屆高考物理二輪復(fù)習(xí)計(jì)劃專題8電磁感應(yīng)及綜合應(yīng)用交變電流學(xué)案

精選文檔精選文檔PAGEPAGE11精選文檔PAGE8電磁感覺(jué)及綜合應(yīng)用交變電流

磁感命率高，大部分以的形式出，也有部分是算，多以中檔以上度的目來(lái)增添卷的區(qū)分度，考多的知點(diǎn)有：感流的生條件、方向判斷和體切割磁感生感的算，同也會(huì)與力學(xué)、磁、能量等知合考及象的考。命會(huì)合在以下三個(gè)方面：楞次

定律、右手定、左手定的用；與象合考磁感象；通“桿＋”模型，“圈穿有界磁”模型，考磁感與力學(xué)、路、能量等知的適用。

高考點(diǎn)：磁感象；磁感中的路；理想器。

1.法拉第磁感定律：路中感的大小跟穿一路的磁通量化率成正比，就是法拉第

磁感定律。

內(nèi)容：路中感的大小，跟穿一路的磁通量的化率成正比。

生磁感象的部分路就相當(dāng)于源，在源的內(nèi)部流的方向是從低流向高。(即：

由到正)

2.[感的大小算公式]1)E＝BLV(垂直平切割)2)EnnBsnBs?=?(普適公式)ε∝(法拉第磁感定律)tttt3)E=nBSωsin（ωt+Φ）；Em＝nBSω(圈切割)4)E＝BL2ω/2(直體一端切割)5)*自感E自＝nΔΦ/t＝＝LI(自感)t3.楞次定律：感流擁有的方向,即感流的磁要阻截引起感流的磁通量化,就是楞次定律。

內(nèi)容：感流擁有的方向，就是感流的磁要阻截引起感流的磁通量的化。

B感和I感的方向判斷：楞次定律(右手)深刻理解“阻截”兩字的含(I感的B是阻截生I感的原由)

B原方向?；B原?化(原方向是增是減)；I感方向?才能阻截化；再由I感方向確立B感方向。

4.交流

交流(1)中性面圈平面與磁感垂直的地點(diǎn)，或瞬感零的地點(diǎn)。

中性面的特色：a．圈于中性面地點(diǎn)，穿圈的磁通量Φ最大，但Φ＝0；t

生：矩形圈在勻磁中與磁垂直的勻速。

1變化規(guī)律e＝NBSωsinωt=Emsinωt；i＝Imsinωt；(中性面地點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí))，最大值Em＝NBSω．．．

四值：①瞬市價(jià)②最大值③有效值電流的熱效應(yīng)規(guī)定的；對(duì)于正弦式交流U＝Umm2＝0.707U④均勻值2222Im1Im2不對(duì)稱方波：II1I2不對(duì)稱的正弦波I22求某段時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量Q＝It=εΔt/R＝ΔΦ/R我國(guó)用的交變電流，周期是0.02s，頻率是50Hz，電流方向每秒改變100次。剎時(shí)表達(dá)式：e＝e=2202sin100πt=311sin100πt=311sin314t線圈作用是“通直流，阻交流；通低頻，阻高頻”．電容的作用是“通交流、隔直流；通高頻、阻低頻”．變壓器兩個(gè)基本公式：①U1n1②P入=P出，輸入功率由輸出功率決定，U2n2．．．．．．．．．．．遠(yuǎn)距離輸電：必然要畫出遠(yuǎn)距離輸電的表示圖來(lái)，包含發(fā)電機(jī)、兩臺(tái)變壓器、輸電線等效電阻和負(fù)載電阻。并依據(jù)規(guī)范在圖中標(biāo)出相應(yīng)的物理量符號(hào)。一般設(shè)兩個(gè)變壓器的初、次級(jí)線圈的匝數(shù)分別為、/n2、/，1、12nnn相應(yīng)的電壓、電流、功率也應(yīng)該采納相應(yīng)的符號(hào)來(lái)表示。

功率之間的關(guān)系是：1=1/，2=2/，1/=r=2。PPPPPPP電壓之間的關(guān)系是：U1n1,U2n2,U1UrU2。U1n1U2n2電流之間的關(guān)系是：I1n1,I2n2,I1IrI2.求輸電線上的電流常常是這種問(wèn)題的打破口。I1n1I2n2

輸電線上的功率損失和電壓損失也是需要特別注意的。解析和計(jì)算時(shí)都必然用PrIr2r,UrIrr，而不可以用PrU12。r2L1特別重要的是要會(huì)解析輸電線上的功率損失P1。Pr2SU1SU1

