ＝0.50m 、电阻R ＝0.50Ω，线框平面与竖直平面平行，静止在位置“I”时，cd 边跟磁场下边缘有一段距离。现用一竖直向上的恒力F ＝4.0N 向上提线框，该框由位置“Ⅰ”无初速度开始向上运动，穿过磁场区，最后到达位置“Ⅱ”（ab 边恰好出磁场），线框平面在运动中保持在竖直平面内，且cd 边保持水平。设cd 边刚进入磁场时，线框恰好开始做匀速运动。（g 取10m ／s 2） 求：（1）线框进入磁场前距磁场下边界的距离H 。 （2）线框由位置“Ⅰ”到位置“Ⅱ”的过程中，恒力F 做的功是多少？线框内产生的热量又是多少 ? a b d c l l
12．磁悬浮列车运行的原理是利用超导体的抗磁作用使列车向上浮起，同时通过周期性变换磁极方向而获得推进动力，其推进原理可简化为如图所示的模型，在水平面上相距L 的两根平行导轨间，有竖直方向且等距离分布的匀强磁场B 1和B 2，且B 1=B 2=B ，每个磁场的宽度都是l ，相间排列，所有这些磁场都以速度v 向右匀速运动，这时跨在两导轨间的长为L 宽为l 的金属框abcd （悬浮在导轨上方）在磁场力作用下也将会向右运动，设直导轨间距L = 0.4m ，B = 1T ，磁场运动速度为v = 5 m/s ，金属框的电阻R = 2Ω。试问：（1）金属框为何会运动，若金属框不受阻力时金属框将如何运动？（2）当金属框始终受到f = 1N 阻力时，金属框最大速度是多少？ （3）当金属框始终受到1N 阻力时，要使金属框维持最大速度，每秒钟需消耗多少能量？这些能量是谁提供的？ 8.如图所示，一正方形平面导线框abcd ，经一条不可伸长的绝缘轻绳与另一正方形平面导线框a 1b 1c 1d 1相连，轻绳绕过两等高的轻滑轮，不计绳与滑轮间的摩擦．两线框位于同一竖直平面内，ad 边和a 1d 1边是水平的．两线框之间的空间有一匀强磁场区域，该区域的上、下边界MN 和PQ 均与ad 边及a 1d 1边平行，两边界间的距离为h =78.40 cm ．磁场方向垂直线框平面向里．已知两线框的边长均为l = 40. 00 cm ，线框abcd 的质量为m 1 = 0. 40 kg ，电阻为R 1= 0. 80Ω。线框a 1 b 1 c 1d 1的质量为m 2 = 0. 20 kg ，电阻为R 2 =0. 40Ω．现让两线框在磁场外某处开始释放，两线框恰好同时以速度v =1.20 m/s 匀速地进入磁场区域，不计空气阻力，重力加速度取g =10 m/s 2. (1)求磁场的磁感应强度大小． (2)求ad 边刚穿出磁场时，线框abcd 中电流的大小． 5、 (20分）如图所示间距为 L 、光滑的足够长的金属导轨（金属导轨的电阻不计）所在斜面倾角为α两根同材料、长度均为 L 、横截面均为圆形的金属棒CD 、 PQ 放在斜面导轨上.已知CD 棒的质量为m 、电阻为 R , PQ 棒的圆截面的半径是CD 棒圆截面的 2 倍。磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上两根劲度系数均为 k 、相同的弹簧一端固定在导轨的下端另一端连着金属棒CD 开始时金属棒CD 静止，现用一恒力平行于导轨所在平面向上拉金属棒 PQ ．使金属棒 PQ 由静止开始运动当金属棒 PQ 达到稳定时弹簧的形变量与开始时相同，已知金属棒 PQ 开始运动到稳定的过程中通过CD 棒的电量为q,此过程可以认为CD 棒缓慢地移动，已知题设物理量符合 αsin 5 4 mg BL qRk =的关系式，求此过程中(l ）CD 棒移动的距离； (2) PQ 棒移动的距离 (3) 恒力所做的功。 （要求三问结果均用与重力mg 相关的表达式来表示）. v
电功率经典计算题 1．如图45所示，灯炮L正常发光时，求：(1)通过灯泡的电流强度是多少？ (2)安培表示数是多少？ 2．如图46所示，电源电压为10伏，电灯L的电压为9伏特，它的电阻为12欧姆．安培表示数I=1.2安培，求： (1)电阻R1是多少欧姆？ (2)若将R1换成36欧姆的电阻R2，然后调节变阻器使安培表示数变为I＇=0.8安培，这 时电灯上的电流强度是多少？ 3．在图47所示的电路中，AB是滑动变阻器，P是滑片，小灯泡L上标有“2.5V 1W”字样，电源电压为4.5伏特，电路中串接一只量程为0～0.6安培的电流表。 (1)当K1、K2都打开时，滑片P应在滑动变阻器的哪一端？(2)当闭合K1，调节滑动变阻 器，使电流表中的读数多大时，小灯泡才能正常发光？这时滑动变阻器的阻值是多少 (3)若此时将开关K2闭合，问通过电流表的电流会不会超过量程？ 4．