電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)課知識(shí)課件

22.如圖甲所示，兩固定的豎直光滑金屬導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)。兩質(zhì)量、長度均相同的導(dǎo)體棒、d，置于邊界水平的勻強(qiáng)磁場上方同一高度處。磁場寬為3，方向與導(dǎo)軌平面垂直。先由靜止釋放，剛進(jìn)入磁場即勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)再由靜止釋放d，兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸。用表示的加速度，表示d的動(dòng)能，、分別表示、相對釋放點(diǎn)的位移。圖乙中正確的是

3高考試題對比分析及備考提示年份考點(diǎn)分布重要方法情景模型難度07-09E=Blv、法拉第電磁感應(yīng)定律、左右手定則、電路特點(diǎn)力電綜合分析、含有臨界點(diǎn)的分析桿或者不同形狀線框在磁場中的運(yùn)動(dòng)較高2010磁通量、E=Blv、左右手定則、電路特點(diǎn)臨界性銜接點(diǎn)、瞬時(shí)方程矩形線框在不同有界磁場中的運(yùn)動(dòng)中2011E=Blv、左右手定則、電路特點(diǎn)、牛頓定律、受力分析、能量守恒綜合力電知識(shí)多個(gè)臨界的銜接點(diǎn)、隱含條件挖掘圖像和過程的關(guān)系單桿或者雙桿在不同情景下的運(yùn)動(dòng)、多個(gè)過程高3高考試題對比分析及備考提示〖備考提示〗該類問題考查比較靈活，多涉及多個(gè)物體多個(gè)過程，正確分析物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律是解答的前提。然后結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行受力分析，再進(jìn)行相關(guān)量的判斷是解決問題的關(guān)鍵。注意抓銜接點(diǎn)的量。本題是電磁感應(yīng)的圖像問題，從圖像問題的考察查看，除了對圖形的斜率、截距、交點(diǎn)、面積等的研究外，注意關(guān)注圖像的變化趨勢的判斷。比如本題C選項(xiàng)中2h—4h段曲線為什么向下彎曲？在這一段有沒有可能先減小后不變？10年高考的16題的D答案中也已經(jīng)顯示這個(gè)信號(hào)。因此注意圖像物理量之間的函數(shù)關(guān)系式，利用數(shù)學(xué)知識(shí)比如求導(dǎo)數(shù)來研究變化趨勢情況對尖子生的學(xué)習(xí)指導(dǎo)是必要的?！伎碱}共享〗全國24，海南6、16，廣東15，福建17，北京19題。3高考試題對比分析及備考提示電磁感應(yīng)現(xiàn)象自感現(xiàn)象產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件感應(yīng)電動(dòng)勢的大小E=nΔΦ/ΔtE=BLv感應(yīng)電流的方向楞次定律右手定則應(yīng)用牛頓第二定律，解決導(dǎo)體切割磁感應(yīng)線運(yùn)動(dòng)問題應(yīng)用動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律解決導(dǎo)體切割磁感應(yīng)線運(yùn)動(dòng)問題應(yīng)用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律解決電磁感應(yīng)問題法拉第電磁感應(yīng)定律1.引起某一回路磁通量變化的原因（1）磁感強(qiáng)度的變化（2）線圈面積的變化（3）線圈平面的法線方向與磁場方向夾角的變化2.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能的轉(zhuǎn)化電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，克服安培力做功，其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能。3.法拉第電磁感應(yīng)定律：（1）決定感應(yīng)電動(dòng)勢大小因素：穿過這個(gè)閉合電路中的磁通量的變化快慢（即磁通量的變化率）（2）注意區(qū)分磁通量，磁通量的變化量，磁通量的變化率的不同φ—磁通量，Δφ—磁通量的變化量，

Δφ/Δt=（

φ2-φ1）/Δt----磁通量的變化率（3）定律內(nèi)容：感應(yīng)電動(dòng)勢大小與穿過這一電路磁通量的變化率成正比。（4）感應(yīng)電動(dòng)勢大小的計(jì)算式：（5）幾種題型①線圈面積S不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化：②磁感強(qiáng)度B不變，線圈面積均勻變化：③B、S均不變，線圈繞過線圈平面內(nèi)的某一軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)二.導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢大小的計(jì)算：1.公式：2.若導(dǎo)體在磁場中繞著導(dǎo)體上的某一點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，3.矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生交流電從中性面計(jì)時(shí)e=Emsinωt最大值Em=nBωS三.楞次定律應(yīng)用題型1.阻礙原磁通的變化，即“增反減同”2.阻礙（導(dǎo)體間的）相對運(yùn)動(dòng)，即“來時(shí)拒，去時(shí)留”3.阻礙原電流的變化，（線圈中的電流不能突變）應(yīng)用在解釋自感現(xiàn)象的有關(guān)問題。四.綜合應(yīng)用題型1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的動(dòng)態(tài)過程分析2.用功能觀點(diǎn)分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的有關(guān)問題例1.水平放置于勻強(qiáng)磁場中的光滑導(dǎo)軌上，有一根導(dǎo)體棒ab，用恒力F作用在ab上，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，回路總電阻為R，分析ab的運(yùn)動(dòng)情況，并求ab的最大速度。abBR分析：ab在F作用下向右加速運(yùn)動(dòng)，切割磁感應(yīng)線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流又受到磁場的作用力f，畫出受力圖：Ff1a=(F-f)/mv=BLvI=/Rf=BILFf2Ff最后，當(dāng)f=F時(shí)，a=0，速度達(dá)到最大，F(xiàn)=f=BIL=B2L2vm/Rvm=FR/B2L2vm稱為收尾速度.又解：勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力所做的功使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電阻R上的內(nèi)能。Fvm=I2R=B2L2v2

