【導(dǎo)與練】高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第9章 第2講 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感 渦流課件 新人教選修32

第2講法拉第電磁感應(yīng)定律自感渦流1.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

(1)概念：在_______________中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)．

(2)產(chǎn)生條件：穿過(guò)回路的________發(fā)生改變，與電路是否閉合______. (3)方向判斷：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向用______________或__________判斷．法拉第電磁感應(yīng)定律(考綱要求Ⅱ)電磁感應(yīng)現(xiàn)象磁通量無(wú)關(guān)楞次定律右手定則2．法拉第電磁感應(yīng)定律

(1)內(nèi)容：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟穿過(guò)這一電路的_________________成正比．

(2)公式：E＝n，其中n為線(xiàn)圈匝數(shù)．

(3)感應(yīng)電流與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系：遵守____________定 律，即I＝_________.磁通量的變化率閉合電路歐姆3．導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

(1)導(dǎo)體垂直切割磁感線(xiàn)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可用E＝____求出，式中l(wèi)為導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)的有效長(zhǎng)度．

(2)導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒以端點(diǎn)為軸，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中垂直于磁感線(xiàn)方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝Bl

＝

_______(平均速度等于中點(diǎn)位置的線(xiàn)速度lω)．Blv

判斷正誤，正確的劃“√”，錯(cuò)誤的劃“×”．

(1)線(xiàn)圈中磁通量越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大．(

) (2)線(xiàn)圈中磁通量變化越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大． (

) (3)線(xiàn)圈中磁通量變化越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大． (

) (4)線(xiàn)圈匝數(shù)n越多，磁通量越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也越大． (

)

答案(1)×

(2)×

(3)√

(4)×自感、渦流(考綱要求Ⅰ)1.自感現(xiàn)象

(1)概念：由于導(dǎo)體本身的______變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象稱(chēng)為自感．(2)自感電動(dòng)勢(shì)①定義：在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫做________________.②表達(dá)式：E＝__________.電流自感電動(dòng)勢(shì) (3)自感系數(shù)L ①相關(guān)因素：與線(xiàn)圈的_____、形狀、______以及是否有鐵芯有關(guān)． ②單位：亨利(H)，1mH＝______H,1μH＝_____H.2．渦流：當(dāng)線(xiàn)圈中的電流發(fā)生變化時(shí)，在它附近的任何導(dǎo)體中都會(huì)產(chǎn)生___________，這種電流像水的漩渦所以叫渦流．大小匝數(shù)10－310－6感應(yīng)電流

判斷正誤，正確的劃“√”，錯(cuò)誤的劃“×”．

(1)線(xiàn)圈中的電流越大，自感系數(shù)也越大． (

) (2)對(duì)于同一線(xiàn)圈，當(dāng)電流變化越快時(shí)，線(xiàn)圈中的自感電動(dòng)勢(shì)越大． (

) (3)自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的變化，但不能阻止電流的變化． (

)

答案(1)×

(2)√

(3)√1．(單選)將閉合多匝線(xiàn)圈置于僅隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)中，線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，關(guān)于線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，下列表述正確的是 (

)．

A．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與線(xiàn)圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)

