湖南省湘潭市凤凰中学高考物理一轮复习 电磁感应定律的综合应用.doc

湖南省湘潭市凤凰中学2015届高考物理一轮复习 电磁感应定律的综合应用1、电磁感应中的电路问题 dbabcv【例1】 如图所示，在绝缘光滑水平面上，有一个边长为l的单匝正方形线框abcd，在外力的作用下以恒定的速率v 向右运动进入磁感应强度为b的有界匀强磁场区域。线框被全部拉入磁场的过程中线框平面保持与磁场方向垂直，线框的ab边始终平行于磁场的边界。已知线框的ab边电阻不计，其余三边的电阻值相等，均为r。求：（1）在ab边刚进入磁场区域时，线框内的电流大小； （2）在ab边刚进入磁场区域时，ab边两端的电压；【变式1】如果线框的ab边电阻也为r，求：（1）在ab边刚进入磁场区域时，线框内的电流大小； （2）在ab边刚进入磁场区域时，ab边两端的电压；【变式2】若将例题中线框改成横“日”型。（每条边的边长为l，电阻为r）（1）在ab边刚进入磁场区域时，ad边的电流大小；（2）在ab边刚进入磁场区域时，ab边两端的电压；（3）在线框右半部分进入磁场过程中通过导线ef某一截面的电量 【例2】如图所示，匝数n=100匝、截面积s=0.2m2、电阻r=0.5的圆形线圈mn处于垂直纸面向里的匀强磁场内，磁感应强度随时间按b=0.6+0.02t(t)的规律变化处于磁场外的电阻r1=3.5，r2=6，电容c=30f，开关s开始时未闭合，求： (1)闭合s后，线圈两端m、n两点间的电压umn和电阻r2消耗的电功率；(2)闭合s一段时间后又打开s，则s断开后通过r2的电荷量为多少？ 2、 动力学分析例1、如图甲所示，两根足够长的直金属导轨mn、pq平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为l，m、p两点间接有阻值为r的电阻一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直整套装置处于磁感应强度为b的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下导轨和金属杆的电阻可忽略，让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦(1)由b向a方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图； (2)在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；(3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值拓展：均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd，每边长为l，总电阻为r，总质量为m，将其置于磁感强度为b的水平匀强磁场上方h处，如图所示线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行当cd边刚进入磁场时，求：(1)求线框中产生的感应电动势大小；(2)求cd两点间的电势差大小；(3)若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h所应满足的条件例2、如图两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为，间距为l。导轨上端接有一平行板电容器，电容为c。导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为b方向垂直于导轨平面。在导轨上放置质量为m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g。忽略所有电阻。让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求(1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系：(2)金属棒的速度大小随时间变化的关系。练习:1、如图所示，在倾角为的光滑的斜面上，存在着两个磁感应强度相等的匀强磁场，方向一个垂直斜面向上，另一个垂直斜面向下，宽度均为l，一个质量为m，边长也为l的正方形线框(设电阻为r)以速度v进入磁场时，恰好做匀速直线运动.若当ab边到达gg与ff中间位置时，线框又恰好做匀速运动，则：(1)当ab边刚越过ff时，线框加速度的值为多少?(2)求线框开始进入磁场到ab边到达gg与ff中点的过程中产生的热量是多少?练习：2、如图所示,足够长的光滑平行导轨mn、pq倾斜放置,两导轨间距离为l=1.0m,导轨平面与水平面间的夹角为30,磁感应强度为b的匀强磁场垂直于导轨平面向上,导轨的m、p两端连接阻值为r=3.0的电阻,金属棒ab垂直于导轨放置并用细线通过光滑定滑轮与重物相连,金属棒ab的质量m=0.20kg,电阻r=0.50,重物的质量m=0.60kg,如果将金属棒和重物由静止释放,金属棒沿斜面上滑的距离与时间的关系如表所示,不计导轨电阻,g取10m/s2。求:(1)ab棒的最终速度是多少?(2)磁感应强度b的大小是多少