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1、 年高三二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)之講案【新課標(biāo)版物理】2016 考向01法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律 1.講高考 1)考綱要求(掌握楞次定律和右手定則的應(yīng)理解磁通量及磁通量變化的含義,并能計(jì)算;知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的條件;計(jì)算感應(yīng)Blv用,并能判斷感應(yīng)電流的方向及相關(guān)導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向;能應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律、公式E 理解自感、渦流的產(chǎn)生,并能分析實(shí)際應(yīng)用。電動(dòng)勢(shì).2. )命題規(guī)律(2高考對(duì)本部分內(nèi)容的考查頻率較高,大部分以選擇題的形式出現(xiàn),多以中檔題難度以上題目出現(xiàn),法拉第 電磁感應(yīng)定律、楞次定律一直是高考命題的熱點(diǎn)。v海南2】如圖所示,空間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),一直金屬棒與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直,當(dāng)它以速度【案例
2、12015,將此棒彎成兩段長(zhǎng)度相等且相互垂沿與棒和磁感應(yīng)強(qiáng)度都垂直的方向運(yùn)動(dòng)時(shí),棒兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小運(yùn)動(dòng)時(shí),棒兩端直的折彎,置于磁感應(yīng)強(qiáng)度相垂直的平面內(nèi),當(dāng)它沿兩段折線夾角平分線的方向以速度v? )的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為 ,則 等于: ( ? 22 B A1/2 C1 D 2B 【答案】 E?BLv中L的含義,知道L是有效的切割長(zhǎng)度,即速度垂直方向【方法技巧】本題關(guān)鍵要準(zhǔn)確理解公式上金屬棒的長(zhǎng)度。 案例2【2014海南卷】如圖,在一水平、固定的閉合導(dǎo)體圓環(huán)上方,有一條形磁鐵(N極朝上,S極朝下)由靜止開(kāi)始下落,磁鐵從圓環(huán)中穿過(guò)且不與圓環(huán)接觸,關(guān)于圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向(從上向下看),下列說(shuō)法中正確
3、的是: ( ) A總是順時(shí)針 B總是逆時(shí)針 C先順時(shí)針后逆時(shí)針 D先逆時(shí)針后順時(shí)針 【答案】C 【解析】由條形磁鐵的磁場(chǎng)分布可知,磁鐵下落的過(guò)程,閉合圓環(huán)中的磁通量始終向上,并且先增加后減少,由楞次定律可判斷出,從上向下看時(shí),閉合圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向先順時(shí)針后逆時(shí)針,C正確。 【2015山東17】 如圖,一均勻金屬圓盤(pán)繞通過(guò)其圓心且與盤(pán)面垂直的軸逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。(多選)案例2 現(xiàn)施加一垂直穿過(guò)圓盤(pán)的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),圓盤(pán)開(kāi)始減速。在圓盤(pán)減速過(guò)程中,以下說(shuō)法正確的是: ) ( O A處于磁場(chǎng)中的圓盤(pán)部分,靠近圓心處電勢(shì)高 B所加磁場(chǎng)越強(qiáng)越易使圓盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng) C若所加磁場(chǎng)反向,圓盤(pán)將加速轉(zhuǎn)動(dòng) D若所加磁
4、場(chǎng)穿過(guò)整個(gè)圓盤(pán),圓盤(pán)將勻速轉(zhuǎn)動(dòng) ABD 【答案】 【方法技巧】解題的關(guān)鍵是掌握右手定則判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方法,或者用楞次定律聯(lián)系能量守恒定律. 案例3【2014江蘇卷】如圖所示,一正方形線圈的匝數(shù)為n,邊長(zhǎng)為a,線圈平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直,且一半處在磁場(chǎng)中,在 t時(shí)間內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不變,大小由B均勻地增大到2B,在此過(guò)程中,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為: ( ) 2222nBa2nBaBanBaA B C D 22tttt【答案】 B 22nBa?Ba2B=n?,故選項(xiàng)B正確。 【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有:En 2?t2tt案例4 (2013北京卷)如圖,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的
5、勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,金屬桿MN在平行金屬導(dǎo)軌上以速度v向右勻速滑動(dòng), MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E,若磁感應(yīng)強(qiáng)度增為2B,其他條件不變,lMN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變?yōu)镋。則通過(guò)電阻R的電流方向及E與E之比EE分別為: ( ) 222l1 A.ca,21 B.ac,21 C.ac,12 D.ca,12 【答案】 C 2.講基礎(chǔ) (1)電磁感應(yīng)現(xiàn)象 變化產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生 能量轉(zhuǎn)化:發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí),機(jī)械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能 楞次定律)(2 內(nèi)容:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 適用情況:所有的電磁感應(yīng)現(xiàn)象 右手定則:適用情況:導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流