B．穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大

C．穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大

D．感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向始終相同基礎(chǔ)自測(cè)2．(單選選)機(jī)場(chǎng)場(chǎng)的的安安檢檢門(mén)門(mén)可可以以利利用用渦渦流流探探測(cè)測(cè)人人身身上上攜攜帶帶的的金金屬屬物物品品，，安安檢檢門(mén)門(mén)中中接接有有線(xiàn)線(xiàn)圈圈，，線(xiàn)線(xiàn)圈圈中中通通以以交交變變電電流流．．關(guān)關(guān)于于其其工工作作原原理理，，以以下下說(shuō)說(shuō)法法正正確確的的是是()．A．人人身身上上攜攜帶帶的的金金屬屬物物品品會(huì)會(huì)被被地地磁磁場(chǎng)場(chǎng)磁磁化化，，在在線(xiàn)線(xiàn)圈圈中中產(chǎn)產(chǎn)生生感感應(yīng)應(yīng)電電流流B．人人體體在在線(xiàn)線(xiàn)圈圈交交變變電電流流產(chǎn)產(chǎn)生生的的磁磁場(chǎng)場(chǎng)中中運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)，，產(chǎn)產(chǎn)生生感感應(yīng)應(yīng)電電動(dòng)動(dòng)勢(shì)勢(shì)并并在在金金屬屬物物品品中中產(chǎn)產(chǎn)生生感感應(yīng)應(yīng)電電流流C．線(xiàn)圈產(chǎn)產(chǎn)生的交交變磁場(chǎng)場(chǎng)不會(huì)在在金屬物物品中產(chǎn)產(chǎn)生交變變的感應(yīng)應(yīng)電流D．金屬物物品中感感應(yīng)電流流產(chǎn)生的的交變磁磁場(chǎng)會(huì)在在線(xiàn)圈中中產(chǎn)生感感應(yīng)電流流解析一一般金屬屬物品不不一定能能被磁化化，且地地磁場(chǎng)很很弱，即即使金屬屬物品被被磁化磁磁性也很很弱，同同時(shí)，作作為導(dǎo)體體的人體體電阻很很大，且且一般不不會(huì)與金金屬物品品構(gòu)成回回路，故故A、B錯(cuò)誤；安檢檢門(mén)利用渦渦流探測(cè)金金屬物品的的工作原理理是：線(xiàn)圈圈中交變電電流產(chǎn)生交交變磁場(chǎng)，，使金屬物物品中產(chǎn)生生渦流，故故C錯(cuò)誤；該渦渦流產(chǎn)生的的磁場(chǎng)又會(huì)會(huì)在線(xiàn)圈中中產(chǎn)生感應(yīng)應(yīng)電流，而而線(xiàn)圈中交交變電流的的變化可以以被檢測(cè)，，故D正確．答案D3．(多選)在如圖9－2－1所示的電路路中，A1和A2是兩個(gè)相同同的燈泡，，線(xiàn)圈L的自感系數(shù)數(shù)足夠大，，電阻可以以忽略不計(jì)計(jì)．下列說(shuō)說(shuō)法中正確確的是()．A．合上開(kāi)關(guān)關(guān)S時(shí)，A2先亮，A1后亮，最后后一樣亮B．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)S時(shí)，A1和A2都要過(guò)一會(huì)會(huì)兒才熄滅滅C．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)S時(shí)，A2閃亮一下再再熄滅D．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)S時(shí)，流過(guò)A2的電流方向向向右圖9－2－1解析合上上開(kāi)關(guān)S時(shí)，線(xiàn)圈L中產(chǎn)生的自自感電動(dòng)勢(shì)勢(shì)阻礙電流流增大，并并且阻礙作作用逐漸變變小直至為為零，故A2先亮，A1后亮，最后后一樣亮．．選項(xiàng)A正確．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，線(xiàn)圈L中產(chǎn)生的自自感電動(dòng)勢(shì)勢(shì)阻礙電流流減小，因因電路穩(wěn)定定時(shí)通過(guò)A1和A2的電流大小小相等，故故斷開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)S時(shí)，A1和A2都逐漸熄滅，，流過(guò)A2的電流方向向向左．