现有两个小灯泡A和B。A灯标有“6V 1.2w”的字样，B灯标有“12V 6W”字样，试求：(1)两个小灯泡的额定电流；(2)如果把它们串联起来，为了使其中一个灯泡能够持续地正常发光，加在串联灯泡两端的总电压不得超过多少伏特？（设灯丝的电阻不随温度变化） 5．如图48所示，L为标为“3V 0.15W”的一只灯泡，R的阻值为120欧姆。 (1)当开关K2闭合，K1断开时，L恰好正常发光，此时安培表和伏特表的示数各是多少？(2)当开关K1闭合，K2断开时，安培表和伏特表的示数各是多少？ 6．图49中的A是标有“24V 60W”的用电器，E是电压为32伏特电源，K是电键，B是滑动变阻器，若确保用电器正常工作，请在图中把电路连接起来，并求出滑动变阻器B中通过电流的那段电阻值和它消耗的电功率。
电磁感应计算题专题 计算题 （共15小题） 1. 如图13-17所示，两根足够长的固定平行金属导轨位于同一水平面内，导轨间的中距离为L ，导轨上横放着两根导体棒ab 和cd.设两根导体棒的质量皆m ，电阻皆为R ，导轨光滑且电阻不计，在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感强度为B 。开始时ab 和cd 两导体棒有方向相反的水平初速，初速大小分别为v 0和2v 0，求： （1）从开始到最终稳定回路中产生的焦耳热。 （2）当ab 棒的速度大小变为 4 v 时，回路中消耗的电功率。 2. 如图13-18所示，在空中有一水平方向的匀强磁场区域， 区域的上下边缘间距为h ，磁感强度为B 。有一宽度为b(b ＜h ＝、长度为L ，电阻为R 。质量为m 的矩形导体线圈紧贴磁场区域的上边缘从静止起竖直下落，当线圈的PQ 边到达磁场 下边缘时，恰好开始做匀速运动。求： （1）线圈的MN 边刚好进入磁场时，线圈的速度大小。 （2）线圈从开始下落到刚好完全进入磁场，经历的时间。 3. 水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，问距为L ，一端通过导线与阻值为R 的电阻连接；导轨上放一质量为m 的金属杆（见右上图），金属杆与导轨的电阻忽略不计；均匀磁场竖直向下.用与导轨平行的恒定拉力F 作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动.当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度v 也会变化，v 与F 的关系如右下图.（取重力加速度g=10m/s 2） （1）金属杆在匀速运动之前做什么运动？ （2）若m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5Ω；磁感应强度B 为多大？ （3）由v —F 图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？ 4. 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 0、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 图13-17 图13-18
初中物理电功率经典计算题100个（前50） 1、一根阻值为20Ω的电炉丝做成电热器，接上10V电源能正常工作；用这个电热器与一个小灯泡串联接人该电源时，电热器消耗的功率是其额定功率的0.64倍。求： (1)电热器正常工作的电流和额定功率； (2)小灯泡的电阻值。 2、用R1=121Ω、R2=60.5Ω的两根电阻丝，两个开关（S1、S2）设计有低、中、高三档不同的电功率的取暖器，简化如图求： （1）取暖器工作于低档时，S1、S2的断开或闭合情况是怎样的？此时电路的电流和电功率各多大？ （2）电取暖器工作于高档时，S1、S2的断开或闭合情况是怎样的？此时电路的干路电流和电功率多大？ 3、小灯泡L标有“6V 6W”字样，R2＝3Ω，当S1、S2都闭合时，电流表示数为1.2A，这时小灯泡L正常发光，求： (1)电源电压U ; (2)电阻R1的阻值 ; (3)当S1、S2都断开时，小灯泡L消耗的功率. 4、电源电压u＝7.5v , R 为保护电阻，L 为标有“6 V 3w”的小灯泡，电流表量程为0～0.6A ，电压表量程为0～3v 。闭合开关S 后，要求灯L两端的电压不超过额定电压，且两电表的示数均不超过各自的量程，则滑动变阻器允许接入电路的最大阻值为。 5、L是标有“6V 3W“的电灯，电压是8伏特的电源求：电阻R和滑动变阻器RW的阻值各是多大时，才能使滑动变阻器的滑片P无论在什么位置上，加在电灯两端的电压都不超过3～6伏特的围。
