《高考物理專題提升二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題4 第1講 電磁感應(yīng)問題的綜合分析課件 新人教版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考物理專題提升二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題4 第1講 電磁感應(yīng)問題的綜合分析課件 新人教版(35頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題四專題四電磁感應(yīng)與電路電磁感應(yīng)與電路第1講電磁感應(yīng)問題的綜合分析1(2012 年廣東卷)如圖 411所示,質(zhì)量為 M 的導(dǎo)體棒 ab,垂直放在相距為 l 的平行光滑金屬軌道上導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為,并處于磁感應(yīng)強度大小為B、方向與導(dǎo)軌平面垂直向上的勻強磁場中,左側(cè)是水平放置、間距為 d 的平行金屬板,R 和 Rx 分別表示定值電阻和滑動變阻器的阻值,不計其他電阻(1)調(diào)節(jié) RxR,釋放導(dǎo)體棒,當(dāng)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時,求通過導(dǎo)體棒的電流 I 及其速率 v.(2)改變 Rx,待導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌再次勻速下滑后,將質(zhì)量為 m、帶電量為q 的微粒水平射入金屬板間,若它能勻速通過,求此時的 Rx.圖
2、411答案:C3(2011 年廣東卷)將閉合多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中,線圈平面與磁場方向垂直,關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流,下列表述正確的是()A感應(yīng)電動勢的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān)B穿過線圈的磁通量越大,感應(yīng)電動勢越大C穿過線圈的磁通量變化越快,感應(yīng)電動勢越大D感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同答案:C4(2010 年廣東卷)如圖413所示,平行導(dǎo)軌間有一矩形的勻強磁場區(qū)域,細(xì)金屬棒 PQ 沿導(dǎo)軌從 MN 處勻速運動到MN的過程中,棒上的感應(yīng)電動勢 E 隨時間 t 變化的圖示,可能正確的是()圖 413解析:導(dǎo)線做勻速直線運動切割磁感線時,EBLv,是常數(shù)開始時沒有切割磁
3、感線,沒有感應(yīng)電動勢,最后一段也沒有切割磁感線答案:A從近三年廣東省高考來看,電磁感應(yīng)不是出現(xiàn)在選擇題中就是出現(xiàn)在計算題中,為高考必考內(nèi)容.2012 年電磁感應(yīng)內(nèi)容出現(xiàn)在計算題中,我們要做好這方面準(zhǔn)備(1)如果在選擇題出現(xiàn),主要考查楞次定律運用,判斷感應(yīng)電流的大小和方向變化情況,以圖象題為主(2)如果在計算題出現(xiàn),主要考查兩種感應(yīng)電動勢:感生電動勢和動生電動勢涉及內(nèi)容可以包括運動規(guī)律、牛頓三大定律、動量守恒定律、動能定理、機械能、能量守恒定律、圓周運動、閉合電路歐姆定律、安培力、交變電流等電磁感應(yīng)的圖象問題【例1】(2011年武漢調(diào)研)如圖 414 所示,等腰三角形內(nèi)分布有垂直于紙面向外的勻強
4、磁場,它的底邊在 x 軸上且長為 2L、高為 L.紙面內(nèi)一邊長為 L 的正方形導(dǎo)框沿 x 軸正方向做勻速直線運動穿過磁場區(qū)域,在 t0 時刻恰好位于圖中所示的位置以順時針方向為導(dǎo)線框中電流的正方向,在下面四幅圖中能夠正確表示電流位移(Ix)關(guān)系的是()圖 414ABCD答案:A(1)根據(jù)“左力右電”對感應(yīng)電流的方向進(jìn)行判定,電流周圍的磁場分析都用右手;(2)找準(zhǔn)題目中規(guī)定的正方向,先判斷方向;(3)再根據(jù)切割長度、速度或磁通量的變化率來分析感應(yīng)電流大小的變化1(2011 年佛山二模)如圖 415 所示,一邊長為 L 的正方形導(dǎo)線框,勻速穿過寬 2L 的勻強磁場區(qū)域取它剛進(jìn)入磁場的時刻為 t0,
5、則下列四個圖象中,能正確反映線框感應(yīng)電流i 隨時間 t 變化規(guī)律的是 ( 規(guī)定線框中電流沿逆時針方向為正)()圖 415解析:進(jìn)入磁場區(qū)域時由右手定則可知,感應(yīng)電流為逆時針方向,與規(guī)定方向相同;完全進(jìn)入后,無磁通量的變化,故無感應(yīng)電流;離開磁場區(qū)域時,左邊為切割邊,由右手定則知感應(yīng)電流為順時針方向,故 C 正確答案:C與感生電動勢相關(guān)的電流、焦耳熱等問題 【例2】(2011年浙江卷)如圖 416 甲所示,在水平面上固定有長為 L2 m、寬為 d1 m 的金屬“U”型導(dǎo)軌,在“U”型導(dǎo)軌右側(cè) l0.5 m 的范圍內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場,且磁感應(yīng)強度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示在 t0 時刻,