選項(xiàng)B正確，C、D錯(cuò)誤．答案AB4．(單選)有一個(gè)勻強(qiáng)磁磁場(chǎng)邊界是EF，在EF右側(cè)無(wú)磁場(chǎng)，，左側(cè)是勻強(qiáng)強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，，如圖9－2－2甲所示．現(xiàn)有有一個(gè)閉合的的金屬線(xiàn)框以以恒定速度從從EF右側(cè)水平進(jìn)入入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)區(qū)域．線(xiàn)框中中的電流隨時(shí)時(shí)間變化的i－t圖象如圖乙所所示，則可能能的線(xiàn)框是下下列四個(gè)選項(xiàng)項(xiàng)中的()．5．(2013·黃岡中學(xué)月考考)(多選)如圖9－2－3所示，一個(gè)正正方形金屬框框放在表面是是絕緣且光滑滑的斜面頂端端，自靜止開(kāi)開(kāi)始沿斜面下下滑，下滑過(guò)過(guò)程中穿過(guò)一一段邊界與斜斜面底邊BB′平行的勻強(qiáng)磁磁場(chǎng)，已知金金屬框的邊長(zhǎng)長(zhǎng)L小于磁場(chǎng)的寬寬度d.則關(guān)于金屬框框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)過(guò)程中可能做做的運(yùn)動(dòng)，下下列說(shuō)法正確確的是()．A．勻速運(yùn)動(dòng)B．勻加速運(yùn)動(dòng)動(dòng)C．勻減速運(yùn)動(dòng)動(dòng)D．先加加速后后勻速速運(yùn)動(dòng)動(dòng)圖9－2－3圖9－2－4【典例1】(2013·江蘇蘇卷卷，，13)如圖圖9－2－5所示示，，勻勻強(qiáng)強(qiáng)磁磁場(chǎng)場(chǎng)中中有有一一矩矩形形閉閉合合線(xiàn)線(xiàn)圈圈abcd，線(xiàn)線(xiàn)圈圈平平面面與與磁磁場(chǎng)場(chǎng)垂垂直直．．已已知知線(xiàn)線(xiàn)圈圈的的匝匝數(shù)數(shù)N＝100，邊邊長(zhǎng)長(zhǎng)ab＝1.0m、bc＝0.5m，電電阻阻r＝2ΩΩ.磁感感應(yīng)應(yīng)強(qiáng)強(qiáng)度度B在0～1s內(nèi)從從零零均均勻勻變變化化到到0.2T．在在1～5s內(nèi)從從0.2T均勻勻變變化化到到－－0.2T，取取垂垂直直紙紙面面向向里里為為磁磁場(chǎng)場(chǎng)的的正正方方向向．．求求：：圖9－2－5(1)0.5s時(shí)線(xiàn)線(xiàn)圈圈內(nèi)內(nèi)感感應(yīng)應(yīng)電電動(dòng)動(dòng)勢(shì)勢(shì)的的大大小小E和感感應(yīng)應(yīng)電電流流的的方方向向；；(2)在1～5s內(nèi)通通過(guò)過(guò)線(xiàn)線(xiàn)圈圈的的電電荷荷量量q；(3)在0～5s內(nèi)線(xiàn)圈產(chǎn)產(chǎn)生的焦焦耳熱Q.審題指導(dǎo)導(dǎo)(1)0～1s內(nèi)誰(shuí)引起起線(xiàn)圈中中的磁通通量發(fā)生生變化？？_______________________________________________.(2)感應(yīng)電動(dòng)動(dòng)勢(shì)的計(jì)計(jì)算公式式E＝________.(3)公式q＝It中的I應(yīng)為電路路中電流流________值，如何何計(jì)算電流I?(4)①①公式Q＝I2rt中的I是恒定的的還是變變化的？？______________________________________________.②在0～5s內(nèi)線(xiàn)圈的的電流一一樣嗎？？如何計(jì)計(jì)算0～5內(nèi)線(xiàn)圈產(chǎn)產(chǎn)生的焦耳耳熱？____________________________________.【跟蹤短訓(xùn)訓(xùn)】1．