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xx二輪復(fù)習(xí) 2019-2020年高三物理第二輪專題復(fù)習(xí) 專題三電磁感應(yīng)與電路教案 人教版 [典例分析] 1．電磁感應(yīng)的圖象問(wèn)題 （a） （b） 圖4—1 例1、如圖4—1（a）所示區(qū)域（圖中直角坐標(biāo)系xOy的1、3象限）內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于圖面向里，大小為B，半徑為l，圓心角為60的扇形導(dǎo)線框OPQ以角速度繞O點(diǎn)在圖面內(nèi)沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)線框回路電阻為R． （1）求線框中感應(yīng)電流的最大值I0和交變感應(yīng)電流的頻率f． （2）在圖（b）中畫出線框轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖象．（規(guī)定在圖（a）中線框的位置相應(yīng)的時(shí)刻為t =0） 圖4—3 2、電路的動(dòng)態(tài)分析 例2、如圖4—3所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r．當(dāng)可變電阻的滑片P向b移動(dòng)時(shí)，電壓表的讀數(shù)U1與電壓表的讀數(shù)U2的變化情況是（ ） A．U1變大，U2變小 B．U1變大，U2變大 C．U1變小，U2變小 D．U1變小，U2變大 3、電磁感應(yīng)與力學(xué)綜合 例3、如圖4—4所示，兩根相距為d的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌位于水平xOy平面內(nèi)，左端接有阻值為R的電阻，其他部分的電阻均不計(jì)．在x>0的一側(cè)存在垂直xOy平面且方向豎直向下的穩(wěn)定磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度大小按B=kx規(guī)律變化（其中k是一大于零的常數(shù)）．一根質(zhì)量為m的金屬桿垂直跨擱在光滑的金屬導(dǎo)軌上，兩者接觸良好． 圖4—4 當(dāng)t =0時(shí)直桿位于x=0處，其速度大小為v0，方向沿x軸正方向，在此后的過(guò)程中，始終有一個(gè)方向向左的變力F作用于金屬桿，使金屬桿的加速度大小恒為a，加速度方向一直沿x軸的負(fù)方向．求： （1）閉合回路中感應(yīng)電流持續(xù)的時(shí)間有多長(zhǎng)？ （2）當(dāng)金屬桿沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)的速度為時(shí)，閉合回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？此時(shí)作用于金屬桿的外力F多大？ 4、電磁感應(yīng)與動(dòng)量、能量的綜合 例4、如圖4—6所示，在空間中有一水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，區(qū)域的上下邊緣間距為h，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．有一寬度為b（ba）處以速度v沿拋物線下滑，假設(shè)拋物線足夠長(zhǎng)，金屬環(huán)沿拋物線下滑后產(chǎn)生的焦耳熱總量是（ ） A．mgb B． C．mg(b－a) D． 7．如圖4—20所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻r=0.3Ω、質(zhì)量m=0.1kg的金屬棒CD垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)軌間距也是L，棒與導(dǎo)軌間接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)軌左端接有R=0.5Ω的電阻，量程為0～3.0A的電流表串接在一條導(dǎo)軌上，量程為0～1.0V的電壓表接在電阻R的兩端，垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)向下穿過(guò)平面．現(xiàn)以向右恒定外力F使金屬棒右移，當(dāng)金屬棒以v=2m/s的速度在導(dǎo)軌平面上勻速滑動(dòng)時(shí)，觀察到電路中的一個(gè)電表正好滿偏，而另一個(gè)電表未滿偏，問(wèn)： （1）此滿偏的電表是什么表？說(shuō)明理由． （2）拉動(dòng)金屬棒的外力F多大？ 圖4—20 （3）此時(shí)撤去外力F，金屬棒將逐漸慢下來(lái)，最終停止在導(dǎo)軌上．求從撤去外力到金屬棒停止運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中通過(guò)電阻R的電量． 8．高頻焊接是一種常用的焊接方法，其焊接的原理如圖所示．將半徑為10cm的待焊接的圓形金屬工件放在導(dǎo)線做成的1000匝線圈中，然后在線圈中通以高頻的交變電流，線圈產(chǎn)生垂直于金屬工件所在平面的變化磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率為1000T/s．焊接處的接觸電阻為工件非焊接部分電阻的 99倍．工作非焊接部分每單位長(zhǎng)度上的電阻為，焊接的縫寬非常小，求焊接過(guò)程中焊接處產(chǎn)生的熱功率．（取=10，不計(jì)溫度變化對(duì)電阻的影響） 圖4—21 9．如圖4—25所示，兩塊水平放置的平行金屬板間距為d，定值電阻的阻值為R，豎直放置線圈的匝數(shù)為n，繞制線圈導(dǎo)線的電阻為R，其他導(dǎo)線的電阻忽略不計(jì)．現(xiàn)在豎直向上的磁場(chǎng)B穿過(guò)線圈，在兩極板中一個(gè)質(zhì)量為m，電量為q，帶正電的油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，則磁場(chǎng)B的變化情況是（ ） 圖4—25 A．均勻增大，磁通量變化率的大小為 B．均勻增大，磁通量變化率的大小為 C．均勻減小，磁通量變化率的大小為 D．均勻減小，磁通量變化率的大小為 10．如圖4—26所示，水平面中的光滑平行導(dǎo)軌P1、P2相距l(xiāng)=50cm，電池電動(dòng)勢(shì)E′=6V，電阻不計(jì)；電容C=2F，定值電阻R=9Ω；直導(dǎo)線ab的質(zhì)量m=50g，橫放在平行導(dǎo)軌上，其中導(dǎo)軌間的電阻R′=3Ω；豎直向下穿過(guò)導(dǎo)軌面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T；導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，電阻不計(jì)． （1）閉合開關(guān)S，直導(dǎo)線ab由靜止開始運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)加速度多大？ab運(yùn)動(dòng)能達(dá)到的最大速度多大？ （2）直導(dǎo)線ab由靜止開始運(yùn)動(dòng)到速度最大的過(guò)程中，電容器的帶電荷量變化了多少？ E′ P1 P2 圖4—26 11．如圖4—27所示的四個(gè)圖中，a、b為輸入端，接交流電源、cd為輸出端，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ） ～ a b c d ～ a b d c ～ a b c d ～ a b d c A B C D A．A圖中UabUcd C．C圖中UabUcd 12．某電站輸送的電功率是500kW，當(dāng)采用6kV電壓輸電時(shí)，安裝在輸電線路起點(diǎn)的電度表和終點(diǎn)的電度表一晝夜讀數(shù)相差4800kWh（即4800度），試求：（1）輸電線的電阻；（2）若要使輸電線上損失的功率降到輸送功率的2.304%，應(yīng)采用多高的電壓向外輸電？