应为圆环中磁感应强度的变化率乘以圆环面积,由图可知圆环中磁感应强度的变化率为= T/s=1 T/s,所以圆环中磁通量的变化率应为1 Wb/s,选项A错误,B正确;圆环中产生的感应电动势大小为E=S=1 V,0~1 s内,通过圆弧截面的电荷量为q===0.2 C,选项C错误,D正确.
专题三 电磁感应中的力电综合问题
该问题涉及电路知识、动力学知识和能量观点.解决思路如下:
1.电磁感应电路分析
(1)"源"的分析--分离出电路中由电磁感应所产生的电源,求出电源参数E和r.
(2)"路"的分析--分析电路结构,弄清串、并联关系,求出相关部分的电流大小,以便求解安培力.
2.力和运动分析
(1)"力"的分析--分析研究对象(常是金属杆、导体线圈等)的受力情况,尤其注意其所受的安培力;
(2)"运动"状态的分析--根据力和运动的关系,判断出正确的运动模型,选用平衡或牛顿第二定律列方程.
3.功和能量分析
(1)做功分析--分析所研究的过程中,有哪些力做功,正功还是负功,特别要注意安培力做功情况.
(2)能量转化分析:不同力做功对应着不同形式能量之间的转化;弄清有哪些能量增加,哪些能量减小,最后根据所满足的规律列方程求解.
(2016·高考全国卷Ⅰ)如图,两固定的绝缘斜面倾角均为θ,上沿相连.两细金属棒ab(仅标出a端)和cd(仅标出c端)长度均为L,质量分别为2m和m;用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca,并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上,使两金属棒水平.右斜面上存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于斜面向上.已知两根导线刚好不在磁场中,回路电阻为R,两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度大小为g.已知金属棒ab匀速下滑.求:
(1)作用在金属棒ab上的安培力的大小;
(2)金属棒运动速度的大小.
[解析] (1)设两根导线的总的张力的大小为T,右斜面对ab棒的支持力的大小为N1