高二物理课件：第一章章末整合(粤教版选修3-2).ppt

专题一用楞次定律(或右手定则),判断电磁感应现象中感应电流的方向,在电磁感应现象,中，所产生的感应电流的方向可以利用楞次定律(或右手定则)进行直接判断，也可以利用楞次定律的推广形式进行判断1利用楞次定律判断感应电流方向的一般思路在特定的情况下，也可以利用楞次定律的推广形式判断感应电流的方向，具体的方法是：感应电流具有这样的方向，它总是阻碍物体之间的相对运动的发生,【例题】如图11所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下但未插入线圈内部，当磁铁向上运动,时(,),图11,A线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与,线圈相互吸引,B线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与,线圈相互排斥,C线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与,线圈相互吸引,D线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与,线圈相互排斥,解析：磁铁的N极下方区域的磁感线向下，因此，磁铁的N极朝下但未插入线圈内部时，穿过线圈的磁场方向向下，穿过线圈的磁感线指向向下，当磁铁向上运动时，穿过线圈的磁通量的变化是：向下减小，根据楞次定律，闭合线圈中会产生感应电流，电流的磁场方向应向下(补充磁通量减小)，再根据安培定则，可以判断，线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，且磁铁与线圈相互吸引,答案：C,2利用右手定则判断感应电流方向的一般思路【例题】如图12所示，CDEF是金属框，当导体AB向右移动时，有关导体AB中的电流方向，下列说法中正确的是,(,),图12,A导体AB中无感应电流,B感应电流方向先从AB，后从BAC感应电流方向从ABD感应电流方向从BA,解析：导体AB中有感应电流，根据右手定则，感应电流方向从AB，而CD中电流的方向为CD，EF中电流的方向为FE.答案：C,专题二,用法拉第电磁感应定律进行计算,在电磁感应现象中，闭合回路中因磁通量发生变化会产生感应电流，就其本质而言，是在电磁感应现象中，回路中产生了感应电动势，如果回路是闭合的，回路中就会有感应电流，如果回路不是闭合的，则回路中没有感应电流，但感应电动势仍然是存在的，感应电动势的大小计算可以利用法拉第电磁感应定律进行计算，而闭合回路中的感应电流则可以利用欧姆定律计算，这类问题也是本章的重点，由于感应电流产生的过程伴随着有能量的转化，因此，在电磁感应现象中，也存在能量守恒定律的应用,计算电动势的一般思路,1利用公式En,t,【例题】如图13所示，两根电阻不计，间距为l的平行金属导轨，一端接有阻值为R的电阻，导轨上垂直搁置一根质量为m、电阻为r的金属棒，整个装置处于竖直向上磁感强度为B的匀强磁场中现给金属棒施一冲量，使它以初速v0向左滑行设棒与导轨间的动摩擦因数为，金属棒从开始运动到停止的整个过程中，通过电阻R的电量为q.求：(导轨足够长),(1)金属棒沿导轨滑行的距离,(2)在运动的整个过程中消耗的电能,图13,答案：见解析,2利用导体做切割磁感线运动产生的感应电动势EBLv,进行计算的一般思路,在公式EBLv的应用中，必须注意：,(1)公式EBLv只适用于导体做切割磁感线运动(平动)而,产生的感应电动势的计算，且磁场是匀强磁场，导体的运动方向与磁场方向垂直，L是切割磁感线的有效长度,(2)当导体的运动方向与磁场方向间的夹角为时，则E,BLvsin.,【例题】如图14所示，直角三角形导线框abc固定在匀强磁场中，ab是一段长为L、电阻为R的均匀导线，ac和bc的电阻可不计，ac长度为L/2.磁场的磁感强度为B，方向垂直于纸面向里现有一段长度为L/2、电阻为R/2的均匀导体杆MN架在导线框上，开始时紧靠ac，然后沿ac方向以恒定速度v向b端滑动，滑动中始终与ac平行并与导线框保持良好接触当MN滑过的距离为L/3时，导线ac中的电流是多大？方向如何？,图14,解析：MN滑过的距离为L/3时，它与bc的接触点为P，如图所示由几何关系可知MP长度为L/3，MP中的感应电动势,根据右手定则，MP中的感应电流的方向由P流向M，所以电流Iac的方向由a流向c.,答案：见解析,1(双选，2011年山东卷)如图15所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计两质量、长度均相同的导体棒c、d，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直先由静止释放c，c刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d，两导体棒与导轨始终保持良好接触用ac表示c的加速度，Ekd表示d的动能，xc、xd分别表示c、d相对释放点的位移则以下四个图象中正确的是(),图15,加速度为0，在d下落h的过程中，hgt2，c匀速下降了xc,解析：开始时c的加速度为g，c刚进入磁场即匀速运动，,12,gtt2h，d进入磁场后，c、d又只在重力作用下运动，加速度为g，一起运动了h，c出磁场，这时c的加速度仍为g，因此A错误，B正确；c出磁场后，d这时受到重力和向上的安培力，并且合力向上，开始做减速运动，当运动了2h后，d出磁场，又做加速运动，所以C错误，D正确,答案：BD,2(2011年浙江卷)如图16甲所示，在水平面上固定有长为L2m、宽为d1m的金属“U”形导轨，在“U”形导轨右侧l0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示在t0时刻，质量为m0.1kg的导体棒以v01m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为0.1，导轨与导体棒单位长度的电阻均为0.1/m，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响(取g10m/s2),(1)通过计算分析4s内导体棒的运动情况；,(2)计算4s内回路中电流的大小，并判断电流方向；(3)计算4s内回路产生的焦耳热,图16,解：(1)导体棒先在无磁场区域做匀减速运动，有,代入数据解得：t1s，x0.5m，导体棒没有进入磁场区,域,导体棒在1s末已经停止运动，以后一直保持静止，离左端,位置仍为x0.5m.,(2)前2s磁通量不变，回路电动势和电流分别为E0，I0,回路的总长度为5m，因此回路的总电阻为R50.5根据楞次定律，在回路中的电流方向是顺时针方向(3)前2s电流为零，后2s有恒定电流，焦耳热为QI2Rt0.04J.,3(2010年广东卷)如图17所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到MN的过程中，棒上感应电动势E随时间t变化的图示，可,能正确的是(,),图17,解析：导线做匀速直线运动切割磁感线时，EBLv，是常数开始没有切割磁感线，就没有电动势，最后一段也没有切,割,答案：A,4(2010年新课标卷)如图18所示，两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置，相对的端面之间有一缝隙，铁芯上绕导线并与电源连接，在缝隙中形成一匀强磁场一铜质细直棒ab水平置于缝隙中，且与圆柱轴线等高、垂直让铜棒从静止开始自由下落，铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为E1，下落距离为0.8R时电动势大小为E2.忽略涡流损耗和边缘效应，关于E1、E2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性，,下列判断正确的是(,),图18,AE1E2，a端为正BE1E2，b端为正CE1E2，a端为正DE1E2，b端为正,答案：D,5(2010年江苏卷)如图19所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L,一理想电流表与两导轨相连，匀