6、)法拉第電磁感應(yīng)定律(3?n?E. 法拉第電磁感應(yīng)定律的公式t?和磁感線方向夾角為);EBlv.(運(yùn)動(dòng)速度v(運(yùn)動(dòng)速度導(dǎo)體切割磁感線的情形:則vE和磁Blvsin_感線方向垂直);導(dǎo)體棒以端點(diǎn)為軸,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中垂直于磁感線方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBlv112(平均速度等于中點(diǎn)位置線速度l) Bl223.講典例 nSt若在,面積為.【2015重慶4】題圖為無(wú)線充電技術(shù)中使用的受電線圈示意圖,線圈匝數(shù)為案例1 1tBB,則該段時(shí)間時(shí)間內(nèi),勻強(qiáng)磁場(chǎng)平行于線圈軸線向右穿過(guò)線圈,其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小由均勻增加到到221?: 之間的電勢(shì)差( ) 線圈兩端a和bba,科來(lái)源學(xué) nS(B?B)nS(B?B)1
7、122 恒為A B 從0均勻變化到 t?tt?t1221nS(B?B)nS(B?B)1122? 0均勻變化到 D從 C恒為 t?tt?t1212【答案】C E?BLv,方向由右【規(guī)律總結(jié)】電磁感應(yīng)共分兩種情況:動(dòng)生問(wèn)題(棒切割磁感線)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)?BSn?E手定則;感生問(wèn)題(磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化)的電動(dòng)勢(shì),方向由楞次定律。而電流方向都是等效t?電源內(nèi)部負(fù)極流向正極的方向。 【趁熱打鐵】 (多選)【吉林省實(shí)驗(yàn)中學(xué)2016屆高三上學(xué)期第一次模擬理科綜合試題】轉(zhuǎn)筆(Pen Spinning) 是一項(xiàng)用不同的方法與技巧、以手指來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)筆的休閑活動(dòng),如圖所示。轉(zhuǎn)筆深受廣大中學(xué)生的喜愛(ài),其中 也包含了許多的物理
8、知識(shí),假設(shè)某轉(zhuǎn)筆高手能讓筆繞其上的某一點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng),下列有關(guān)該同學(xué)轉(zhuǎn)筆中涉及到的物理知識(shí)的敘述正確的是: ( ) 來(lái)源學(xué)&科&Z&X&X&K O點(diǎn)越近的,做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度越小 筆桿上的點(diǎn)離AB 筆桿上的各點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由萬(wàn)有引力提供的 C 若該同學(xué)使用中性筆,筆尖上的小鋼珠有可能因快速的轉(zhuǎn)動(dòng)做離心運(yùn)動(dòng)被甩走 D 若該同學(xué)使用的是金屬筆桿,且考慮地磁場(chǎng)的影響,由于筆桿中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,因此金屬筆桿兩 端一定不會(huì)形成電勢(shì)差。 【答案】AC 【名師點(diǎn)睛】本題屬于容易題,易得分??疾橄蛐募铀俣裙?,掌握向心力的來(lái)源,理解離心現(xiàn)象的條件及電磁感應(yīng)現(xiàn)象,注意形成感應(yīng)電流的條件,這些仍
9、是高考要考查的核心知識(shí)點(diǎn)。利用生活中經(jīng)常用到的物品來(lái)考查物理基本規(guī)律,顯出新瓶裝舊酒的意味。 案例2【2015全國(guó)新課標(biāo)15】如圖,直角三角形金屬框abc放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向平行于ab邊向上。當(dāng)金屬框繞ab邊以角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)分別為U、U、baU。已知bc邊的長(zhǎng)度為l。下列判斷正確的是: ( ) c AU U,金屬框中無(wú)電流 caBU U,金屬框中電流方向沿a-b-c-a cbCU=-1/2Bl2,金屬框中無(wú)電流 bcDU=1/2Bl2w,金屬框中電流方向沿a-c-b-a bc【答案】C 【方法技巧】本題主要是理解感應(yīng)電流產(chǎn)生的實(shí)質(zhì),有感應(yīng)電流一定
10、有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),而有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不一定有電流的。本題有兩根導(dǎo)體棒切割磁感線,但穿過(guò)閉合線圈的磁通理沒(méi)變。 【趁熱打鐵】(多選)【2015全國(guó)新課標(biāo)19】1824年,法國(guó)科學(xué)家阿拉果完成了著名的“圓盤(pán)實(shí)驗(yàn)”。實(shí)驗(yàn)中將一銅圓盤(pán)水平放置,在其中心正上方用柔軟細(xì)線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針,如圖所示。實(shí)驗(yàn)中 發(fā)現(xiàn),當(dāng)圓盤(pán)在磁針的磁場(chǎng)中繞過(guò)圓盤(pán)中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時(shí),磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),但略有滯后。下列說(shuō)法正確的是: ( ) A圓盤(pán)上產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) B圓盤(pán)內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng) C在圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中,磁針的磁場(chǎng)穿過(guò)整個(gè)圓盤(pán)的磁通量發(fā)生了變化 D圓盤(pán)中的自由電子隨圓盤(pán)一起運(yùn)動(dòng)形成電流,此電流產(chǎn)生的
11、磁場(chǎng)導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng) 【答案】AB 【規(guī)律總結(jié)】把握磁通量的變化才是關(guān)鍵,根據(jù)對(duì)稱(chēng)性,圓盤(pán)磁通量始終等于零,無(wú)磁通量變化。 4.講方法 (1)利用電磁感應(yīng)的效果進(jìn)行判斷的方法: 方法1:阻礙原磁通量的變化“增反減同” :阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)“來(lái)拒去留”2方法方法3:使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)“增縮減擴(kuò)” 方法4:阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)“增反減同”. (2)應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律解題的一般步驟 分析穿過(guò)閉合電路的磁場(chǎng)方向及磁通量的變化情況; 利用楞次定律確定感應(yīng)電流的方向; 靈活選擇法拉第電磁感應(yīng)定律的不同表達(dá)形式列方程求解 幾點(diǎn)注意 ?nE?是求解回路某段時(shí)間內(nèi)平均電動(dòng)勢(shì)的最佳選擇公式 (a) ?
