2013年四川高考第9章第4讲.ppt

菜 单 随堂检测紧练兵 课时知能训练 自主落实固基础 考点突破提知能 新课标 物理 第4讲 电磁感应规律的综合应用(二)动力学和能量 菜 单 随堂检测紧练兵 课时知能训练 自主落实固基础 考点突破提知能 新课标 物理 菜 单 随堂检测紧练兵 课时知能训练 自主落实固基础 考点突破提知能 新课标 物理 1如图图941所示，ab和cd是位于水平面内的平行金属轨轨道，其电电阻可忽 略不计计ac之间连间连 接一阻值为值为 R的电电阻ef为为一垂直于ab和cd的金属杆，它与 ab和cd接触良好并可沿轨轨道方向无摩擦地滑动动ef长为长为 l，电电阻也为为R.整个装 置处处在匀强磁场场中，磁场场方向垂直于纸纸面向里，磁感应应强度为为B，当施加外 力使杆ef以速度v向右匀速运动时动时 ，杆ef所受的安培力为为( ) 菜 单 随堂检测紧练兵 课时知能训练 自主落实固基础 考点突破提知能 新课标 物理 【答案】 C 菜 单 随堂检测紧练兵 课时知能训练 自主落实固基础 考点突破提知能 新课标 物理 2(2012宁波联考)一个刚刚性矩形铜铜制线线圈从高处处自由 下落，进进入一水平的匀强磁场场区域，然后穿出磁场场区域 继续继续 下落，如图图942所示，则则( ) A若线线圈进进入磁场过场过 程是匀速运动动，则则离开磁场过场过 程也是匀速运动动 B若线线圈进进入磁场过场过 程是加速运动动，则则离开磁场过场过 程也是加速运动动 C若线线圈进进入磁场过场过 程是减速运动动，则则离开磁场过场过 程也是减速运动动 D若线线圈进进入磁场过场过 程是减速运动动，则则离开磁场过场过 程是加速运动动 【解析】 从线框全部进入磁场至线框开始离开磁场，线框做加速度为g的匀加 速运动，可知线圈离开磁场过程中受的安培力大于进入磁场时受的安培力，故 只有C项正确 【答案】 C 菜 单 随堂检测紧练兵 课时知能训练 自主落实固基础 考点突破提知能 新课标 物理 菜 单 随堂检测紧练兵 课时知能训练 自主落实固基础 考点突破提知能 新课标 物理 二、电磁感应中的能量分析 1能量转化分析 2电电流做功产产生的热热量用焦耳定律计计算，公式为为Q . 3分析电电磁感应现应现 象中能量问题问题 的一般步骤骤 (1)在电电磁感应应中，切割磁感线线的导导体或磁通量发发生变变化的回路将产产生感应应 电动势电动势 ，该导该导 体或回路就相当于电电源 (2)分析清楚有哪些力做功，就可以知道有哪些形式的能量发发生了相互转转化 (3)根据能量守恒列方程分析求解 I2Rt 菜 单 随堂检测紧练兵 课时知能训练 自主落实固基础 考点突破提知能 新课标 物理 菜 单 随堂检测紧练兵 课时知能训练 自主落实固基础 考点突破提知能 新课标 物理 3(2012合肥模拟)如图图943所示，竖竖直放置的两根平行金属导轨导轨 之间间 接有定值电值电 阻R，质质量不能忽略的金属棒与两导轨导轨 始终终保持垂直并良好接触且 无摩擦，棒与导轨导轨 的电电阻均不计计，整个装置放在匀强磁场场中，磁场场方向与导导 轨轨平面垂直，棒在竖竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间时间 内，力F做的 功与安培力做的功的代数和等于( ) A棒的机械能增加量 B棒的动动能增加量 C棒的重力势势能增加量 D电电阻R上放出的热热量 【答案】 A 菜 单 随堂检测紧练兵 课时知能训练 自主落实固基础 考点突破提知能 新课标 物理 1.两种状态处态处 理 (1)导导体处处于平衡态态静止或匀速直线线运动动状态态 处处理方法：根据平衡条件合外力等于零列式分析 (2)导导体处处于非平衡态态加速度不为为零 处处理方法：根据牛顿顿第二定律进进行动态动态 分析或结结合功能关系分析 2电磁感应问题中两大研究对象及其相互制约关系 菜 单 随堂检测紧练兵 课时知能训练 自主落实固基础 考点突破提知能 新课标 物理 菜 单 随堂检测紧练兵 课时知能训练 自主落实固基础 考点突破提知能 新课标 物理 (2012福州模拟)如图944所示，线框由A位 置开始下落，在磁场中受到的安培力如果总小于重力， 则它在A、B、C、D四个位置(B、D位置恰好线框有一半 在磁场中)时，加速度关系为( ) AaAaBaCaD BaAaCaBaD CaAaCaDaB DaAaCaBaD 【思路点拨】 【解析】 线框在A、C位置时只受重力作用，加速度aAaCg.线框在B、D 位置时均受两个力的作用，其中安培力向上、重力向下由于重力大于安培力 ，所以加速度向下，大小为agF/mFB，所以aDaBaD.