1.【浙江省2017一般高校招生選考科目考試物理試題】間距

2為??的兩平行金屬導(dǎo)軌由水平部分和傾斜部分圓滑連接而成，以以以下圖,傾角為θ的導(dǎo)軌處于大小為??1，方

向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)間Ⅰ中，水平導(dǎo)軌上的無(wú)磁場(chǎng)區(qū)間靜止擱置一質(zhì)量為3??的“聯(lián)動(dòng)雙桿”

（由兩根長(zhǎng)為??的金屬桿，????和????，用長(zhǎng)度為L(zhǎng)的剛性絕緣桿連接而成），在“聯(lián)動(dòng)雙桿”右邊存在大小

為??2，方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)間Ⅱ，其長(zhǎng)度大于L，質(zhì)量為??，長(zhǎng)為??的金屬桿????，從傾斜

導(dǎo)軌上端開(kāi)釋，達(dá)到勻速后進(jìn)入水平導(dǎo)軌（無(wú)能量損失），桿????與“聯(lián)動(dòng)雙桿”發(fā)生碰撞后桿????和????合

在一起形成“聯(lián)動(dòng)三桿”，“聯(lián)動(dòng)三桿”連續(xù)沿水平導(dǎo)軌進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)間Ⅱ并從中滑出，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，桿????、

????和????與導(dǎo)軌素來(lái)接觸優(yōu)異，且保持與導(dǎo)軌垂直。已知桿????、????和????電阻均為??=0.02??,??=

0.1????,??=0.5??,??=0.3??,??=300,??1=0.1??,??2=0.2??。不計(jì)摩擦阻力和導(dǎo)軌電阻，忽視磁場(chǎng)界限效

應(yīng)。求：

1）桿????在傾斜導(dǎo)軌上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小??0；

2）聯(lián)動(dòng)三桿進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)間II前的速度大小??；

3）聯(lián)動(dòng)三桿滑過(guò)磁場(chǎng)區(qū)間II產(chǎn)生的焦耳熱??

1.【2018年全國(guó)一般高等學(xué)校招生一致考試物理（江蘇卷)】如圖所

示，兩條平行的圓滑金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面的夾角為θ，間距為d．導(dǎo)

軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感覺(jué)強(qiáng)度大小為B，方向與導(dǎo)軌平面垂直．質(zhì)量為

3m的金屬棒被固定在導(dǎo)軌上，距底端的距離為s，導(dǎo)軌與外接電源相連，使金屬棒通有電流．金屬棒被松開(kāi)后，

以加快度a沿導(dǎo)軌勻加快下滑，金屬棒中的電流素來(lái)保持恒定，重力加快度為g．求下滑終歸端的過(guò)程中，金

屬棒：

（1）末速度的大小v；

（2）經(jīng)過(guò)的電流大小I；

（3）經(jīng)過(guò)的電荷量Q．

一、多項(xiàng)選擇題

1．如圖，在磁感覺(jué)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一面積為S的矩形單匝閉合導(dǎo)線abcd,ab邊與磁場(chǎng)方

向垂直，線框的電阻為R。使線框以恒定角速度ω繞過(guò)ad、bc中點(diǎn)的軸旋轉(zhuǎn)。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是( )

A．線框abcd中感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)的最大值是BSω

B．線框abcd中感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)的有效值是BSω

C．線框平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，流經(jīng)線框的電流最大

D．線框平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，流經(jīng)線框的電流最大

2．如圖(??)，在同一平面內(nèi)固定有一長(zhǎng)直導(dǎo)線PQ和一導(dǎo)線框R，R在PQ的右邊。導(dǎo)線PQ中通有正弦交

流電i，i的變化如圖(??)所示，規(guī)定從Q到P為電流正方向。導(dǎo)線框R中的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)( )

??A．在??=時(shí)為零4

B．在??=??時(shí)改變方向2

??C．在??=2時(shí)最大，且沿順時(shí)針?lè)较?/p>

D．在??=??時(shí)最大，且沿順時(shí)針?lè)较?/p>

二、單項(xiàng)選擇題

11．采納220kV高壓向遠(yuǎn)方的城市輸電．當(dāng)輸送功率一準(zhǔn)時(shí)，為使輸電線上耗費(fèi)的功率減小為本來(lái)的4，

輸電電壓應(yīng)變成( )