12、t?BSE?n用公式為線圈在磁場(chǎng)范圍內(nèi)的有效面積 (b)求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí),S t?(c)通過(guò)回路截面的電荷量q僅與n、和回路總電阻R總有關(guān),與時(shí)間長(zhǎng)短無(wú)關(guān) En?t?q?I 推導(dǎo)如下: R?rR?r(1)導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng) 適用范圍:該公式只適用于導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情況 對(duì)“”的理解:公式中的“”為B與v方向間的夾角,當(dāng)90(即Bv)時(shí),EBlv. 對(duì)l的理解:EBlvsin 中的l為有效切割長(zhǎng)度,即導(dǎo)體在與v垂直的方向上的投影長(zhǎng)度 EBlvsin 中的v若為瞬時(shí)速度,則E為瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì);當(dāng)v為平均速度,E為平均電動(dòng)勢(shì) 線框繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向的一條軸以角速度轉(zhuǎn)動(dòng),如果從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí),EnBS
13、sin t,n為匝數(shù),S為線框面積 5.講易錯(cuò) 、L之間是勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向水平向里,磁場(chǎng)高度為h. 【題目】 如圖所示,水平虛線L豎直平面內(nèi)有21一等腰梯形線框,底邊水平,其上下邊長(zhǎng)之比為5:1,高為2h.現(xiàn)使線框AB邊在磁場(chǎng)邊界L的上方h高處1由靜止自由下落,當(dāng)AB邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度恰好為0,在DC邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)前的一段時(shí)間內(nèi),線框做勻速運(yùn)動(dòng)。求: (1)DC邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),線框的加速度; (2)從線框開(kāi)始下落到DC邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中,線框損失的機(jī)械能和重力做功之比; DC ABh L1 h L 2l 發(fā)生了變化【錯(cuò)因】不知道有效長(zhǎng)度v,此時(shí)線框切割磁感線的邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為l,DCm
14、、電阻為R,AB長(zhǎng)為設(shè)線框質(zhì)量為【正解】(1)1有效長(zhǎng)度為3l 22v9BlB3lv113l?F?B , 對(duì)線框有:mg-F=ma 安 安RRDC進(jìn)入磁場(chǎng)前的一段時(shí)間內(nèi),線框做勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)切割磁感線的有效長(zhǎng)度為2l 22vl2lv4BB112l?mg?B 有: RR5g?a? 解以上三式得: 4 考向02電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的電路和圖象問(wèn)題 1.講高考 (1)考綱要求 能認(rèn)識(shí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的電路結(jié)構(gòu),并能計(jì)算電動(dòng)勢(shì)、電壓、電流、電功等;能由給定的電磁感應(yīng)過(guò)程判斷或畫(huà)出正確的圖象或由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應(yīng)過(guò)程,求解相應(yīng)的物理量 (2)命題規(guī)律 結(jié)合各種圖象(如t圖象、Bt圖象和it圖象),考查感
15、應(yīng)電流的產(chǎn)生條件及其方向的判定,導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算 案例1【2015山東19】如圖甲,R為定值電阻,兩金屬圓環(huán)固定在同一絕緣平面內(nèi)。左端連接在一周期0為T(mén)的正弦交流電源上,經(jīng)二極管整流后,通過(guò)R的電流i始終向左,其大小按圖乙所示規(guī)律變化。規(guī)定00內(nèi)圓環(huán)a端電勢(shì)高于b端時(shí),間的電壓為u正,下列u ) ( 圖像可能正確的是:t-abab ii abuR0圖甲 uuuuab ab ab ab T1.5T0.5TT3T 2T0 T20 0 T1.5T0.5T30 0 T00T0 0 0 0 0 t t t t A B D C C 【答案】 圖線的切線的斜率等于電流的變化率,而電流的變化
16、率決定了磁通量的變【方法技巧】此題關(guān)鍵是知道i-t. 化率,磁通量的變化率決定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小 =2RL=32】如圖(a)兩相距0.5m的平行金屬導(dǎo)軌固定于水平面上,導(dǎo)軌左端與阻值【案例22015上海的金屬桿垂直于導(dǎo)軌上,與導(dǎo)=0.2kg的電阻連接,導(dǎo)軌間虛線右側(cè)存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),質(zhì)量m軌接觸良好,導(dǎo)軌與金屬桿的電阻可忽略,桿在水平向右的恒定拉力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),并始終與導(dǎo),015s時(shí)撤去拉力,同時(shí)使磁場(chǎng)隨時(shí)間變化,從而保持桿中電流為)所示,在-軌垂直,其vt圖像如圖(b 求: ;(1)金屬桿所受拉力的大小為FB ;勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為)(20-15s0 內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間
17、的變化規(guī)律。15-20s)3(20T?t)B( 3)0.24N1);(2)0.4T;(【答案】( 50?(t?15)(t?25) (3)由題意可知在1520s時(shí)間段通過(guò)回路的磁通量不變,設(shè)桿在1520s內(nèi)運(yùn)動(dòng)距離為d,15s后運(yùn)動(dòng)的距離為x B(t)L(d+x)=BLd 0其中d=20m 2 -15)t-15)-0.4(tx=4(Bd200?(t)?TB 由此可得 d?x50?(t?15)(t?25)【名師點(diǎn)睛】 本題要求深刻理解v-t圖象。分析清楚每個(gè)過(guò)程中的力,以及為什么只有這些力。例如:1520s時(shí)間段內(nèi)速度在改變,而合力恒定,說(shuō)明沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生。 、cd繞在同一軟鐵芯上,在ab,線圈
