高考物理双基突破二专题电磁感应中的单杆模型精练.doc

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磁感应强度B1＝0.5T。一根直金属杆MN以v＝2m/s的速度向右匀速运动，杆MN始终与导轨垂直且接触良好。杆MN的电阻r1＝1Ω，导轨的电阻可忽略。求杆MN中产生的感应电动势E1。

（2）如图乙所示，一个匝数n＝100的圆形线圈，面积S1＝0.4m，电阻r2＝1Ω。在线圈中存在面积

2

S2＝0.3m2垂直线圈平面（指向纸外）的匀强磁场区域，磁感应强度B2随时间t变化的关系如图丙所示。求

圆形线圈中产生的感应电动势E2。

（3）有一个R＝2Ω的电阻，将其两端a、b分别与图甲中的导轨和图乙中的圆形线圈相连接，b端接地。试判断以上两种情况中，哪种情况a端的电势较高？求这种情况中a端的电势φa。

【答案】（1）0.3V （2）4.5V （3）与图甲中的导轨相连接a端电势高 φa＝0.2V

（3）当电阻R与题图甲中的导轨相连接时，a端的电势较高 E1通过电阻R的电流I＝

R＋r1电阻R两端的电势差φa－φb＝IR

a端的电势φa＝IR＝0.2V。

16．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d＝0.5 m，电阻不计，左端通过导线与阻值R＝2 Ω的电阻连接，右端通过导线与阻值RL＝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l＝2 m，有一阻值r＝2 Ω的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处（恰好不在磁场中）。CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图乙所示。在t＝0至t＝4 s内，金属棒PQ保持静止，在t＝4 s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动。已知从t＝0开始到金属棒运动到磁场

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边界EF处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，求：

（1）通过小灯泡的电流；

（2）金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小。 【答案】（1）0.1 A （2）1 m/s

（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RL并联，再与r串联，RRL4×210此时电路的总电阻R总′＝r＋＝2＋ Ω＝ Ω

R＋RL4＋23

RLIL

由于灯泡中电流不变，所以灯泡的电流IL＝0.1A，则流过棒的电流为I′＝IL＋IR＝IL＋＝0.3 A

R电动势E′＝I′R总′＝Blv

解得棒PQ在磁场区域中运动的速度大小v＝1 m/s

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