4A．55kVB．110kVC．440kVD．880kV

2．講課用發(fā)電機(jī)可以產(chǎn)生正弦式交變電流。利用該發(fā)電機(jī)(內(nèi)阻可忽視)經(jīng)過(guò)理

想變壓器向定值電阻R供電，電路以以以下圖，理想交流電流表A、理想交流電壓表V的讀數(shù)分別為I、U，R耗費(fèi)的功率為.若發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速變成本來(lái)的1，則()??2A．R耗費(fèi)的功率變成1??B．電壓表V的讀數(shù)變成1??22C．電流表A的讀數(shù)變成2ID．經(jīng)過(guò)R的交變電流頻率不變3．如圖，在同一平面內(nèi)有兩根平行長(zhǎng)導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間存在挨次相鄰的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)所區(qū)，地域?qū)挾染鶠閘,磁感覺(jué)強(qiáng)度大小相等、方向交替向上向下。一邊長(zhǎng)為

3??的正方形金屬線框在導(dǎo)軌上向左勻速運(yùn)動(dòng)，線框中感覺(jué)電流i隨時(shí)間t變化的2

正確圖線可能是( )

A．B．C．D．

三、解答題

6．以以以下圖，在豎直平面內(nèi)建立xOy坐標(biāo)系，在0≤??≤0.65??，

≤0.40??范圍內(nèi)存在一擁有理想界限、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)

地域。一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.10m、質(zhì)量m=0.02kg、電阻R=0.40Ω的勻質(zhì)正方形

剛性導(dǎo)線框abcd處于圖示地點(diǎn)，此中心的坐標(biāo)為（0，0.65）。現(xiàn)將線框

以初速度??0=2??/??水平向右拋出，線框在進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中速度保持

不變，此后在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，最后從磁場(chǎng)右界限走開(kāi)磁場(chǎng)所區(qū)，完成運(yùn)動(dòng)

全過(guò)程，線框在全過(guò)程中素來(lái)處于xOy平面內(nèi)，其ab邊與x軸保持平行，

空氣阻力不計(jì)，求：

1）磁感覺(jué)強(qiáng)度B的大??；

2）線框在全過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q；

（3）在全過(guò)程中，cb兩端獲得電勢(shì)差??????與線框中心地點(diǎn)的x坐標(biāo)的函數(shù)關(guān)系。

5

7．如圖，兩圓滑平行金屬導(dǎo)軌置于水平面（紙面）內(nèi)，軌間距為l，左端連有阻值為R的電阻．一金屬

桿置于導(dǎo)軌上，金屬桿右邊存在一磁感覺(jué)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)所區(qū)．已知金屬桿以速度v0

向右進(jìn)入磁場(chǎng)所區(qū)，做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)磁場(chǎng)所區(qū)右界限（圖中虛線地點(diǎn)）時(shí)速度恰好為零．金屬桿與導(dǎo)

軌素來(lái)保持垂直且接觸優(yōu)異．除左端所連電阻外，其余電阻忽視不計(jì)．求金屬桿運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)所區(qū)正中間時(shí)所受

安培力的大小及此時(shí)電流的功率。

參照答案

6【解析】沿著斜面正交分解，最大速度時(shí)重力分力與安培力均衡

感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)??=??1????0電流??=

??

1.5??

安培力??=??1????

勻速運(yùn)動(dòng)條件????sin??=??12??2??0

1.5??

代入數(shù)據(jù)解得：??0=6??/??

2）由定量守恒定律????0=4????

解得：??=1.5??/??

（3）進(jìn)入B2磁場(chǎng)所區(qū)，設(shè)速度變化大小為????,依據(jù)動(dòng)量定理有

??2????????=-4??????

??????2??????????=??=1.5??=1.5??

解得：????=-0.25??/??

出B2磁場(chǎng)后“聯(lián)動(dòng)三桿”的速度為

??′=??+2????=1.0??/??

依據(jù)能量守恒求得：

=1×4??×(??2-??′2)=0.25??2

【答案】(1)??0=6??/??(2)1.5m/s(3)0.25J

1.【解析】（1）勻加快直線運(yùn)動(dòng)v2=2as解得??=√2????

2）安培力F安=IdB金屬棒所受合力??=????????????–??安

牛頓運(yùn)動(dòng)定律F=ma

??（??sin??–??）解得??=????

（3）運(yùn)動(dòng)時(shí)間??=??電荷量Q=It??

解得??=√2??????sin-??）（??????????【答案】（1）√2??(??sin??-??)√(sin-)as；（2）；（3）2????????????；??????????