6、有两个阻值分别为20Ω、30Ω的电阻在电路中，请你任意补充一个条件，提出问题，然后解答。(至少选择两种解。法，但要求每次补充不同条件，提出不同的问题) 答案： (1)补充条件：电源电压为12 V。求电路中的电流。（2)补充条件：20 Ω的电阻的功率为3．2 W，求30 Ω的电阻的功率。 7、闭合开关后，用电器R1、R2均能正常工作。已知R1的额定功率为1．5 W，电流表A1的示数为0．5 A，电流表A2的示数为1．5 A。根据以上所给条件，逐一列式计算出与该电路有关的物理量。 8、“220 V 500 W”的小电炉子接在家庭电路中使用，求： (1)半个小时它能放出多少焦耳的热量? (2)你还能算出该电炉子的哪些物理量?请任意选择两个计算出来。 9、接在家庭电路上的一盏灯，在10 min消耗的电能是2.4×104 J.求这盏灯的电功率和通过灯丝的电流. 10、一个额定电压为2.5 V的小灯泡，正常发光时通过灯丝的电流为0.2 A，求 （1）小灯泡的额定功率； （2）小灯泡发光时的灯丝电阻； （3）通电1 min小灯泡消耗多少电能？ 11、小林家中的电能表5月18日的示数是0165.8,到6月18日时电能表的示数是0231.6,如果他家所在地区的电价是0.49元/度，请你帮他计算出他家这个月的电费是多少？ 12、电阻R1和R2并联后，接到6V的电源上.若开关闭合后，电流表A1、A的示数分别为 0.1 A和0.3 A.求： (1)电阻R1的阻值；(2)通过电阻R2的电流；(3)电阻R1的发热功率？
xxxXXXXX学校XXXX年学年度第二学期第二次月考XXX年级xx班级 姓名：_______________班级：_______________考号：_______________ 题号 一、选 择 题二、填空 题 三、计算 题 四、多项 选择 总分 得分 一、选择题 （每空？分，共？分） 1、彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面，下图中穿过线圈的磁通量可能为零的是 2、伟大的物理学家法拉第是电磁学的奠基人，在化学、电化学、电磁学等领域都做出过杰出贡献，下列陈述中不符合历史事实的是（） A．法拉第首先引入“场”的概念来研究电和磁的现象 B．法拉第首先引入电场线和磁感线来描述电场和磁场 C．法拉第首先发现了电流的磁效应现象 D．法拉第首先发现电磁感应现象并给出了电磁感应定律 3、如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量Φa和Φb大小关系为： A.Φa＞Φb B.Φa＜Φb C.Φa＝Φb D.无法比较 4、关于感应电动势大小的下列说法中，正确的是（） 评卷人得分
A．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大 C．线圈放在磁感强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大 D．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大 5、对于法拉第电磁感应定律，下面理解正确的是 A．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 B．穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零 C．穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大 D．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 6、如图所示，均匀的金属长方形线框从匀强磁场中以匀速V拉出，它的两边固定有带金属滑轮的导电机构，金属框向右运动时能总是与两边良好接触，一理想电压表跨接在PQ两导电机构上，当金属框向右匀速拉出的过程中，电压表的读数：（金属框的长为a，宽为b，磁感应强度为B） A．恒定不变，读数为BbV B．恒定不变，读数为BaV C．读数变大 D．读数变小 7、如图所示，平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动，经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x关系的图像是 8、如图所示，一个高度为L的矩形线框无初速地从高处落下，设线框下落过程中，下边保持水平向下平动。在线框的下方，有一个上、下界面都是水平的匀强磁场区，磁场区高度为2L，磁场方向与线框平面垂直。闭合线圈下落后，刚好匀速进入磁场区，进入过程中，线圈中的感应电流I0随位移变化的图象可能是
