高考物理一輪復(fù)習(xí)專題十第3講電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用課件

高考物理一輪復(fù)習(xí)專題十第3講電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用課件

(2)對于切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的情況，有時還常涉及感應(yīng)電動勢E和感應(yīng)電流I等隨_______變化的圖線，即E—x圖線和I—x圖線等．2．兩類圖象問題(1)由給定的電磁感應(yīng)過程選出或畫出正確的圖象；(2)由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應(yīng)過程，求解相應(yīng)的物理量.位移x3．解題的基本方法

(1)關(guān)鍵是分析磁通量的變化是否均勻，從而判斷感應(yīng)電動勢(電流)或安培力的大小是否恒定，然后運用__________或左手定則判斷它們的方向，分析出相關(guān)物理量之間的函數(shù)關(guān)系，確定其大小和方向及在坐標(biāo)在中的范圍．

(2)圖象的初始條件，方向與正、負(fù)的對應(yīng)，物理量的變化趨勢，物理量的增、減或方向正、負(fù)的轉(zhuǎn)折點都是判斷圖象的關(guān)鍵．楞次定律4．解題時要注意的事項(1)電磁感應(yīng)中的圖象定性或定量地表示出所研究問題的函數(shù)關(guān)系．(2)在圖象中E、I、B等物理量的方向通過物理量的正負(fù)來反映．(3)畫圖象要注意縱、橫坐標(biāo)的單位長度定義或表達(dá)．

【教師參考·備選題】在豎直向上的勻強磁場中，水平放置一個不變形的單匝金屬圓線圈，規(guī)定線圈中感應(yīng)電流的正方向如圖甲所示，當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t如圖乙變化時，在圖中正確表示線圈感應(yīng)電動勢E變化的是()A答案：A

1．勻強磁場的磁感應(yīng)強度B＝0.2T，磁場寬度L＝3m，一正方形金屬框邊長l＝1m，每邊電阻r＝0.2Ω，金屬框以速度v＝10m/s勻速穿過磁場區(qū)，其平面始終保持與磁感線方向垂直，如圖10－3－1所示，求：(1)畫出金屬框穿過磁場區(qū)的過程中，金屬框內(nèi)感應(yīng)電流的I－t圖線(要求寫出作圖依據(jù))(2)畫出ab兩端電壓的U－t圖線(要求寫出作圖依據(jù))圖10－3－1圖43

(2)金屬框進入磁場區(qū)時ab兩端的電壓U1＝I1r＝2.5×0.2V＝0.5V；金屬框完全在磁場中運動時，ab兩端的電壓等于感應(yīng)電動勢：U2＝Blv＝2V；金屬框穿出磁場區(qū)時ab兩端的電壓U3＝E3－I3r＝1.5V．由此得U－t圖線如圖44所示．圖44考點2電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題

1．電磁感應(yīng)問題往往跟力學(xué)問題聯(lián)系在一起．分析時要特別注意a＝0、速度v達(dá)最大值的特點．這類問題的分析思路如下：2．基本方法(1)用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動勢的大小和方向；(2)由閉合電路歐姆定律求回路中的電流；(3)分析導(dǎo)體受力情況(包含安培力在內(nèi)的全面受力分析)；(4)根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律列方程求解．3．兩種狀態(tài)處理(1)導(dǎo)體處于平衡態(tài)——靜止或勻速直線運動狀態(tài)．處理方法：根據(jù)平衡條件合外力等于零列式分析．

(2)導(dǎo)體處于非平衡態(tài)——加速度不為零．處理方法：根據(jù)牛頓第二定律進行動態(tài)分析，或結(jié)合功能關(guān)系分析．

2．(單選)如圖10－3－2

所示，水平光滑的平行金屬導(dǎo)軌，左端接有電阻R，勻強磁場B豎直向下分布在導(dǎo)軌所在的空間內(nèi)，質(zhì)量一定的金屬棒PQ垂直導(dǎo)軌放置．今使棒以一定的初速度v0向右運動，當(dāng)棒到達(dá)位置c時速度剛好為零．設(shè)導(dǎo)軌與棒的電阻均不計，ab＝bc，則金屬棒在由a到b和由b到c的兩過程中()B圖10－3－2考點3電磁感應(yīng)中的能量問題電2．解答步驟