选项B正确 【答案】 B 菜 单 随堂检测紧练兵 课时知能训练 自主落实固基础 考点突破提知能 新课标 物理 1(多选选)(2011三亚一模)两根足够长够长 的光滑导轨竖导轨竖 直放 置，间间距为为L，底端接阻值为值为 R的电电阻将质质量为为m的金 属棒悬悬挂在一个固定的轻弹轻弹 簧下端，金属棒和导轨导轨 接触良 好，导轨导轨 所在平面与磁感应应强度为为B的匀强磁场场垂直，如 图图945所示除电电阻R外其余电电阻不计计现现将金属棒从 弹弹簧原长长位置由静止释释放，则则( ) 菜 单 随堂检测紧练兵 课时知能训练 自主落实固基础 考点突破提知能 新课标 物理 【答案】 AC 菜 单 随堂检测紧练兵 课时知能训练 自主落实固基础 考点突破提知能 新课标 物理 1.电电磁感应应中的能量转转化特点 外力克服安培力做功，把机械能或其他能量转转化成电电能；感应电应电 流通过电过电 路做功又把电电能转转化成其他形式的能(如内能)这这一功能转转化途径可表示为为： 2电能求解思路主要有三种 (1)利用克服安培力做功求解：电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的 功 (2)利用能量守恒求解：其他形式的能的减少量等于产生的电能 (3)利用电路特征来求解：通过电路中所产生的电能来计算 菜 单 随堂检测紧练兵 课时知能训练 自主落实固基础 考点突破提知能 新课标 物理 菜 单 随堂检测紧练兵 课时知能训练 自主落实固基础 考点突破提知能 新课标 物理 (2011上海高考)电阻可忽略的光滑平行金属导轨长S1.15 m，两导 轨间距L0.75 m，导轨倾角为30，导轨上端ab接一阻值R1.5 的电阻，磁 感应强度B0.8 T的匀强磁场垂直轨道平面向上阻值r0.5 ，质量m0.2 kg的金属棒与轨道垂直且接触良好，从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端 ，在此过程中金属棒产生的焦耳热Q10.1 J(g取10 m/s2)求： (1)金属棒在此过程中克服安培力的功W安； (2)金属棒下滑速度v2 m/s时的加速度a； (3)为求金属棒下滑的最大速度vm，有同学解答如下：由动能定理，W重W 安mv，.由此所得结果是否正确？若正确，说明理由并完成本小题；若 不正确，给出正确的解答 菜 单 随堂检测紧练兵 课时知能训练 自主落实固基础 考点突破提知能 新课标 物理 菜 单 随堂检测紧练兵 课时知能训练 自主落实固基础 考点突破提知能 新课标 物理 【答案】 (1)0.4 J (2)3.2 m/s2 (3)见解析 菜 单 随堂检测紧练兵 课时知能训练 自主落实固基础 考点突破提知能 新课标 物理 菜 单 随堂检测紧练兵 课时知能训练 自主落实固基础 考点突破提知能 新课标 物理 2(多选选)(2012温州模拟)如图图947所示电电路， 两根光滑金属导轨导轨 ，平行放置在倾倾角为为的斜面上 ，导轨导轨 下端接有电电阻R，导轨电导轨电 阻不计计，斜面处处 在竖竖直向上的匀强磁场场中，电电阻可略去不计计的金 属棒ab质质量为为m，受到沿斜面向上且与金属棒垂直 的恒力F的作用，金属棒沿导轨导轨 匀速下滑，则则它在 下滑高度h的过过程中，以下说说法正确的是( ) A作用在金属棒上各力的合力做功为为零 B重力做的功等于系统产统产 生的电电能 C金属棒克服安培力做的功等于电电阻R上产产生的焦耳热热 D金属棒克服恒力F做的功等于电电阻R上产产生的焦耳热热 【解析】 根据动能定理，合力做的功等于动能的增量，故A对；重力做的功 等于重力势能的减少，重力做的功等于克服F所做的功与产生的电能之和，而 克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热，所以B、D错，C对 【答案】 AC 菜 单 随堂检测紧练兵 课时知能训练 自主落实固基础 考点突破提知能 新课标 物理 1“滑轨加杆”模型的分类 (1)从导电滑轨的放置情况我们可以将导电滑轨分为：水平面上的滑轨(如图9 48)、竖直平面内的滑轨(如图949)、斜面上的滑轨(如图9410)三种 类型 (2)从导电滑轨上导体棒的数目来分类可以为：单导体棒类(如图9411)、 双导体棒类(如图9412)； (3)从导电滑轨的宽度来分类可以分为：等宽类(如图9413)和不等宽类(如 图9414) 菜 单 随堂检测紧练兵 课时知能训练 自主落实固基础 考点突破提知能 新课标 物理 2“滑轨加杆”模型的解法 (1)对一根导体棒滑动问题，首先进行受力分析和运动分析，然后结合牛顿 运动定律、动能定理或能量守恒定律求解 (2)对双根导体棒滑动问题，由于运动特点和受力特点比较复杂，一般只从 能量转化和守恒的角度分析求解 菜 单 随堂检测紧练兵 课时知能训练 自主落实固基础 考点突破提知能 新课标 物理 (2011天津高考)如图9415所示，两根足够长的光滑平行金属导轨 