一、多項(xiàng)選擇題

1．【解題思路】一個(gè)單匝線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，當(dāng)從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí),產(chǎn)生的正弦式交變電流電動(dòng)勢(shì)的瞬

7市價(jià)表達(dá)式為：e=Emsinθ.＝Emsinωt。故感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em＝BSω，有效值????E＝，故A正確，B錯(cuò)誤?！?當(dāng)θ=90o時(shí)，即線框平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，電流最大故C正確，D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緼D2．【解題思路】由圖（b）可知，導(dǎo)線PQ中電流在t=T/4時(shí)達(dá)到最大值，變化率為零，導(dǎo)線框R中磁通量變化率為零，依據(jù)法拉第電磁感覺(jué)定律，在t=T/4時(shí)導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)為零，選項(xiàng)A正確；在t=T/2時(shí)，導(dǎo)線PQ中電流圖象斜率方向不變，以致導(dǎo)線框R中磁通量變化率的正負(fù)不變，依據(jù)楞次定律，因此在t=T/2時(shí)，導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)方向不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；因?yàn)樵趖=T/2時(shí)，導(dǎo)線PQ中電流圖象斜率最大，電流變化率最大，以致導(dǎo)線框R中磁通量變化率最大，依據(jù)法拉第電磁感覺(jué)定律，在t=T/2時(shí)導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，由楞次定律可判斷出感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，選項(xiàng)C正確；由楞次定律可判斷出在t=T時(shí)感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，選項(xiàng)D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緼C二、單項(xiàng)選擇題1．【解題思路】本義觀察輸電線路的電能損失，意在觀察考生的解析能力。當(dāng)輸電功率P=UI，U為輸電電壓，I為輸電線路中的電流，輸電線路損失的功率為P損=I2R，R為輸電線路的電阻，即??2P損=( )??。當(dāng)輸??電功率一準(zhǔn)時(shí)，輸電線路損失的功率為本來(lái)的12倍，即440V，應(yīng)選項(xiàng)C正確。，則輸電電壓為本來(lái)的4【答案】C

2．【解題思路】依據(jù)公式????=????????解析電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的交流電的最大值以及有效值、頻率的變化狀況；依據(jù)??1=??1=??2判斷原副線圈中電流電壓的變化狀況，依據(jù)副線圈中功率的變化判斷原線圈中功率的變??2??2??1

11化；依據(jù)??=2????可知轉(zhuǎn)速變成本來(lái)的2，則角速度變成本來(lái)的2，依據(jù)????=????????可知電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的最

大電動(dòng)勢(shì)為本來(lái)的1，依據(jù)??=????可知發(fā)電機(jī)的輸出電壓有效值變成本來(lái)的1，即原線圈的輸出電壓變成本來(lái)2√22

的1，依據(jù)??1=??1可知副線圈的輸入電壓變成本來(lái)的1，即電壓表示數(shù)變成本來(lái)的1，依據(jù)??=??2可知R耗費(fèi)的2????22??221??，A錯(cuò)誤B正確；副線圈中的電流為??2=1??1??1??2電功率變成2，即變成本來(lái)的，依據(jù)=42??2可知原線圈中的電????1流也變成本來(lái)的1，C錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)速減小為本來(lái)的1，則頻率變成本來(lái)的1，D錯(cuò)誤。222【答案】B

3．【解題思路】試題解析：找到線框在挪動(dòng)過(guò)程中誰(shuí)切割磁感線，并依據(jù)右手定章判斷電流的方向，從而

判斷整個(gè)回路中總電流的方向。要分過(guò)程辦理本題。

第一過(guò)程從①挪動(dòng)②的過(guò)程中左側(cè)導(dǎo)體棒切割產(chǎn)生的電流方向是順

時(shí)針，右邊切割磁感線產(chǎn)生的電流方向也是順時(shí)針，兩根棒切割產(chǎn)生電

??2??????動(dòng)勢(shì)方向同樣因此??=2??????，則電流為??=??=??，電流恒定且

8方向?yàn)轫槙r(shí)針。

再?gòu)蘑谂矂?dòng)到③的過(guò)程中左右兩根棒切割磁感線產(chǎn)生的電流大小相

等，方向相反，因此回路中電流表現(xiàn)為零，此后從③到④的過(guò)程中，

左側(cè)切割產(chǎn)生的電流方向逆時(shí)針，而右邊切割產(chǎn)生的電流方向也是逆

2??????時(shí)針，因此電流的大小為??=??=??，方向是逆時(shí)針。

當(dāng)線框再向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，左側(cè)切割產(chǎn)生的電流方向順時(shí)針，右邊切割產(chǎn)

生的電流方向是逆時(shí)