初中物理电功率经典计算题100个 1、一根阻值为20Ω的电炉丝做成电热器，接上10V电源能正常工作；用这个电热器与一个小灯泡串联接人该电源时，电热器消耗的功率是其额定功率的0.64倍。求： (1)电热器正常工作的电流和额定功率； (2)小灯泡的电阻值。 2、用R1=121Ω、R2=60.5Ω的两根电阻丝，两个开关（S1、S2）设计有低、中、高三档不同的电功率的取暖器，简化如图求： （1）取暖器工作于低档时，S1、S2的断开或闭合情况是怎样的？此时电路的电流和电功率各多大？ （2）电取暖器工作于高档时，S1、S2的断开或闭合情况是怎样的？此时电路的干路电流和电功率多大？ 3、小灯泡L标有“6V 6W”字样，R2＝3Ω，当S1、S2都闭合时，电流表示数为1.2A，这时小灯泡L正常发光，求： (1)电源电压U ; (2)电阻R1的阻值 ; (3)当S1、S2都断开时，小灯泡L消耗的功率. 4、电源电压U＝7.5v , R 为保护电阻，L 为标有“6 V 3w”的小灯泡，电流表量程为0～0.6A ，电压表量程为0～3v 。闭合开关S 后，要求灯L两端的电压不超过额定电压，且两电表的示数均不超过各自的量程，则滑动变阻器允许接入电路的最大阻值为
5、L是标有“6V 3W“的电灯，电压是8伏特的电源求：电阻R和滑动变阻器RW的阻值各是多大时，才能使滑动变阻器的滑片P无论在什么位置上，加在电灯两端的电压都不超过3～6伏特的范围。 6、有两个阻值分别为20Ω、30Ω的电阻在电路中，请你任意补充一个条件，提出问题，然后解答。(至少选择两种解。法，但要求每次补充不同条件，提出不同的问题) 7、闭合开关后，用电器R1、R2均能正常工作。已知R1的额定功率为1．5 W，电流表A1的示数为0．5 A，电流表A2的示数为1．5 A。求（1）R1的电阻大小。（2）R2的额定电功率 8、“220 V 500 W”的小电炉子接在家庭电路中使用，求： (1)半个小时内它能放出多少焦耳的热量? (2)你还能算出该电炉子的哪些物理量?请任意选择两个计算出来。 9、接在家庭电路上的一盏灯，在10 min内消耗的电能是2.4×104 J.求这盏灯的电功率和通过灯丝的电流. 10、一个额定电压为2.5 V的小灯泡，正常发光时通过灯丝的电流为0.2 A，求 （1）小灯泡的额定功率； （2）小灯泡发光时的灯丝电阻； （3）通电1 min小灯泡消耗多少电能？
高二物理计算题专题训练（一）（电磁感应） 1．如图所示，由粗细相同的导线制成的正方形线框边长为L ，每条边的电阻均为R ，其中ab 边材料的密度较大，其质量为m ，其余各边的质量均可忽略不计．线框可绕与cd 边重合的水平轴O O '自由转动，不计空气 阻力及摩擦．若线框从水平位置由静止释放，经历时间t 到达竖直位置，此时ab 边的速度大小为v ．若线框始终处在方向竖直向下、磁感强度为B 的匀强磁场中，重力加速度为g ．求： （1）线框在竖直位置时，ab 边两端的电压及所受安培力的大小； （2）在这一过程中，通过线框导线横截面的电荷量。 2．如图所示PQ 、MN 为足够长的两平行金属导轨,它们之间连接一个阻值 Ω=8R 的电阻;导轨间距为kg m m L 1.0;1==一质量为,电阻Ω=2r ,长约m 1的均 匀金属杆水平放置在导轨上,它与导轨的滑动摩擦因数5 3 = μ,导轨平面的倾角为0 30=θ在垂直导轨平面方向有匀强磁场,磁感应强度为0.5T B =,今让 R B
金属杆AB由静止开始下滑从杆静止开始到杆AB恰好匀速运动的过程中经过杆的电量1C q ,求: (1)当AB下滑速度为s 2时加速度的大小 m/ (2)AB下滑的最大速度 (3)从静止开始到AB匀速运动过程R上产生的热量 3.如图所示，一个很长的竖直放置的圆柱形磁铁，在其外部产生一个中心辐射的磁场（磁场水平向外），其大小为B=k/r（其中r为辐射半径——考察点到圆柱形磁铁中心轴线的距离，k为常数），设一个与磁铁同轴的圆形铝环，半径为R（大于圆柱形磁铁的半径），圆环通过磁场由静止开始下落，下落过程中圆环平面始终水平，已知铝丝电阻为R0，质量为m，当地的重力加速度为g，试求： （1）圆环下落的速度为v时的电功率多大 （2）圆环下落的最终速度v m是多大 （3）如果从开始到下落高度为h时，速度最大，经 历的时间为t，这一过程中圆环中电流的有效值 I是多大