MN、PQ间距为l0.5 m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成 30角完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始 终有良好接触，已知两棒质量均为m0.02 kg，电阻均为R0.1 ，整个装置 处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B0.2 T，棒ab在平行于 导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能够保持静止g取 10 m/s2，问 (1)通过棒cd的电流I是多少，方向如何？ (2)棒ab受到的力F多大？ (3)棒cd每产生Q0.1 J的热量，力F做 的功W是多少？ 菜 单 随堂检测紧练兵 课时知能训练 自主落实固基础 考点突破提知能 新课标 物理 【解析】 (1)棒cd受到的安培力 FcdIlB 棒cd在共点力作用下平衡，则 Fcdmg sin 30 由式，代入数据解得 I1 A 根据楞次定律可知，棒cd中的电流方向由d至c. (2)棒ab与棒cd受到的安培力大小相等 FabFcd 对棒ab，由共点力平衡知 Fmg sin 30IlB 代入数据解得 F0.2 N 菜 单 随堂检测紧练兵 课时知能训练 自主落实固基础 考点突破提知能 新课标 物理 【答案】 (1)1 A 方向由d至c (2)0.2 N (3)0.4 J 菜 单 随堂检测紧练兵 课时知能训练 自主落实固基础 考点突破提知能 新课标 物理 3如图图9416所示，在水平方向的匀强磁场场中竖竖直放置 两平行导轨导轨 PQ、MN，磁场场方向与导轨导轨 所在平面垂直，质质量 分别为别为 m1、m2的两金属棒a、b与导轨导轨 相连连，并可在导轨导轨 上无 摩擦滑动动现现用一竖竖直向上的恒力F拉金属棒a，结结果a、b分 别别向上和向下做匀速运动动，速度大小相等，此时时力F的功率为为 P1，感应电应电 流的功率为为P2，下列关于P1、P2大小关系的说说法中 正确的是( ) AP1、P2一定相等 BP1一定大于P2 C若m1m2，则则P1一定小于P2 D若m1m2，则则P1一定大于P2 【解析】 两导体棒均做匀速运动，F(m1m2)g，则拉力F的功率P1Fv.F 安m2g，感应电流的功率P22m2gv，若m1m2，则P1一定大于P2，D正确 【答案】 D 菜 单 随堂检测紧练兵 课时知能训练 自主落实固基础 考点突破提知能 新课标 物理 1(多选选)(2011山东高考)如图图9417所示，两固定的 竖竖直光滑金属导轨导轨 足够长够长 且电电阻不计计两质质量、长长度 均相同的导导体棒c、d，置于边边界水平的匀强磁场场上方同 一高度h处处磁场宽为场宽为 3h，方向与导轨导轨 平面垂直先由 静止释释放c，c刚进刚进 入磁场场即匀速运动动，此时时再由静止 释释放d，两导导体棒与导轨导轨 始终终保持良好接触用ac表示c 的加速度，Ekd表示d的动动能，xc、xd分别别表示c、d相对对 释释放点的位移下列图图中正确的是( ) 菜 单 随堂检测紧练兵 课时知能训练 自主落实固基础 考点突破提知能 新课标 物理 【答案】 BD 菜 单 随堂检测紧练兵 课时知能训练 自主落实固基础 考点突破提知能 新课标 物理 2(2011福建高考)如图图9418所示，足够长够长 的U型光滑金属导轨导轨 平面与水 平面成角(090)，其中MN与PQ平行且间间距为为L，导轨导轨 平面与磁感应应强度 为为B的匀强磁场场垂直，导轨电导轨电 阻不计计金属棒ab由静止开始沿导轨导轨 下滑，并 与两导轨导轨 始终终保持垂直且良好接触，ab棒接入电电路的电电阻为为R，当流过过ab棒 某一横截面的电电荷量为为q时时，棒的速度大小为为v，则则金属棒ab在这这一过过程中( ) 菜 单 随堂检测紧练兵 课时知能训练 自主落实固基础 考点突破提知能 新课标 物理 【答案】 B 菜 单 随堂检测紧练兵 课时知能训练 自主落实固基础 考点突破提知能 新课标 物理 3(多选选)(2010四川高考)如图图9419所示，电电阻不计计的平行金属导轨导轨 固 定在一绝缘绝缘 斜面上，两相同的金属导导体棒a、b垂直于导轨导轨 静止放置，且与导导 轨轨接触良好，匀强磁场场垂直穿过导轨过导轨 平面现现用一平行于导轨导轨 的恒力F作用 在a的中点，使其向上运动动若b始终终保持静止，则则它所受摩擦力可能( ) A变为变为 0 B先减小后不变变 C等于F D先增大再减小 菜 单 随堂检测紧练兵 课时知能训练 自主落实固基础 考点突破提知能 新课标 物理 【答案】 AB 菜 单 随堂检测紧练兵 课时知能训