18、a)ab線圈中通以變化的電2014案例3【新課標(biāo)全國(guó)卷】如圖(流,測(cè)得cd間的的電壓如圖(b)所示,已知線圈內(nèi)部的磁場(chǎng)與流經(jīng)的電流成正比, 則下列描述線圈ab中電流隨時(shí)間變化關(guān)系的圖中,可能正確的是: ( ) 【答案】C 案例4(2013山東卷)將一段導(dǎo)線繞成圖甲所示的閉合電路,并固定在水平面(紙面)內(nèi),回路的ab邊置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?;芈返膱A形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的磁場(chǎng),以向里為磁場(chǎng)的正方向, 其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示。用F表示ab邊受到的安培力,以水平向右為F的正方向,能正確反映F隨時(shí)間t變化的圖像是: ( ) 【答案】 B T?B?k(由圖乙可知0-k是一個(gè)常數(shù))
19、時(shí)間內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間呈線性變化,即,圓環(huán)的面【解析】 2?t?BS?E?邊受到S積不變,由 ab可知圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變,則回路中的感應(yīng)電流不變, t?t?T時(shí)間內(nèi),由楞次定律可判斷出流過(guò)ab邊的電流方向?yàn)橛蒪至a,的安培力不變,從而可排除選項(xiàng)C、D;0- 2結(jié)合左手定則可判斷出ab邊受到的安培力的方向向左,為負(fù)值,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤B正確。本題選B。 案例5(多選)(2013四川卷)如圖所示,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、不可形變的正方形導(dǎo)線框內(nèi)有半徑為r的圓形磁場(chǎng)區(qū)域,其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B= kt(常量k0)?;芈分谢瑒?dòng)變阻器R的最大阻值為R,滑0R0。閉合開(kāi)關(guān)S,電壓表的示數(shù)為U,不考慮
20、虛線MNP位于滑動(dòng)變阻器中央,定值電阻R=R、R=動(dòng)片210 2 ) 右側(cè)導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),則: ( U 兩端的電壓為AR2 7B電容器的a極板帶正電 C滑動(dòng)變阻器R的熱功率為電阻R的5倍 22 正方形導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為kLD【答案】 AC 2.講基礎(chǔ) (1)電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題 內(nèi)電路和外電路 (a)切割磁感線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的線圈都相當(dāng)于電源 (b)該部分導(dǎo)體的電阻或線圈的電阻相當(dāng)于電源的內(nèi)阻,其余部分是外電路 電源電動(dòng)勢(shì)和路端電壓 ?n?E Blv或電動(dòng)勢(shì):(a)E= t?. =路端電壓:(b)UIREIr 電磁感應(yīng)中的圖象問(wèn)題(2) 圖象類(lèi)型 圖象tEt圖象和iB(a)隨
21、時(shí)間變化的圖象如t圖象、t圖象、 圖象xx圖象和i(b)隨位移x變化的圖象如E 問(wèn)題類(lèi)型 (a)由給定的電磁感應(yīng)過(guò)程判斷或畫(huà)出正確的圖象 (b)由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應(yīng)過(guò)程,求解相應(yīng)的物理量. (c)利用給出的圖象判斷或畫(huà)出新的圖象 3.講典例,導(dǎo)軌右端接有阻0.4ma)所示,平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌水平放置,間距L2015【廣東35】如圖17(案例1的電阻,導(dǎo)體棒垂直放置在導(dǎo)軌上,且接觸良好,導(dǎo)體棒及導(dǎo)軌的電阻均不計(jì),導(dǎo)軌間正方形區(qū)1值R的B,從0時(shí)刻開(kāi)始,磁感應(yīng)強(qiáng)度域abcd內(nèi)有方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),bd連線與導(dǎo)軌垂直,長(zhǎng)度也為L(zhǎng)后剛好進(jìn)入磁1sb)所示;同一時(shí)刻,棒從導(dǎo)軌左端開(kāi)始向右勻速運(yùn)
22、動(dòng),變化,規(guī)律如圖大小隨時(shí)間t17( 做直線運(yùn)動(dòng),求:1m/s場(chǎng),若使棒在導(dǎo)軌上始終以速度v E棒進(jìn)入磁場(chǎng)前,回路中的電動(dòng)勢(shì); t的關(guān)系式。abd區(qū)域時(shí)電流i與時(shí)間棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的最大安培力F,以及棒通過(guò)三角形 )。1st1.2s(其中,0.04V【答案】E;F0.04N,it1m的變化,使回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)內(nèi)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B【解析】在棒進(jìn)入磁場(chǎng)前,由于正方形區(qū)域abcdLB0.04V 和感應(yīng)電流,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,在棒進(jìn)入磁場(chǎng)前回路中的電動(dòng)勢(shì)為E2)?(n t2恒定不變,此時(shí)由于導(dǎo)體棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng),使回路中產(chǎn)0.5TB當(dāng)棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度 B-t圖象的含義?!痉?/p>