(1)在電磁感應(yīng)中，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)電動勢，該導(dǎo)體或回路就相當(dāng)于電源．

(2)搞清楚有哪些力做功，就可以知道有哪些形式的能量發(fā)生了相互轉(zhuǎn)化．(3)根據(jù)能量守恒列方程求解．

3．(雙選)(2011年廣州一模)如圖10－3－3，金屬棒ab、cd與足夠長的水平光滑金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，勻強磁場垂直)導(dǎo)軌所在的平面．a(chǎn)b棒在恒力F作用下向右運動，則(BD圖10－3－3A.安培力對ab棒做正功B.安培力對cd棒做正功C.abdca回路的磁通量先增加后減少D.F做的功等于回路產(chǎn)生的總熱量和系統(tǒng)動能增量之和

【教師參考·備選題】如圖所示，水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為m的金屬棒

ab.導(dǎo)軌的一端連接電阻R，其他電阻均不計，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面向下，金屬棒ab在一水平恒力F作用下由靜止起向右運動．則()CDA．隨著ab運動速度的增大，其加速度也增大B．外力F對ab做的功等于電路中產(chǎn)生的電能C．當(dāng)ab做勻速運動時，外力F做功的功率等于電路中的電功率D．無論ab做何種運動，它克服安培力做的功一定等于電路中產(chǎn)生的電能熱點電磁感應(yīng)中的綜合問題【例1】(2009年廣東卷)如圖10－3－4甲所示，一個電阻值為R，匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路，線圈的半徑為r1，在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖10－3－4乙所示，圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0.導(dǎo)線的電阻不計，求0至t1時間內(nèi)：圖10－3－4(1)通過電阻R1上的電流大小和方向；(2)通過電阻R1上的電量q及電阻R1上產(chǎn)生的熱量.

1．(2010年廣州一模)如圖10－3－5甲所示的螺線管橫截面積為S，匝數(shù)為N、電阻為r，螺線管與一根電阻為2r的金屬絲連接，向右穿過螺線管的勻強磁場隨時間變化的規(guī)律如圖10－3－5乙所示．求0至t0時間內(nèi)：圖10－3－5(1)通過金屬絲的感應(yīng)電流大小和方向；(2)金屬絲中感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱量；(3)金屬絲輻射出的光子數(shù)．(設(shè)金屬絲產(chǎn)生的熱量全部以頻率為ν的紅外線輻射出來、普朗克常數(shù)為h)易錯點：對安培力的判斷

【例1】如圖10－3－6所示，豎直平面內(nèi)有足夠長的金屬導(dǎo)軌，軌距0.2m，金屬導(dǎo)體ab可在導(dǎo)軌上無摩擦地上下滑動，ab的電阻為0.4Ω，導(dǎo)軌電阻不計，導(dǎo)軌ab的質(zhì)量為0.2g，垂直紙面向里的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為0.2T，且磁場區(qū)域足夠大，當(dāng)ab導(dǎo)體自由下落0.4s時，突然接通電鍵K，則：(1)試說出K接通后，ab導(dǎo)體的運動情況；(2)ab導(dǎo)體勻速下落的速度是多少？

(g取10m/s2)圖10－3－6

錯解分析：K閉合后，ab受到豎直向下的重力和豎直向上的安培力作用．合力豎直向下，ab仍處于豎直向下的加速運動狀態(tài)．隨著向下速度的增大，安培力增大，ab受豎直向下的合力減小，直至減為0時，ab處于勻速豎直下落狀態(tài)． 上述解法是受平常做題時總有安培力小于重力的影響，沒有對初速度和加速度之間的關(guān)系做認(rèn)真的分析，不善于采用定量計算的方法分析問題．

1．如圖10－3－7所示，平行且足夠長的兩條光滑金屬導(dǎo)軌，相距0.5m，與水平面夾角為30°，不計電阻，廣闊的勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強度B＝0.4T，垂直導(dǎo)軌放置兩金屬棒ab和cd，長度均為0.5m，電阻均為0.1Ω，質(zhì)量分別為0.1kg和0.2