m/Rvm=FR/B2L2

練習(xí)1、如圖所示，矩形線框的質(zhì)量m＝0.016kg，長L＝0.5m，寬d＝0.1m，電阻R＝0.1Ω.從離磁場區(qū)域高h(yuǎn)1＝5m處自由下落，剛?cè)雱驈?qiáng)磁場時(shí),由于磁場力作用，線框正好作勻速運(yùn)動(dòng).

(1)求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度；

(2)如果線框下邊通過磁場所經(jīng)歷的時(shí)間為△t＝0.15s，求磁場區(qū)域的高度h2.h1h2dLm＝0.016kgd＝0.1mR＝0.1Ωh1＝5mL＝0.5mh1h2dL12解：1---2，自由落體運(yùn)動(dòng)在位置2，正好做勻速運(yùn)動(dòng)，mgF∴F=BIL=B2d2v/R=mg32---3勻速運(yùn)動(dòng)：t1=L/v=0.05st2=0.1s43---4初速度為v、加速度為g的勻加速運(yùn)動(dòng)，s=vt2+1/2gt22=1.05m∴h2=L+s=1.55m

例6.

傾角為30°的斜面上，有一導(dǎo)體框架，寬為1m，不計(jì)電阻，垂直斜面的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.2T，置于框架上的金屬桿ab，質(zhì)量0.2kg，電阻0.1Ω，如圖所示.不計(jì)摩擦，當(dāng)金屬桿ab由靜止下滑時(shí)，求：

(1)當(dāng)桿的速度達(dá)到2m/s時(shí)，ab兩端的電壓；

(2)回路中的最大電流和功率.

解：30°baBL(1)E=BLv=0.4VI=E/R=4A因?yàn)橥怆娮璧扔?，所以U=0NFmg(2)達(dá)到最大速度時(shí)，BImL=mgsin30°Im=mgsin30°/BL=1/0.2=5APm=Im

2R=25×0.1=2.5W

（P163/例1）如圖所示,AB、CD是兩根足夠長的固定平行金屬導(dǎo)軌,兩導(dǎo)軌間的距離為L,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角是θ.在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面斜向上方的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.在導(dǎo)軌的AC端連接一個(gè)阻值為R的電阻.一根垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒ab,質(zhì)量為m,從靜止開始沿導(dǎo)軌下滑,求ab棒的最大速度.要求畫出ab棒的受力圖.已知ab與導(dǎo)軌間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)μ,導(dǎo)軌和金屬棒的電阻都不計(jì).RθθCABDba89年高考解：畫出ab棒的截面受力圖：aθBNfmgN=mgcosθf=μN(yùn)=μmgcosθ開始時(shí)，ab在mg和f的作用下加速運(yùn)動(dòng)，v增大，切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生感應(yīng)電流I，·感應(yīng)電流I又受到磁場的作用力F，F(xiàn)合力減小，加速度a減小，速度v增大，I和F增大當(dāng)F+f=mgsinθ時(shí)ab棒以最大速度vm做勻速運(yùn)動(dòng)F=BIL=B2L2vm/R=mgsinθ-μmgcosθvm=mg(sinθ-μcosθ)R/B2L2

例3、勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T，磁場寬度l=3m，一正方形金屬框邊長ab=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應(yīng)線方向垂直，如圖所示，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)）dabcl′ldabcldabc2dabc1dabc3dabc4dabc5I/A0t/s2.50.10.30.4dabcU/V0t/s0.50.10.30.4-2.51.5

I-t圖線

U-t

圖線2二、電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問題

在電磁感應(yīng)與磁場、導(dǎo)體的受力和運(yùn)動(dòng)的綜合問題中，電磁現(xiàn)象、力現(xiàn)象相互聯(lián)系、相互影響和制約。其形式為：導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)——電磁感應(yīng)——感應(yīng)電動(dòng)勢——閉合電路——感應(yīng)電流——安培力——阻礙導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)。分析思路：確定電源（E

r）I=E/(R+r)感應(yīng)電流F=BIL運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體所受的安培力合外力F=maa變化情況v與a的方向關(guān)系運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析臨界狀態(tài)三、電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化問題

導(dǎo)體切割磁感線或磁通量發(fā)生變化時(shí)，在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，機(jī)械能或其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能，有感應(yīng)電流