-- 《电功、电功率》经典练习题 一、基础题(直接应用公式） 1.有一种用于22０V 电路中的节能灯，额定功率仅为1W,则通过它的电流为_＿_＿A 0.0０45A 2.1度电可供两盏100W 电灯正常工作＿_＿_＿__ｈ. 5ｈ 3.一个“220Ｖ 800W ”的电炉,正常工作时电阻丝的电阻是＿＿____Ω。 ６0.５Ω 4.一个灯泡上印着“ＰZ 2２0 ２5”,它正常工作时的电阻是_＿___＿Ω，如果把它接入一个1１０V 电压的电路中，它实际消耗的电功率是＿__＿____,与接在2２０Ｖ电路上相比，这时他发光的亮度＿________＿＿ (１９36Ω,6.2５W ， 暗些。） ５.某次雷电的电流约２?410A,电压约8 110?V,放电时间约0．0０1s 。这次雷电的电功率约_＿__＿＿__千瓦,释放____＿_＿__J 的能量。（2×1０９ ＫW ， 2×1０9 J ） 6.某工厂共有电灯１０0０盏,都用60W 的普通照明灯泡，平均每天用电１2h 。如果都改用40W 的日光灯,不但可以省电，而且比原来更亮了。该厂一年（36５天)可节约多少千瓦时的电?(87６０0KW ·ｈ) 7. 某导体的电阻是2Ω，通过2 A 的电流时，1ｍin 产生多少焦耳的热量？480J ８. 一只额定功率是４50Ｗ的电饭锅,在２２０V 的额定电压下使用，每分钟产生_＿_＿____J 的热量.2７０0０J 9. 一只电烙铁的额定电压是220V ，在额定电压下工作时的电阻是１２１0Ω，它的额定功率是＿_______Ｗ，在额定电压下通电１0min 产生_____＿____＿Ｊ的热量。4０W,24０0０J 10. 某校师生自制了一台电烘箱。电烘箱的电阻丝通过5Ａ的电流时,每分钟可产生 46.610?J 的热量。求这台电烘箱的电功率和电阻丝工作时的电阻。１.1×103W ，４ 4Ω 18. 某型号电冰箱主要技术参数如表所示,此电冰箱连续使用一个月（按3０天计)消耗的电能为 。20.７ｋW ·h 19．一个灯泡的灯丝烧断了,把断了的灯丝搭在一起,灯泡会更亮。怎么解释这个现象？ 答：灯丝烧断后再搭在一起,由于灯丝的长度变短而使其电阻变小，在灯泡两端电压 不变的情况下,通过灯丝的电流会变大,根据P=U Ｉ可知,灯泡的实际功率会变大，所以灯泡会变亮。 二、电功率练习 1．将标有“12Ｖ,3W ”的甲灯和“6V ，３W ”的乙灯串联在１5V 的电源上，那么能正常发光的是（ )A A ．甲灯 B ．乙灯 Ｃ.甲、乙两灯均能正常发光 D.无法判断 ２．有两个额定功率相同的甲、乙灯炮，当它们并联接入某一电路时，甲灯比乙灯亮，则它们的额定电压（ ）Ｂ A.U 甲>U 乙 B. U 甲＜U 乙 C. U 甲=U 乙 D.无法判断 3.将“12V 8W ”和“6V ３Ｗ”的灯泡并联接在电压是6Ｖ的电路上，则它们消耗的实际功率之比是 ( ）B A 、2:１ B 、２:３ C 、3:8 Ｄ、８:３ 4. 两个用电器电阻之比Ｒ1:R ２=3:１，分别接在两个电路上, 通过它们的电流之比I 1：Ｉ2=2:3,则在相等的时间内电流对它们所做功之比W 1：W 2= . 4:３ 5.如图1所示,电源电压保持不变。当开关S 1 合、S ２断开时,电流表的示数为0.2A ；当开关S 1、S 2都闭合时，电流表的示数为0．8A 。则电阻Ｒ1与Ｒ2的比值为（ ）A A 、1∶３ B 、 ３∶l C 、 2∶３ D 、 3∶2 6．如图8所示，电源电压恒定,定值电阻的阻值Ｒ ＝１ 0Ω，滑动变阻器R ′的规格为“2０Ω 1A ”。闭合开关S,当滑动变阻器接入电路的阻 值在0～１0Ω范围内变化时，电流表的示数在0.3A ～0.６A 的范围内变化，则电源电压为 Ｖ。从当滑动 图2 R a b A R ′ S
电磁感应计算题 1、如图所示,两根相距Ｌ平行放置的光滑导电轨道,与水平面的夹角为θ,轨道间有电阻R,处于磁感应强度为Ｂ、方向垂直轨道向上的匀强磁场中,一根质量为m 、电阻为r 的金属杆ab,由静止开始沿导电轨道下滑,设下滑过程中杆ab 始终与轨道保持垂直,且接触良好,导电轨道有足够的长度且电阻不计,求: (1)金属杆的最大速度就是多少; (2)当金属杆的速度刚达到最大时,金属杆下滑的距离为S,求金属杆在此过程中克服安培力做的功; (3)若开始时就给杆ab 沿轨道向下的拉力Ｆ使其由静止开始向下做加速度为a 的匀加速运动(a>gsinθ),求拉力Ｆ与时间t 的关系式？ 