如圖9－2－6所示，虛虛線(xiàn)框內(nèi)內(nèi)存在均均勻變化化的勻強(qiáng)強(qiáng)磁場(chǎng)，，三個(gè)電電阻的阻阻值之比比R1∶R2∶R3＝1∶2∶3，電路中中導(dǎo)線(xiàn)的的電阻不不計(jì)．當(dāng)當(dāng)S1、S2閉合，S3斷開(kāi)時(shí)，，閉合回回路中感感應(yīng)電流流為I；當(dāng)S2、S3閉合，S1斷開(kāi)時(shí)，，閉合回回路時(shí)感感應(yīng)電流流為5I；當(dāng)S1、S3閉合，S2斷開(kāi)時(shí)，，閉合回回路中感感應(yīng)電流流為()．A．0B．3IC．6ID．7I圖9－2－6解析設(shè)虛虛線(xiàn)框內(nèi)磁磁感應(yīng)強(qiáng)度度變化率為為k，上面回路路中磁場(chǎng)面面積為S，下面回路路中磁場(chǎng)面面積為nS，電阻R1＝R.當(dāng)S1、S2閉合，S3斷開(kāi)時(shí)，閉閉合回路中中產(chǎn)生的感感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)勢(shì)E1＝kS，感應(yīng)電流流為I＝kS/3R；當(dāng)S2、S3閉合，S1斷開(kāi)時(shí)，閉閉合回路中中產(chǎn)生的感感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)勢(shì)E2＝nkS，閉合回路路中感應(yīng)電電流為5I＝nkS/5R；當(dāng)當(dāng)S1、S3閉合合，，S2斷開(kāi)開(kāi)時(shí)時(shí)，，閉閉合合回回路路中中產(chǎn)產(chǎn)生生的的感感應(yīng)應(yīng)電電動(dòng)動(dòng)勢(shì)勢(shì)E3＝(n＋1)kS，閉閉合合回回路路中中感感應(yīng)應(yīng)電電流流為為I′＝(n＋1)kS/4R，聯(lián)聯(lián)立立解解得得I′＝7I，選選項(xiàng)項(xiàng)D正確確．．答案案D1．公公式式E＝Blv的使使用用條條件件(1)勻強(qiáng)強(qiáng)磁磁場(chǎng)場(chǎng)．．(2)B、l、v三者者相相互互垂垂直直．．2．E＝Blv的“四性性”(1)正交交性性：：本本公公式式是是在在一一定定條條件件下下得得出出的的，，除除磁磁場(chǎng)場(chǎng)為為勻勻強(qiáng)強(qiáng)磁磁場(chǎng)場(chǎng)外外，，還還需需B、l、v三者者互互相相垂垂直直．．(2)瞬時(shí)時(shí)性性：：若若v為瞬瞬時(shí)時(shí)速速度度，，則則E為相相應(yīng)應(yīng)的的瞬瞬時(shí)時(shí)感感應(yīng)應(yīng)電電動(dòng)動(dòng)勢(shì)勢(shì)．．熱點(diǎn)點(diǎn)二二導(dǎo)導(dǎo)體體切切割割磁磁感感線(xiàn)線(xiàn)產(chǎn)產(chǎn)生生感感應(yīng)應(yīng)電電動(dòng)動(dòng)勢(shì)勢(shì)的的計(jì)計(jì)算算(3)有效效性性：：公公式式中中的的L為導(dǎo)導(dǎo)體體切切割割磁磁感感線(xiàn)線(xiàn)的的有有效效長(zhǎng)長(zhǎng)度度．．如圖9－2－7中，棒的有效效長(zhǎng)度為ab間的距離．(4)相對(duì)性：E＝Blv中的速度v是導(dǎo)體相對(duì)磁磁場(chǎng)的速度，，若磁場(chǎng)也在運(yùn)動(dòng)，，應(yīng)注意速度度間的相對(duì)關(guān)關(guān)系．圖9－2－7【典例2】(2013·海南卷，6)如圖9－2－8，水平桌面上上固定有一半半徑為R的金屬細(xì)圓環(huán)環(huán)，環(huán)面水平平，圓環(huán)每單單位長(zhǎng)度的電電阻為r，空間有一勻勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁磁感應(yīng)強(qiáng)度大大小為B，方向豎直向向下；一長(zhǎng)度度為2R、電阻可忽略略的導(dǎo)體棒置置于圓環(huán)左側(cè)側(cè)并與環(huán)相切切，切點(diǎn)為棒棒的中點(diǎn)．