23、法技巧】注意區(qū)分感生電動(dòng)勢(shì)與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的不同計(jì)算方法,充分理解兩個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖所示,11月期中聯(lián)考】【趁熱打鐵】(多選)2015?浙江省深化課程改革協(xié)作校高三處,LL,距磁場(chǎng)區(qū)域的左側(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B和2B,方向分別垂直紙面向里和向外,其寬度均為線框一邊平行于磁場(chǎng)邊界,現(xiàn),且線框平面與磁場(chǎng)方向垂直,有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)體線框,總電阻為R勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,以初始位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn),規(guī)定:線框中電流沿逆使線框以圖示方向的速度v用外力F向右為正。則以下關(guān)于線框中F為正,磁感線垂直紙面向里時(shí)磁通量時(shí)針?lè)较驎r(shí)的電動(dòng)勢(shì)E為正,外力 ) P隨時(shí)間變化的圖象中正確的是: ( 和電功率、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的磁
24、通量E、外力F 【答案】AD LL2L2L?t)?BLxBLv(t?時(shí)刻,線框【解析】在 ,隨著時(shí)間均勻增大,在 時(shí)間內(nèi),磁通量 vvvvL32L2;在BL完全進(jìn)入第一個(gè)磁場(chǎng),磁通量為時(shí)間內(nèi):線框從第一個(gè)磁場(chǎng)開(kāi)始進(jìn)入第二磁場(chǎng),磁通量 v2v3L?t 時(shí)刻,線框從一種磁場(chǎng)進(jìn)入另一種磁場(chǎng)正好處于一半時(shí),磁通存在相互抵消,磁通量均勻減小,在 v2 案例2(多選) 【2016?廣東省廣州六中、廣雅中學(xué)、執(zhí)信中學(xué)等六校高三第一次聯(lián)考】在如圖4-甲所2.螺線管導(dǎo)線電阻r1.0,R4.0,R5.0,螺線管匝數(shù)示的電路中,n1500匝,橫截面積S20cmC2130F.在一段時(shí)間內(nèi),穿過(guò)螺線管的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度
25、B按如圖4-乙所示的規(guī)律變化則下列說(shuō)法中正確: ( ) 的是 4圖 S,電路中的電流穩(wěn)定后電容器上極板帶正電 B.閉合 1.2V A.螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 52C 10流經(jīng)R的電量為1.8斷開(kāi)后的電功率為,C.電路中的電流穩(wěn)定后電阻R510W D.S,21AD 【答案】B?1.2V?n?SE、據(jù)【解析】ABA,、由法拉第電磁感應(yīng)定律可得,螺線管內(nèi)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為故正確; t?楞次定律,當(dāng)穿過(guò)螺線管的磁通量增加時(shí),螺線管下部可以看成電源的正極,則電容器下極板帶正電,故BE2?20.12AI?W?10R?5.76P?I,錯(cuò)誤;C、電流穩(wěn)定后,電流為,電阻R上消耗的功率為1 1R?R?r21?5
26、Q?CU?CIR?1.5?10C,故D正確.、電鍵斷開(kāi)后流經(jīng)電阻故C錯(cuò)誤;DR的電荷量為故選AD 22【名師點(diǎn)睛】本題是電磁感應(yīng)與電路的綜合,知道產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分相當(dāng)于電源,運(yùn)用閉合電路歐姆定律進(jìn)行求解 【趁熱打鐵】【浙江省嘉興市第一中學(xué)2016屆高三上學(xué)期期中考試物理試題】如圖所示,一導(dǎo)體圓環(huán)位于紙面內(nèi),O為圓心。環(huán)內(nèi)兩個(gè)圓心角為90o的扇形區(qū)域內(nèi)分別有勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等,方向相反且均與紙面垂直。導(dǎo)體桿OM可繞O轉(zhuǎn)動(dòng),M端通過(guò)滑動(dòng)觸點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸。在圓心和圓環(huán)間連有電阻R。桿OM以勻角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),t=0時(shí)恰好在圖示位置。規(guī)定從a到b流經(jīng)電阻R的電流方向?yàn)檎?,圓環(huán)
27、和導(dǎo)體桿的電阻忽略不計(jì),則桿從t=0開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中,電流隨t變化的圖象是: ( ) i i i i t t t O O O O 3 3 3 3 2 2 2 2t 2 2 2 2 2 2 2 2 D C B A 【答案】C 【名師點(diǎn)睛】本題主要考查了導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、楞次定律。屬于中等難度的題目。該題關(guān)鍵是根據(jù)金屬棒的運(yùn)動(dòng)方向,結(jié)合右手定則的使用方法,來(lái)判斷感應(yīng)電流的圖象,解題的關(guān)鍵是正確判定電流的方向。 4.講方法 (1)電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題 電源的正負(fù)極、感應(yīng)電流的方向、電勢(shì)的高低、電容器極板帶電問(wèn)題,可用右手定則或楞次定律判定 ?nE?求解電源的電動(dòng)勢(shì)的大小可由EBlv
28、或 t?對(duì)電磁感應(yīng)電路的理解 (a)在電磁感應(yīng)電路中,相當(dāng)于電源的部分把其他形式的能通過(guò)電流做功轉(zhuǎn)化為電能 (b)“電源”兩端的電壓為路端電壓,而不是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 解決電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題三步曲 (a)確定電源切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),該導(dǎo)體或回路就相當(dāng)于電源,?nE?或EBlv利用Esin求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,利用右手定則或楞次定律判斷電流方向 ?t(b)分析電路結(jié)構(gòu)(內(nèi)、外電路及外電路的串、并聯(lián)關(guān)系),畫(huà)出等效電路圖 (c)利用電路規(guī)律求解主要應(yīng)用歐姆定律及串、并聯(lián)電路的基本性質(zhì)等列方程求解 (2)電磁感應(yīng)中的圖象問(wèn)題處理方法 題型特點(diǎn) 一般可把圖象問(wèn)題分為三類(lèi):
29、 (a)由給定的電磁感應(yīng)過(guò)程選出或畫(huà)出正確的圖象; (b)由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應(yīng)過(guò)程,求解相應(yīng)的物理量; (c)根據(jù)圖象定量計(jì)算 解題關(guān)鍵 弄清初始條件,正負(fù)方向的對(duì)應(yīng),變化范圍,所研究物理量的函數(shù)表達(dá)式,進(jìn)、出磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵 解決圖象問(wèn)題的一般步驟 (a)明確圖象的種類(lèi),即是Bt圖象還是t圖象,或者是Et圖象、It圖象等; (b)分析電磁感應(yīng)的具體過(guò)程; (c)用右手定則或楞次定律確定方向?qū)?yīng)關(guān)系; (d)結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等規(guī)律寫(xiě)出函數(shù)關(guān)系式; (e)根據(jù)函數(shù)關(guān)系式,進(jìn)行數(shù)學(xué)分析,如分析斜率的變化、截距等 (f)畫(huà)出圖象或判斷圖象 對(duì)圖象的認(rèn)