6、質(zhì)量為 m0.1 kg 的導(dǎo)體棒以 v01 m/s 的初速度從導(dǎo)軌的左端開始向右運動,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為0.1,導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長度的電阻均為0.1 /m,不計導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的接觸電阻及地球磁場的影響,取 g10 m/s2.(1)通過計算分析 4 s 內(nèi)導(dǎo)體棒的運動情況;(2)計算 4 s 內(nèi)回路中電流的大小,并判斷電流方向;(3)計算 4 s 內(nèi)回路產(chǎn)生的焦耳熱圖 416(2)前 2 s 磁通量不變,回路電動勢和電流分別為 E0,I0(1)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的導(dǎo)體相當(dāng)于一個電源,感應(yīng)電動勢等效于電源電動勢,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的導(dǎo)體的電阻等效于電源的內(nèi)阻(2)電源內(nèi)部的電流方向從負(fù)極流向
7、正極,即從低電勢流向高電勢(3)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的導(dǎo)體跟用電器連接,可以對用電器供電,由閉合電路的歐姆定律求解各種問題(4)解決電磁感應(yīng)中的電路問題,必須按題意畫出等效電路,其余問題為電路分析和閉合電路歐姆定律的應(yīng)用2截面積為 S0.2 m2、匝數(shù)為 n100 匝的線圈 A,處在如圖 417 甲所示的磁場中,磁感應(yīng)強度 B 隨時間按圖乙所示的規(guī)律變化,方向垂直線圈平面,規(guī)定向外為正方向電路中 R14 ,R26 ,C30 F,線圈電阻不計(1)閉合開關(guān) S 穩(wěn)定后,求通過 R2 的電流;(2)閉合開關(guān) S 一段時間后再斷開,則斷開后通過 R2 的電荷量是多少?圖 417解:由于線圈 A 所在的磁場
8、變化引起穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢當(dāng)S閉合后,就有電流通過R1、R2.與動生電動勢相關(guān)的電流、焦耳熱等問題【例3】(2011年廣雅中學(xué)模擬)兩根相距為 L 的足夠長的平行金屬直角導(dǎo)軌 MNP 與 MNP 如圖 418 所示那樣放置,MN 與 MN在同一水平面內(nèi),NP 與 NP沿豎直方向水平金屬細(xì)桿 ab、cd 分別與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路,cd 桿的質(zhì)量為 m、與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為,導(dǎo)軌電阻不計,回路總電阻為 R.整個裝置處于磁感應(yīng)強度大小為 B、方向豎直向下的勻強磁場中當(dāng) ab 桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力作用下以某一速度沿導(dǎo)軌勻速向左運動時,cd 桿恰好豎直向下勻速運動重力
9、加速度為 g.求:(1)通過 cd 桿的電流大小和方向;(2)ab 桿向左勻速運動的速度 v 多大?圖 418本類題的最大的特點是電磁學(xué)與力學(xué)知識相結(jié)合注意:(1)受力分析,如重力、支持力、摩擦力、安培力等;找出關(guān)鍵信息,如“靜止”、“勻速”、“勻加速”等,建立方程(2)運動過程分析,找出每個過程的物理關(guān)系式(3)功能關(guān)系的熟練運用,如重力、安培力、摩擦力等做功情況,以及與之對應(yīng)的能量變化關(guān)系3(2011 年上海卷)如圖 419所示,電阻可忽略的光滑平行金屬導(dǎo)軌長s1.15 m,兩導(dǎo)軌間距L0.75 m,導(dǎo)軌傾角為 30,導(dǎo)軌上端 ab 接一阻值R1.5 的電阻,磁感應(yīng)強度B0.8 T 的勻強
10、磁場垂直軌道平面向上阻值r0.5 ,質(zhì)量 m0.2 kg 的金屬棒與軌道垂直且接觸良好,從軌道上端ab處由靜止開始下滑至底端,在此過程中金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱 Qr0.1 J取 g10 m/s2,求:圖 4191圖象問題有兩種:一是給出電磁感應(yīng)過程選出或畫出正確的圖象;二是由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應(yīng)過程,求解相應(yīng)的物理量其思路是:利用法拉第電磁感應(yīng)定律計算感應(yīng)電動勢、感應(yīng)電流的大小,利用楞次定律或右手定則判定感應(yīng)電流的方向,利用圖象法直觀、明確地表示出感應(yīng)電流的大小和方向2電磁感應(yīng)過程往往涉及多種能量形式的轉(zhuǎn)化,因此從功和能的觀點入手,分析清楚能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系,往往是解決電磁感應(yīng)問題的重要途徑;在運用功能關(guān)系解決問題時,應(yīng)注意能量轉(zhuǎn)化的來龍去脈,順著受力分析、做功分析、能量分析的思路嚴(yán)格進(jìn)行,并要注意功和能的對應(yīng)關(guān)系