棒棒在拉力的作作用下以恒定定加速度a從靜止開(kāi)始向向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中棒棒與圓環(huán)接觸觸良好．下列列說(shuō)法正確的的是()．圖9－2－8反思總總結(jié)感應(yīng)電電動(dòng)勢(shì)勢(shì)兩個(gè)個(gè)公式式的比比較【跟蹤短短訓(xùn)】2．如圖圖9－2－9所示，，水平平放置置的U形框架架上接接一個(gè)個(gè)阻值值為R0的電阻阻，放放在垂垂直紙紙面向向里的的、磁磁感應(yīng)應(yīng)強(qiáng)度度大小小為B的勻強(qiáng)強(qiáng)磁場(chǎng)場(chǎng)中，，一個(gè)個(gè)半徑徑為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的半圓形硬硬導(dǎo)體AC在水平向右右的恒定拉拉力F作用下，由由靜止開(kāi)始始運(yùn)動(dòng)距離離d后速度達(dá)到到v，半圓形硬硬導(dǎo)體AC的電阻為r，其余電阻阻不計(jì)．下下列說(shuō)法正正確的是()．圖9－2－93．如圖9－2－10所示，在水水平面內(nèi)固固定著U形光滑金屬屬導(dǎo)軌，軌軌道間距為為50cm，金屬導(dǎo)體體棒ab質(zhì)量為0.1kg，電阻為0.2ΩΩ，橫放在導(dǎo)導(dǎo)軌上，電電阻R的阻值是0.8ΩΩ(導(dǎo)軌其余部部分電阻不不計(jì))．現(xiàn)加上豎豎直向下的的磁感應(yīng)強(qiáng)強(qiáng)度為0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)場(chǎng)．用水平平向右的恒恒力F＝0.1N拉動(dòng)ab，使其從靜靜止開(kāi)始運(yùn)運(yùn)動(dòng)，則()．圖9－2－101．自感現(xiàn)象象的四大特特點(diǎn)(1)自感電動(dòng)動(dòng)勢(shì)總是是阻礙導(dǎo)導(dǎo)體中原原電流的的變化．．(2)通過(guò)線(xiàn)圈圈中的電電流不能能發(fā)生突突變，只只能緩慢慢變化．．(3)電流穩(wěn)定定時(shí)，自自感線(xiàn)圈圈就相當(dāng)當(dāng)于普通通導(dǎo)體．．(4)線(xiàn)圈的自自感系數(shù)數(shù)越大，，自感現(xiàn)現(xiàn)象越明明顯，自自感電動(dòng)動(dòng)勢(shì)只是是延緩了了過(guò)程的的進(jìn)行，，但它不不能使過(guò)過(guò)程停止止，更不不能使過(guò)過(guò)程反向向．熱點(diǎn)三通通電自自感和斷斷電自感感2．自感中中“閃亮”與“不閃亮”問(wèn)題與線(xiàn)圈串聯(lián)的燈泡與線(xiàn)圈并聯(lián)的燈泡電路圖通電時(shí)電流逐漸增大，燈泡逐漸變亮電流突然增大，然后逐漸減小達(dá)到穩(wěn)定斷電時(shí)電流逐漸減小，燈泡逐漸變暗，電流方向不變電路中穩(wěn)態(tài)電流為I1、I2：①若I2≤I1，燈泡逐漸變暗；②若I2>I1，燈泡閃亮后逐漸變暗．兩種情況燈泡中電流方向均改變.【典例3】如圖9－2－11所示，線(xiàn)線(xiàn)圈L的自感系系數(shù)很大大，且其其電阻可可以忽略略不計(jì)，，L1、L2是兩個(gè)完完全相同同的小燈燈泡，隨隨著開(kāi)關(guān)關(guān)S閉合和斷斷開(kāi)的過(guò)過(guò)程中，，L1、L2的亮度變變化情況況是(燈絲不會(huì)會(huì)斷)()．圖9－2－11A．S閉合，L1亮度不變變，L2亮度逐漸漸變亮，，最后兩兩燈一樣樣亮；S斷開(kāi)，L2立即不亮亮，L1逐漸變亮亮B．S閉合，L1亮度不變，L2很亮；S斷開(kāi)，L1、L2立即不亮C．S閉合，L1、L2同時(shí)亮，而后后L1逐漸熄滅，L2亮度不變；S斷開(kāi)，L2立即不亮，L1亮一下才滅D．S閉合，L1、L2同時(shí)亮，而后后L1逐漸熄滅，L2則逐漸變得更亮；S斷開(kāi)，L2立即熄滅，L1亮一下才滅解析當(dāng)S接通時(shí)，因L的自感系數(shù)很很大，對(duì)電流流的阻礙作用用較大，L1和L2串接后與電源源相連，L1和L2同時(shí)亮．隨著著L中電流的增大大，L的直流電阻減減小，L的分流作用增增大，L1的電流逐漸減減小為零，由由于總電阻變變小，總電流流變大，L2的電流增大，，L2燈變得更亮．．