30、識(shí),應(yīng)注意以下幾方面 (a)明確圖象所描述的物理意義; (b)必須明確各種“”、“”的含義; (c)必須明確斜率的含義; (d)必須建立圖象和電磁感應(yīng)過(guò)程之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系; 電磁感應(yīng)中圖象類(lèi)選擇題的兩個(gè)常見(jiàn)解法 (a)排除法:定性地分析電磁感應(yīng)過(guò)程中物理量的變化趨勢(shì)(增大還是減小)、變化快慢(均勻變化還是非均勻變化),特別是物理量的正負(fù),排除錯(cuò)誤的選項(xiàng) 函數(shù)法:根據(jù)題目所給條件定量地寫(xiě)出兩個(gè)物理量之間的函數(shù)關(guān)系,然后由函數(shù)關(guān)系對(duì)圖象作出分析和(b)判斷,這未必是最簡(jiǎn)捷的方法,但卻是最有效的方法 5.講易錯(cuò) 【題目】 在水平桌面上,一個(gè)面積為S的圓形金屬框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線框平面與磁場(chǎng)垂直,磁感應(yīng)
31、強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖(甲)所示,01 s內(nèi)磁場(chǎng)方向垂直線框平面向下。圓形金屬框與兩根水平的平行金屬導(dǎo)軌相連接,導(dǎo)軌上放置一根導(dǎo)體棒,導(dǎo)體棒的長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R,且與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)體棒處于另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖(乙)所示。若導(dǎo)體棒始終保持靜止,則其所受的靜摩擦力f隨時(shí)間變化的圖象是圖中的。(設(shè)向右的方向?yàn)殪o摩擦力的正方向): ( ) ?B 的意義【錯(cuò)因】沒(méi)有準(zhǔn)確理解 ?t 考向03電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的動(dòng)力學(xué)和能量問(wèn)題 1.講高考 (1)考綱要求 會(huì)分析計(jì)算電磁感應(yīng)中有安培力參與的導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)及平衡問(wèn)題;會(huì)分析計(jì)算電磁感應(yīng)中能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移 (2)命題規(guī)律 主要的題型還是桿+導(dǎo)軌模型問(wèn)題,線圈穿過(guò)
32、有界磁場(chǎng)問(wèn)題,綜合試題還會(huì)涉及力和運(yùn)動(dòng)、能量守恒等知識(shí),還可能以科學(xué)技術(shù)的具體問(wèn)題為背景,考查運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 案例1(多選)【2015上海20】如圖,光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上,左端由導(dǎo)線相連,導(dǎo)體棒垂直 靜置于導(dǎo)軌上構(gòu)成回路。在外力F作用下,回路上方的條形磁鐵豎直向上做勻速運(yùn)動(dòng)。在勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中WWWW,回路中產(chǎn)生的做功,磁場(chǎng)力對(duì)導(dǎo)體棒做功,重力對(duì)磁鐵做功,磁鐵克服磁場(chǎng)力做功外力FGF21E ) ,導(dǎo)體棒獲得的動(dòng)能為焦耳熱為Q( 。則:K W?QW?W?QW?EW?W?E?QDC A B 1K1GF2K1BCD 【答案】 【名師點(diǎn)睛】 本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用,側(cè)重
33、于其中的能量關(guān)系,意在考查考生的分析能力。做本題的關(guān)鍵在于掌握電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系,知道什么能轉(zhuǎn)化為電能,電能又轉(zhuǎn)化成什么能。(多選)?的=1一端連接R22】如圖所示,足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,寬度L=0.4m案例2【2015北京電阻。導(dǎo)線所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T。導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上,其長(zhǎng)度恰好等 F作用下,導(dǎo)體于導(dǎo)軌間距,與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)。在平行于導(dǎo)軌的拉力。求:m/sv=5 棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng),速度 (1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流I; I的大??;時(shí)間內(nèi),拉力的沖量 (2)在0.1sf?的導(dǎo)體棒,其他條件不變,求導(dǎo)體棒兩端
34、的電壓U。r=1 (3)若將MN換為電阻|Z|X|X|K科來(lái)源學(xué)1VU?2.0A?2.0VE?IS)I?0.08(N? )1【答案】()(3、 2 ;(f5m /s =2V 0.4m 根據(jù)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)公式得E=BLv = 1T 【解析】E2V?I?2A 故感應(yīng)電流 R1?(2)金屬棒在勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,所受的安培力大小為F= BIL =0.8N, 安因勻速直線運(yùn)動(dòng),所以導(dǎo)體棒所受拉力F = F = 0.8N 安?t?F I所以拉力的沖量 s 0.1s=0.08 N=0.8 N =FE?2V 3)其它條件不變,則有電動(dòng)勢(shì)(E?I1A? 由全電路的歐姆定律 R?r?R?I1VU 導(dǎo)體棒兩端電壓E?BL
