高中物理二轮复习资料电磁感应课件全国通用.ppt

第二轮专题复习 三 电磁感应 江苏省泗阳中学高三物理组 框架结构及热点透视 1 电磁感应中的图象问题 高频例举及简要解析 1 题型种类 识图题 斜率k 截距b 面积s 正负的物理意义 画图题 2 解题关键 推导出待求量随时间变化的关系式等式 注意关键转折点的把握 矩形线框abcd位于xy平面内 线框的ab边与y轴重点 令线框从t 0的时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动 则线框中的感应电流i 取逆时针方向的电流为正 随时间t的变化图线i t图可能是下图中的哪一个 例1 如图所示 在x 0的区域内存在匀强磁场 磁场的方向垂直于xy平面 纸面 向里 具有一定电阻的刚性 c 拓 若取沿 x方向为f安 f外 的正方向 则在此过程中关于cd边受到的f安和施加在ab边上的拉力f外随时间t的变化曲线分别如何 若 线圈以ab边为轴 以角速度 匀速转动 画出i t图像 ex1 如图甲所示 由均匀电阻丝做成的正方形线框abcd的电阻为r ab bc cd da l 现将线框以与ab垂直的速度匀速穿过一宽度为2l 磁感应强度为b的匀强磁场区域 整个过程中ab cd两边始终保持与边界平行 令线框的cd边刚与磁场左边界重合时t 0 试在图乙中画出a b两点间的电势差uab随时间t变化的图象 自我测评与反馈提升 2 电磁感应中的动力学问题 常见于导体棒切割磁感线类问题中 2 解题关键 方法 步骤 由法拉第电磁感应定律 楞次定律 右手螺旋定则 右手定则 全电路 欧姆定律 左手定则 牛顿运动定律 运动学知识结合动态变化过程中的变量进行分析处理 关键是受力分析这一环节 经常会用到f安 b2l2v r总这一表达式 例2 如图所示 两根足够长的光滑直金属导轨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 金属杆的电阻为r 整套装置处于磁感应强度为b的匀强磁场中 磁场方向垂直斜面向下 导轨电阻可忽略 让ab杆沿导轨由静止开始下滑 导轨和金属杆接触良好 1 求在下滑过程中 ab杆可以达到的速度最大值 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 二 若将电阻r换成一耐压值足够大的电容c 其它条件不变 则棒的运动情况又将如何 当棒运动速度达到v时 电容器上储存的电场能为多少 一 若从静止开始下滑到最大速度时所用的时间为t 1 求下滑的距离 3 若导轨是粗糙的 动摩擦因素为 则电阻r上产生的热量q为多少 2 在此过程中电阻r上产生的热量q 拓展 3 电磁感应中的动量 能量问题 此外还有涉及电路的纯电阻类和含容电路类 棒在光滑 或粗糙 导轨上相互牵制滑动类等问题 2 解题关键 方法 步骤 由法拉第电磁感应定律 楞次定律 右手螺旋定则 右手定则 全电路 欧姆定律 左手定则 牛顿运动定律 运动学知识结合动态变化过程中的变量进行分析处理 关键是受力分析这一环节 经常会用到f安 b2l2v r总这一表达式 此外还有动量观点 动量定理 动量守恒定律 能量观点 动能定理 能量守恒定律 的综合应用 关键是最终运动稳定状态 静止 匀速 匀加速 共速 有稳度速度差等 的把握 经常会用到q n r总 w克安 e电 q 安 t blq等表达形式 ex 如图甲所示 不计电阻的 形光滑导体框架水平放置 框架中间区域有竖直向上的匀强磁场 磁感应强度为b 1t 有一导体棒ac横放在框架上 其质量为m 0 1kg 电阻为r 4 现用轻绳拴住导体棒 轻绳一端通过光滑的定滑轮绕在电动机的转轴上 另一端通过光滑的定滑轮与物体d相连 物体d的质量为m 0 3kg 电动机内阻为r 1 接通电路后 电压表的读数恒为u 8v 电流表的读数恒为i 1a 电动机牵引原来静止的导体棒ac平行于ef向右运动 其运动情况如图乙所示 取g 10m s2 求 匀强磁场的宽度 2 导体棒在变速运动阶段产生的热量 拓 1 求导体棒在变速运动过程中流过它的电量 2 求导体棒在变速运动过程中流过它的电流的有效值 ex3 水平固定的光滑u型金属框架宽为l 足够长 其上放一质量为m的金属棒ab 左端连接有一阻值为r的电阻 金属框架 金属棒及导线的电阻均可忽略不计 整个装置处在向下的匀强磁场中 磁感应强度大小为b 现给棒一个初速v0 使棒始终垂直框架并沿框架运动 如图所示 1 金属棒从开始运动到达稳定状态的过程中求通过电阻r的电量和电阻r中产生的热量 2 金属棒从开始运动到达稳定状态的过程中求金属棒通过的位移 3 如果将u型金属框架左端的电阻r换为一电容为c的电容器 其他条件不变 如图所示 求金属棒从开始运动到达稳定状态时电容器的带电量和电容器所储存的能量 不计电路向外界辐射的能量 拓 右图中 若棒初始受一水平向右的恒定外力f作用而运动 且电容器c的耐压值足够大 则经过时间t 电容器c上储存的电场能有多大 ex4 如图所示 一对平行光滑轨道放置在水平面上 两轨道相距l 1m 两轨道之间用电阻r 2 连接 有一质量为m 0 5kg的导体杆静止地放在轨道上与两轨道垂直 杆及轨道的电阻皆可忽略不计 整个装置处于磁感应强度b 2t的匀强磁场中 磁场方向垂直轨道平面向上 现用水平拉力沿轨道方向拉导体杆 使导体杆从