當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，L2中無(wú)電流，立立即熄滅，而而電感L將阻礙本身的的電流減小，，L與L1組成閉合電路路，L1燈要亮一下后后再熄滅，綜綜上所述，選選項(xiàng)D正確．答案D反思總結(jié)在分析自感現(xiàn)現(xiàn)象問(wèn)題時(shí)，，應(yīng)注意電路路的結(jié)構(gòu)，弄弄清楚自感線(xiàn)圈圈L與用電器的串串、并聯(lián)關(guān)系系，明確原電電流的方向，再判斷自自感電流的方方向及大小變變化．同時(shí)注注意，L的自身電阻是不是是能忽略不計(jì)計(jì)．在斷開(kāi)開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，還要要看線(xiàn)圈和用用電器能否形成成回路．【跟蹤短訓(xùn)】4．如圖9－2－12所示的電路中中，電源的電電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，電感L的電阻不計(jì)，，電阻R的阻值大于燈燈泡D的阻值．在t＝0時(shí)刻閉合開(kāi)關(guān)關(guān)S，經(jīng)過(guò)一段時(shí)時(shí)間后，在t＝t1時(shí)刻斷開(kāi)S.下列表示A、B兩點(diǎn)間電壓UAB隨時(shí)間t變化的圖象象中，正確確的是()．圖9－2－12模型構(gòu)建“桿＋導(dǎo)軌”模型是電磁磁感應(yīng)問(wèn)題題高考命題題的“基本道具”，也是高考考的熱點(diǎn)，，考查的知知識(shí)點(diǎn)多，，題目的綜綜合性強(qiáng)，，物理情景景變化空間間大，是我我們復(fù)習(xí)中中的難點(diǎn)．．“桿＋導(dǎo)軌”模型又分為為“單桿”型和“雙桿”型(“單桿”型為重點(diǎn))；導(dǎo)軌放置置方式可分分為水平、、豎直和傾傾斜；桿的的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)態(tài)可分為勻勻速、勻變變速、非勻勻變速運(yùn)動(dòng)動(dòng)等．物理建模10.電磁感應(yīng)中中的“桿＋導(dǎo)軌”模型模型分類(lèi)及及特點(diǎn)1．單桿水平平式2.單桿傾斜式式方法法指指導(dǎo)導(dǎo)解決決電電磁磁感感應(yīng)應(yīng)中中綜綜合合問(wèn)問(wèn)題題的的一一般般思思路路是是“先電電后后力力再再能能量量”．．【典例例】(2013·安徽徽卷卷，，16)如圖圖9－2－13所示示，，足足夠夠長(zhǎng)長(zhǎng)平平行行金金屬屬導(dǎo)導(dǎo)軌軌傾傾斜斜放放置置，，傾傾角角為為37°°，寬寬度度為為0.5m，電電阻阻忽忽略略不不計(jì)計(jì)，，其其上上端端接接一一小小燈燈泡泡，，電電阻阻為為1ΩΩ.一導(dǎo)導(dǎo)體體棒棒MN垂直直于于導(dǎo)導(dǎo)軌軌放放置置，，質(zhì)質(zhì)量量為為0.2kg，接接入入電電路路的的電電阻阻為為1ΩΩ，兩兩端端與與導(dǎo)導(dǎo)軌軌接接觸觸良良好好，，與與導(dǎo)導(dǎo)軌軌間間的的動(dòng)動(dòng)摩摩擦擦因因數(shù)數(shù)為為0.5.在導(dǎo)導(dǎo)軌軌間間存存在在著著垂垂直直于于導(dǎo)導(dǎo)軌軌平平面面的的勻勻強(qiáng)強(qiáng)磁磁場(chǎng)場(chǎng)，，磁磁感感應(yīng)應(yīng)強(qiáng)強(qiáng)度度為為0.8T．將將導(dǎo)導(dǎo)體體棒棒MN由靜靜止止釋釋放放，，運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)一一段段時(shí)時(shí)間間后后，，小小燈燈泡泡穩(wěn)穩(wěn)定定發(fā)發(fā)光光，，此此后后導(dǎo)導(dǎo)體體棒棒MN的運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)速速度度以以及及小小燈燈泡泡消消耗耗的的電電功功率率分分別別為為(重力力加加速速度度g取10m/s2，sin37°°＝0.6)()．圖9－2－13A．2.5m/s1WB．5m/s1WC．7.5m/s9WD．15m/s9W即學(xué)即即練如如圖圖9－2－14所示，，質(zhì)量量m1＝0.1kg，電阻阻R1＝0.3ΩΩ，長(zhǎng)度度l＝0.4m的導(dǎo)體體棒ab橫放在在U型金屬屬框架架上．．