35、v,方向由右【規(guī)律總結(jié)】電磁感應(yīng)共分兩種情況:動(dòng)生問(wèn)題(棒切割磁感線)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)?BSnE?手定則;感生問(wèn)題(磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化)的電動(dòng)勢(shì),方向由楞次定律。而電流方向都是等效 ?t 電源內(nèi)部負(fù)極流向正極的方向。 、H光滑、豎直玻璃擋板(多選)【2014四川卷】如圖所示,不計(jì)電阻的光滑U形金屬框水平放置,3案例恰好無(wú)擠壓地放在兩擋板之間,與金屬框的細(xì)金屬桿CD固定在框上,PH、P的間距很小。質(zhì)量為0.2kg角且與。此時(shí)在整個(gè)空間加方向與水平面成30接觸良好并圍成邊長(zhǎng)為1m的正方形,其有效電阻為0.1,圖示磁場(chǎng)方向?yàn)檎较颉??、擋T金屬桿垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律是B =(0.4 -
36、0.2t) )(板和桿不計(jì)形變。則: At = 1s時(shí),金屬桿中感應(yīng)電流方向從C至D Bt = 3s時(shí),金屬桿中感應(yīng)電流方向從D至C Ct = 1s時(shí),金屬桿對(duì)擋板P的壓力大小為0.1N Dt = 3s時(shí),金屬桿對(duì)擋板H的壓力大小為l.2N 【答案】AC 案例4【2014浙江卷】(20分)其同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)發(fā)電測(cè)速裝置,工作原理如圖所示。一個(gè)半徑為R=0.1m的圓形金屬導(dǎo)軌固定在豎直平面上,一根長(zhǎng)為R的金屬棒OA,A端與導(dǎo)軌接觸良好,O端固定在圓心處的轉(zhuǎn)軸上。轉(zhuǎn)軸的左端有一個(gè)半徑為r=R/3的圓盤(pán),圓盤(pán)和金屬棒能隨轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。圓盤(pán)上繞有不可伸長(zhǎng)的細(xì)線,下端掛著一個(gè)質(zhì)量為m=0.5kg的鋁塊。在金
37、屬導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng),、可算得鋁塊U兩點(diǎn)間的電勢(shì)差ba端相連。測(cè)量O點(diǎn)通過(guò)電刷與b點(diǎn)與導(dǎo)軌相連,a。=0.5TB磁感應(yīng)強(qiáng)度速度。鋁塊由靜止釋放,下落h=0.3m時(shí),測(cè)得U=0.15V。(細(xì)線與圓盤(pán)間沒(méi)有滑動(dòng)國(guó),金屬棒、導(dǎo)軌、導(dǎo)2) 線及電刷的電阻均不計(jì),重力加速度g=10m/s來(lái)源:(1)測(cè)U時(shí),a點(diǎn)相接的是電壓表的“正極”還是“負(fù)極”? (2)求此時(shí)鋁塊的速度大小; (3)求此下落過(guò)程中鋁塊機(jī)械能的損失。 【答案】(1)正極 (2)2 m/s (3)0.5J 案例5 (2013上海卷)如圖,兩根相距l(xiāng)=0.4m、電阻不計(jì)的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,一端與阻值R=0.1
38、5的電阻相連。導(dǎo)軌x0一側(cè)存在沿x方向均勻增大的穩(wěn)恒磁場(chǎng),其方向與導(dǎo)軌平面垂直,變化率k=0.5T/m,x=0處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。一根質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.05的金屬棒置于導(dǎo)軌上,并0與導(dǎo)軌垂直。棒在外力作用下從x=0處以初速度v2m/s沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電阻上消耗的功率0不變。求: (1)同路中的電流; (2)金屬棒在x=2m處的速度; (3)金屬棒從x=0運(yùn)動(dòng)到x=2m過(guò)程中安培力做功的大?。?(4)金屬棒從x=0運(yùn)動(dòng)到x=2m過(guò)程中外力的平均功率。 2 (3)(21.6 (4)0.71 2 1【答案】() 3E?2A?I Lv處導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)x1
39、 【解析】()=0E=B=0.4V,電流0 r?RB?(B?Kx)?1.5,導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生電流 =2m處(2)x0BLVE21.5?Kx)?B?(B1V?2I? ,解得 013r?rRR 2.講基礎(chǔ) (1)電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題分析 安培力的大小 22vBlEF?I ,感應(yīng)電流得和安培力公式F=BIl由感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blv R?rR?r安培力的方向判斷:與導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向相反 導(dǎo)體兩種狀態(tài)及處理方法 (a)導(dǎo)體的平衡態(tài)靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),處理方法:根據(jù)平衡條件(合外力等于零)列式分析 (b)導(dǎo)體的非平衡態(tài)加速度不為零,處理方法:根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析或結(jié)合功能關(guān)系分
40、析 (2)電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題分析 過(guò)程分析 (a)電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生感應(yīng)電流的過(guò)程,實(shí)質(zhì)上是能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程 (b)電磁感應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中必定受到安培力的作用,因此,要維持感應(yīng)電流的存在,必須有“外力”克服安培力做功,將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能“外力”克服安培力做了多少功,就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能 (c)當(dāng)感應(yīng)電流通過(guò)用電器時(shí),電能又轉(zhuǎn)化為其他形式的能安培力做功的過(guò)程,或通過(guò)電阻發(fā)熱的過(guò)程,是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程安培力做了多少功,就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 求解思路 (a)若回路中電流恒定,可以利用電路結(jié)構(gòu)及WUIt或QI2Rt直接進(jìn)行計(jì)算 (b)若電流變化,則:利
