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4.(★★★★★)如圖15-9所示，放在絕緣水平面上的兩條平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ之間的寬度為l，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度值為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，B的方向垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌左端接有電阻為R，其他電阻不計(jì)，導(dǎo)軌右端接有電容為C的電容器，長(zhǎng)為2l的金屬棒ab放在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，其a端絞鏈在導(dǎo)軌PQ上，現(xiàn)將棒以角速度ω繞a點(diǎn)沿水平導(dǎo)軌平面順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°角，求這個(gè)過程中通過R的總電量是多少?

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3.(★★★★★)如圖15-8所示，空間存在垂直于紙面的均勻磁場(chǎng)，在半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)、外，磁場(chǎng)方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B.一半徑為b，電阻為R的圓形導(dǎo)線環(huán)放置在紙面內(nèi)，其圓心與圓形區(qū)域的中心重合.在內(nèi)、外磁場(chǎng)同時(shí)由B均勻地減小到零的過程中，通過導(dǎo)線截面的電量Q=_________.

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變換物理模型，是將陌生的物理模型與熟悉的物理模型相比較，分析異同并從中挖掘其內(nèi)在聯(lián)系，從而建立起熟悉模型與未知現(xiàn)象之間相互關(guān)系的一種特殊解題方法.巧妙地運(yùn)用“類同”變換，“類似”變換，“類異”變換，可使復(fù)雜、陌生、抽象的問題變成簡(jiǎn)單、熟悉、具體的題型，從而使問題大為簡(jiǎn)化.

解決電磁感應(yīng)電路問題的關(guān)鍵就是借鑒或利用相似原型來啟發(fā)理解和變換物理模型，即把電磁感應(yīng)的問題等效轉(zhuǎn)換成穩(wěn)恒直流電路，把產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體等效為內(nèi)電路.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小相當(dāng)于電源電動(dòng)勢(shì).其余部分相當(dāng)于外電路，并畫出等效電路圖.此時(shí)，處理問題的方法與閉合電路求解基本一致，惟一要注意的是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，有時(shí)導(dǎo)體兩端有電壓，但沒有電流流過，這類似電源兩端有電勢(shì)差但沒有接入電路時(shí)，電流為零.

●殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練

　1.(★★★★)在方向水平的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有兩根豎直放置的導(dǎo)體軌道cd、ef，其寬度為1 m，其下端與電動(dòng)勢(shì)為12 V、內(nèi)電阻為1 Ω的電源相接，質(zhì)量為0.1 kg的金屬棒MN的兩端套在導(dǎo)軌上可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑動(dòng)，如圖15-6所示，除電源內(nèi)阻外，其他一切電阻不計(jì)，g=10 m／s²，從S閉合直到金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)的過程中

A.電源所做的功等于金屬棒重力勢(shì)能的增加

B.電源所做的功等于電源內(nèi)阻產(chǎn)生的焦耳熱

C.勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度為20 m／s

D.勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)電路中的電流強(qiáng)度大小是2 A

2.(★★★★)兩根光滑的金屬導(dǎo)軌，平行放置在傾角為θ的斜面上，導(dǎo)軌的左端接有電阻R，導(dǎo)軌自身的電阻可忽略不計(jì).斜面處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上.質(zhì)量為m、電阻可不計(jì)的金屬棒ab，在沿著斜面與棒垂直的恒力F作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑，并上升h高度.如圖15-7所示，在這過程中

A.作用于金屬棒上的各個(gè)力的合力所做的功等于零

B.作用于金屬棒上的各個(gè)力的合力所做的功等于mgh與電阻R上發(fā)出的焦耳熱之和

C.恒力F與安培力的合力所做的功等于零

D.恒力F與重力的合力所做的功等于電阻R上發(fā)出的焦耳熱

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對(duì)電磁感應(yīng)電路的考查命題，常以學(xué)科內(nèi)綜合題目呈現(xiàn)，涉及電磁感應(yīng)定律、直流電路、功、動(dòng)能定理、能量轉(zhuǎn)化與守恒等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，突出考查考生理解能力、分析綜合能力，尤其從實(shí)際問題中抽象概括構(gòu)建物理模型的創(chuàng)新能力.

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6.(★★★★★)圖14-10所示，金屬棒ab質(zhì)量m=5 g，放在相距L=1 m的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T，方向豎直向上，電容器的電容C=2μF，電源電動(dòng)勢(shì)E＝16 V，導(dǎo)軌距地面高度h=0.8 m.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)先擲向1后，再擲向2，金屬棒被拋到水平距離s=6.4 cm的地面上，問電容器兩端的電壓還有多大?

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5.(★★★★)如圖14-9所示.兩根相距為L的豎直金屬導(dǎo)軌MN和PQ的上端接有一個(gè)電容為C的電容器，質(zhì)量為m的金屬棒ab可緊貼豎直導(dǎo)軌無摩擦滑動(dòng)，且滑動(dòng)中ab始終保持水平，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中，不計(jì)電阻，求最后通過C的充電電流.

圖14-9

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4.(★★★★)如圖14-8所示的電路，已知電池電動(dòng)勢(shì)E＝90 V，內(nèi)阻r＝5 Ω，R₁＝10 Ω，R₂＝20 Ω，板面水平放置的平行板電容器的兩極板M、N相距d=3 cm，在兩板間的正中央有一帶電液滴，其電量q=-2×10^{－7
C}，其質(zhì)量m=4.5×10^－5　kg，取g=10 m/s²，問