框架架質(zhì)量量m2＝0.2kg，放在在絕緣緣水平平面上上，與與水平平面間間的動(dòng)動(dòng)摩擦擦因數(shù)數(shù)μ＝0.2.相距0.4m的MM′、NN′相互平平行，，電阻阻不計(jì)計(jì)且足足夠長(zhǎng)長(zhǎng)．電電阻R2＝0.1ΩΩ的MN垂直于于MM′.整個(gè)裝裝置處處于豎豎直向向上的的勻強(qiáng)強(qiáng)磁場(chǎng)場(chǎng)中，，磁感感應(yīng)強(qiáng)強(qiáng)度B＝0.5T．垂直直于ab施加F＝2N的水平平恒力力，ab從靜止止開(kāi)始始無(wú)摩摩擦地地運(yùn)動(dòng)動(dòng)，始始終與與MM′、NN′保持良良好接接觸．．當(dāng)ab運(yùn)動(dòng)到到某處處時(shí)，，框架架開(kāi)始始運(yùn)動(dòng)動(dòng)．圖9－2－14設(shè)框架架與水水平面面間最最大靜靜摩擦擦力等等于滑滑動(dòng)摩摩擦力力，g取10m/s2.(1)求框架架開(kāi)始始運(yùn)動(dòng)動(dòng)時(shí)ab速度v的大小??；(2)從ab開(kāi)始運(yùn)運(yùn)動(dòng)到到框架架開(kāi)始始運(yùn)動(dòng)動(dòng)的過(guò)過(guò)程中中，MN上產(chǎn)生生的熱熱量Q＝0.1J，求該該過(guò)程程ab位移x的大小?。剑簩?duì)對(duì)應(yīng)高高考題題組1．(2011·北京理理綜，，19)某同學(xué)學(xué)為了了驗(yàn)證證斷電電自感感現(xiàn)象象，自自己找找來(lái)帶帶鐵芯芯的線(xiàn)線(xiàn)圈L、小燈燈泡A、開(kāi)關(guān)關(guān)S和電池池組E，用導(dǎo)導(dǎo)線(xiàn)將將它們們連接接成如如圖所所示的的電路路．檢檢查電電路后后，閉閉合開(kāi)開(kāi)關(guān)S，小燈燈泡發(fā)發(fā)光；；再斷斷開(kāi)開(kāi)開(kāi)關(guān)S，小燈燈泡僅僅有不不顯著著的延延時(shí)熄熄滅現(xiàn)現(xiàn)象．．雖經(jīng)經(jīng)多次次重復(fù)復(fù)，仍仍未見(jiàn)見(jiàn)老師師演示示時(shí)出出現(xiàn)的的小燈燈泡閃閃亮現(xiàn)現(xiàn)象，，他冥冥思苦苦想找找不出出原因因．你你認(rèn)為為最有有可能能造成成小燈燈泡未未閃亮亮的原原因是是()．A．電源源的內(nèi)內(nèi)阻較較大B．小燈燈泡電電阻偏偏大C．線(xiàn)圈圈電阻阻偏大大D．線(xiàn)圈圈的自自感系系數(shù)較較大解析由由自自感規(guī)規(guī)律可可知在在開(kāi)關(guān)關(guān)斷開(kāi)開(kāi)的瞬瞬間造造成燈燈泡閃閃亮以以及延延時(shí)的的原因因是在在線(xiàn)圈圈中產(chǎn)產(chǎn)生了了與原原電流流同向向的自自感電電流且且大于于穩(wěn)定定時(shí)通通過(guò)燈燈泡的的原電電流．．由題題圖可可知燈燈泡和和線(xiàn)圈圈構(gòu)成成閉合合的自自感回回路，，與電電源無(wú)無(wú)關(guān)，，故A錯(cuò)誤；；造成不不閃亮亮的原原因是是自感感電流流不大大于穩(wěn)穩(wěn)定時(shí)時(shí)通過(guò)過(guò)燈泡泡的原原電流流，當(dāng)當(dāng)線(xiàn)圈圈電阻阻小于于燈泡泡電阻阻時(shí)才才會(huì)出出現(xiàn)閃閃亮現(xiàn)現(xiàn)象，，故B錯(cuò)誤，，C正確；；自感感系數(shù)數(shù)越大大，則則產(chǎn)生生的自自感電電流越越大，，燈泡泡更亮亮，故故D錯(cuò)誤．．答案C2．(2012·課標(biāo)全全國(guó)，，19)如圖所所示，，均勻勻磁場(chǎng)場(chǎng)中有有一由由半圓圓弧及及其直直徑構(gòu)構(gòu)成的的導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)框，，半圓圓直徑徑與磁磁場(chǎng)邊邊緣重重合；；磁場(chǎng)場(chǎng)方向向垂直直于半半圓面面(紙面)向里，，磁感感應(yīng)強(qiáng)強(qiáng)度大大小為為B0.使該線(xiàn)線(xiàn)框從從