2、如图所示,水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置,间距d 为0、5 m,左端通过导线与阻值为2 Ω的电阻R 连接,右端通过导线与阻值为4 Ω的小灯泡L 连接,在CDEF 矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,CE 长为2 m,CDEF 区域内磁场的磁感应强度B 随时间变化如图所示,在t ＝0时,一阻值为2 Ω的金属棒在恒力F 作用下由静止开始从AB 位置沿导轨向右运动,当金属棒从AB 位置运动到EF 位置过程中,小灯泡的亮度没有发生变化,求: (1)通过小灯泡的电流强度; (2)恒力F 的大小; (3)金属棒的质量。 R B a b θ θ
3.如图甲所示,电阻不计的光滑平行金属导轨相距L=0.5m,上端连接R=0、5Ω的电阻,下端连接着电阻不计的金 属卡环,导轨与水平面的夹角θ=30°.导轨间虚线区域存在方向垂直导轨平面向上的磁场,其上、下边界之间的距离S =10m,磁感应强度的B -t 图如图乙所示。长为L 且质量为m=0.5kg 的金属棒ab 的电阻不计,垂直导轨放置于距离磁场上边界d =2.5m 处,与导轨始终接触良好.在t =0时刻棒由静止释放,滑至导轨底端被环卡住不动,g 取10m/s 2,求: (1)棒运动到磁场上边界的时间; (2)棒进入磁场时受到的安培力; (3)在0—5s 时间内电路中产生的焦耳热。 4如图所示,质量为M 的导体棒ab 的电阻为r ,水平放在相距为l 的竖直光滑金属导轨上.导轨平面处于磁感应强度大小为B 、方向垂直于导轨平面向外的匀强磁场中.左侧就是水平放置、间距为d 的平行金属板.导轨上方与一可变电阻R 连接,导轨电阻不计,导体棒与导轨始终接触良好.重力加速度为g. (1)调节可变电阻的阻值为R 1=3r ,释放导体棒,当棒沿导轨匀速下滑时,将带电量为+q 的微粒沿金属板间的中 心线水平射入金属板间,恰好能匀速通过.求棒下滑的速率v 与带电微粒的质量m . (2)改变可变电阻的阻值为R 2=4r ,同样在导体棒沿导轨匀速下滑时,将该微粒沿原来的中心线水平射入金属板 间,若微粒最后碰到金属板并被吸收.求微粒在金属板间运动的时间t . 乙 t/s 1
电磁感应计算题专项训练 【注】该专项涉及规律：感应电动势、欧姆定律、牛顿定律、动能定理 1、( 2010重庆卷)法拉第曾提出一种利用河流发电的设想，并进行了实验研究。实验装置 的示意图如图所示，两块面积均为 S 的矩形金属板，平行、正对、竖直地全部浸在河水中, 间距为d 。水流速度处处相同，大小为 v ,方向水平。金属板与水流方向平行。地磁场磁感应强度的竖直分量为 B,水的电阻率为 p 键 K 连接到两金属板上。忽略边缘效应，求: (1) 该发电装置的电动势； (2) 通过电阻R 的电流强度； (3) 电阻R 消耗的电功率 水面上方有一阻值为 R 的电阻通过绝缘导线 和电 2、(2007天津)两根光滑的长直金属导轨 MN MN'平行置于同一水平面内，导轨间距为 I , 电阻不计。M M 处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值均为 R,电容器的电容为 C 。 现有长度也为I ,电阻同为R 的金属棒ab 垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为 B 方向 竖直向下的匀强磁场中。ab 在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在 ab 在运 动距离为s 的过程中，整个回路中产生的焦耳热为 Q 求：⑴ab 运动速度v 的大小；⑵电容 3、( 2010江苏卷)如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为 L , 一理想电流表 与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为 m 有效电阻为R 的导体棒在距磁场上 边界h 处由静止释放。导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为 I 。整 个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻。求： ⑴磁感应强度的大小 B; ⑵ 电流稳定后，导体棒运动速度的大小 v ； ⑶ 流经电流表电流的最大值 I m 器所带的电荷量q 。