41、用安培力做的功求解:電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功;利用能量 守恒求解:若只有電能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化,則機(jī)械能的減少量等于產(chǎn)生的電能3.講典例 案例1(多選)【2015天津11】如圖所示,凸字形硬質(zhì)金屬線框質(zhì)量為m,相鄰各邊互相垂直,且處于同一豎直平面內(nèi),ab邊長(zhǎng)為l,cd邊長(zhǎng)為2l,ab與cd平行,間距為2l。勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的上下邊界均水平,磁場(chǎng)方向垂直于線框所在平面。開(kāi)始時(shí),cd邊到磁場(chǎng)上邊界的距離為2l,線框由靜止釋放,從cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)直到ef、pq邊進(jìn)入磁場(chǎng)前,線框做勻速運(yùn)動(dòng),在ef、pq邊離開(kāi)磁場(chǎng)后,ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)之前,線框又做勻速 運(yùn)動(dòng)。線框完全穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為Q。
42、線框在下落過(guò)程中始終處于原豎直平面內(nèi),且ab、cd邊保持水平,重力加速度為g;求 (1)線框ab邊將離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小是cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的 幾倍 (2)磁場(chǎng)上下邊界間的距離H Qv?4v?28H?l ; (2)【答案】(1) 12mg 12mv?mgl2 線框自釋放直到cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)前,由機(jī)械能守恒定律可得:(2 1211?22mvl2mg?mv?QH? 線框完全穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中,由能量守恒定律可得: 1222Q?28H?l 聯(lián)立解得: mg【名師點(diǎn)睛】本題屬于力電綜合問(wèn)題,屬中等難度,電學(xué)搭臺(tái)、力學(xué)唱戲,做好兩個(gè)分析(受力分析和運(yùn)動(dòng)分析),找準(zhǔn)臨界狀態(tài),解決此類(lèi)問(wèn)題并不難;像本
43、題第一問(wèn)實(shí)質(zhì)是兩次共點(diǎn)力平衡問(wèn)題,第二問(wèn)利用能量守恒的思想解決,這也電磁感應(yīng)中電路、動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的基本解題方法。 aa的2右端開(kāi)小口的導(dǎo)體圓環(huán)和長(zhǎng)為【趁熱打鐵】(多選)【2015?玉溪一中高三上學(xué)期期中考試】半徑為導(dǎo)體直桿,單位長(zhǎng)度電阻均為R。圓環(huán)水平固定放置,整個(gè)內(nèi)部區(qū)域分布著豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)0 v平行于直徑CD。桿在圓環(huán)上以速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),桿始終有兩點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸,從圓強(qiáng)度為B?確定,如圖所示,則: ( 環(huán)中心O開(kāi)始,桿的位置由 ) ?2Bav 時(shí),桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為=0A2avB3?=0時(shí),桿受的安培力大小為 B ?2)R(0? ?3Bav? 時(shí),桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為 C 3
44、2?avB3? D時(shí),桿受的安培力大小為 ?33)R?(50【答案】AD 案例2【2015江蘇13】做磁共振檢查時(shí),對(duì)人體施加的磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)會(huì)在肌肉組織中產(chǎn)生感應(yīng)電流。某同學(xué)為了估算該感應(yīng)電流對(duì)肌肉組織的影響,將包裹在骨骼上一圈肌肉組織等效成單匝線圈,線圈的半徑2?1.5?m,如圖所示,=0.80cm線圈導(dǎo)線的橫截面積=5.0cmr,A,電阻率勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與線圈平面垂直, 均勻地減小為零,求(計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)1.5T內(nèi)從0.3s在B若磁感應(yīng)強(qiáng)度 (1)該圈肌肉組織的電阻R; (2)該圈肌肉組織中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E; 。 Q0.3s內(nèi)該圈肌肉組織中產(chǎn)生的熱量(3)3-2-810)4 (2
45、J 810( 3)1【答案】()610V ?nE?,磁通量的變化可以是磁感本題主要是公式及計(jì)算,理解法拉第電磁感應(yīng)定律 【方法技巧】 ?t應(yīng)強(qiáng)度的變化引起的,也可以是面積的變化引起的,另外要注意計(jì)算的正確性。 【趁熱打鐵】(多選)【貴州省遵義市航天高級(jí)中學(xué)2016屆高三上學(xué)期第三次模擬考試?yán)砜凭C合試題】如圖甲所示,光滑的平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L,在M、P之間接一個(gè)阻值為R的電阻,在兩導(dǎo)軌間cdfe矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上、寬為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、電阻為r、長(zhǎng)度也剛好為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒ab垂直擱在導(dǎo)軌上,與磁場(chǎng)左邊界相距d.現(xiàn)用一個(gè)水平向右的力F拉棒ab,使它0由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),棒ab離開(kāi)磁場(chǎng)前已做勻速直線運(yùn)動(dòng),棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸,導(dǎo)軌電阻不計(jì),F(xiàn)隨ab與初始位置的距離x變化的情況如圖乙所示,F(xiàn)已知下列判斷正確的是: ( ) 0 A棒ab在ac之間的運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng) B棒ab在ce之間不可能一直做勻速運(yùn)動(dòng) C棒ab在ce之間可能先做加速度減小的運(yùn)動(dòng),再做
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