电磁感应计算题专题 命题人：蓝杏芳 学号________. 姓名________. 四.计算题 （共15小题） 1. 如图13-17所示，两根足够长的固定平行金属导轨位于同一水平面内，导轨间的中距离为L ，导轨上横放着两根导体棒ab 和cd.设两根导体棒的质量皆m ，电阻皆为R ，导轨光滑且电阻不计，在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感强度为B 。开始时ab 和cd 两导体棒有方向相反的水平初速，初速大小分别为v 0和2v 0，求： （1）从开始到最终稳定回路中产生的焦耳热。 （2）当ab 棒的速度大小变为4 0v 时，回路中消耗的电功率。 2. 如图13-18所示，在空中有一水平方向的匀强磁场区域，区域的上下边缘间距为h ，磁感强度为B 。有一宽度为b(b ＜h ＝、长度为L ，电阻为R 。质量为m 的矩形导体线圈紧贴磁场区域的上边缘从静止起竖直下落，当线圈的PQ 边到达磁场 下边缘时，恰好开始做匀速运动。求： （1）线圈的MN 边刚好进入磁场时，线圈的速度大小。 （2）线圈从开始下落到刚好完全进入磁场，经历的时间。 3. 水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，问距为L ， 一端通过导线与阻值为R 的电阻连接；导轨上放一质量为m 的金属杆（见右上图），金属杆与导轨的电阻忽略不计；均匀磁场竖直向下.用与导轨平行的恒定拉力F 作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动.当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度v 也会变化，v 与F 的关系如右下图.（取重力加速度g=10m/s 2） （1）金属杆在匀速运动之前做什么运动？ （2）若m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5Ω；磁感应强度B 为多大？ （3）由v —F 图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？ 4. 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 0、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 图13-17 图13-18
一、初中物理电功率的综合计算问题 1．如图甲的电路中，电源电压保持不变，闭合开关后，滑片P 由b 端滑到a 端，电压表示数U 与电流表示数I 的变化关系如图乙，则下列说法错误的是（ ） A ．滑动变阻器的最大阻值为12欧 B ．电源的电压为9V C ．定值电阻R 的阻值为6欧 D ．此电路的总功率最小为13. 5W 【来源】2020年黑龙江省哈尔滨市南岗区中考复习模拟试题（二) 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 ABC ．从甲图可以看到，这是一个串联电路，定值电阻R 和滑动变阻器串联在电路中，滑片P 在b 端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，根据串联电路的分压原理可知，这时变阻器两端的电压最大，再根据串联电路的电压规律可知，定值电阻R 的电压最小，从乙图可以看到，3V 是最小电压，这时电流大小是0.5A ；那么滑片P 在a 端时，电压表的示数是9V ，这时只有定值电阻R 接入电路中，电源电压的大小是9V ；由上述可知，滑片P 在b 端时，变阻器两端的电压是 R -9V -3V 6V U U U ===总变 那么滑动变阻器的最大阻值是 6V 12Ω0.5A U R I = = =变变变 由上述可知，定值电阻R 两端的电压是9V 时，流过它的电流是1.5A ，根据U R I =可知，定值电阻R 的阻值大小是 R R 9V 6Ω1.5A U R I = == A 、B 、C 正确，不合题意； D ．根据P UI =可知，电源电压大小不变，要求电路的总功率最小，那么电路中的电流最小，当滑片P 在b 端时，电路中的总电阻最大，这时电流大小是 min 9V 9V 0.5A 6Ω12Ω18Ω U I R = ===+总总 此电路的总功率最小是
电功率经典例题经典 一、电功率选择题 1．如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，A、B两U形管内的液面相平，电阻丝的电阻R1=R2=R3。小明用图示装置进行实验，探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关。下列说法正确的是（） A. 此实验在探究电热Q与电阻R是否有关 B. 通过R1的电流和通过R2的电流大小相等 C. 电阻R1两端的电压和R2两端的电压相等 D. 通电后，A管的液面将会比B管的液面高 【答案】 D 【解析】【解答】由图知，R2与R3并联后再与R1串联，R1处于干路上，根据并联电路的电流特点知，通过R1的电流大于通过R2的电流，而R1=R2，可见，该实验探究的是电热Q与电流是否有关，A、B均错误；又根据U=IR知，R1两端的电压大于R2两端的电压，C 不符合题意；通电后，由于置于密闭空气中的电阻丝R1=R2，而通过R1的电流大于通过R2的电流，由Q=I2Rt知，左容器中空气吸热较多，内能增大较多，温度较高，所以A管的液面将会比B管的液面高，D符合题意。 故答案为：D 【分析】探究热量与电流及电阻的关系，要求能正确分析电路，掌握串并联电路的特点，并灵活应用焦耳定律根据控制变量法（通过电阻的电流不同，比较相同通电时间内两支温度计示数变化情况，可探究电流产生的热量与电流是否有关）及转换法（探究影响电热的因素时，通过液体吸热的多少反应电阻丝产生的热量）分析解答. 2．如图所示，电源电压保持12V不变，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，滑动变阻器最大电阻值R=48Ω，闭合开关，若不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是（） A. 要使电压表的示数增大1V，小灯泡L两端的电压就会减小1V B. 小灯泡L的最小实际电功率为0.6W C. 当滑片P移到变阻器的中点时，小灯泡L正常发光 D. 当滑片P移到最右端时，通电10s滑动变阻器消耗的电能是19.2J
电磁感应最新计算题集 1.如图15（a ）所示，一端封闭的两条平行光滑导轨相距L ，距左端L 处的中间一段被弯成半径为H 的1/4圆弧，导轨左右两段处于高度相差H 的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场，右段区域存在磁场B 0，左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B （t ），如图15（b ）所示，两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端，放置一质量为m 的金属棒ab ，与导轨左段形成闭合回路，从金属棒下滑开始计时，经过时间t 0滑到圆弧顶端。设金属棒在回路中的电阻为R ，导轨电阻不计，重力加速度为g 。 ⑴问金属棒在圆弧内滑动时，回路中感应电流的大小和方向是否发生改变？为什么？ ⑵求0到时间t 0内，回路中感应电流产生的焦耳热量。 ⑶探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B 0的一瞬间，回路中感应电流的大小和方向。 2.如图甲所示,两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上，间距L ＝0.2m ，一端通过导线与阻值为R =1Ω的电阻连接；导轨上放一质量为m ＝0.5kg 的金属杆，金属杆与导轨的电阻均忽略不计.整个装置处于竖直向上的大小为B ＝0.5T 的匀强磁场中.现用与导轨平行的拉力F 作用在金属杆上，金属杆运动的v-t 图象如图乙所示.（取重力加速度g =10m/s 2）求： （1）t ＝10s 时拉力的大小及电路的发热功率. （2）在0～10s 内，通过电阻R 上的电量. 3.如图所示，AB 和CD 是足够长的平行光滑导轨，其间距为l ，导轨平面与水平面的夹角为θ。整个装置处在磁感应强度为B 、方向垂直于导轨平面且向上的匀强磁场中。AC 端连有阻值为R 的电阻。若将一质量为M 、垂直于导轨的金属棒EF 在距 BD 端s 处由静止释放，则棒滑至底端前会有加速和匀速两个运动阶段。现用大小为F 、方向沿斜面向上的恒力把金属棒EF 从BD 位置由静止推至距BD 端s 处，此时撤去该力，金属棒EF 最后又回到BD 端。求： （1）金属棒下滑过程中的最大速度。 （2）金属棒棒自BD 端出发又回到BD 端的整个过程中，有多少电能转化成了内能（金属棒及导轨的电阻不计）? F R B 图甲 t 15 10 5 0 2 4 v(m/s) 图乙 A B C E F B s θ R