高中物理电磁感应期末复习课件人教版选修三例题解析.ppt

例题解析 例1 如图17 118所示 导体棒mn放在光滑水平金属框架上 当条形磁铁从图示位置 与导轨在同一平面内 绕oo 转过90 过程中 有 a s极向下转时 棒向右运动b s极向下转时 棒向左运动c s极向上转时 棒向右运动d 无论s极向上 向下转时 棒均不运动 解析 磁铁未转动时 由条形磁铁磁感线分布的对称性可知 穿过回路的磁通量为零 故不管s极向上还是向下转 回路中的磁通量均要增加 根据楞次定律可知 感应电流受安培力作用的结果是使mn运动而阻碍回路磁通量的增加 因此 mn棒都向右运动 正确答案为a c 例2 如图所示 t 0时 竖直向上的匀强磁场的磁 导轨置于水平面内 导轨间距d 0 5m 在导轨上搁一根电阻r 0 1 的导体棒 不计其他电阻 用水平绳通过定滑轮吊质量m 0 2kg的重物 导体棒距导轨左端l 0 8m 经多长时间能将重物m吊起 解析 重物被吊起前 导轨与导体棒构成的闭合回路的面积一定 回 当导体棒受的安培力 方向水平向左 和重物的重力大小相等时 m将被提起 0 5 0 1t 0 4 0 5 0 2 10t 95s 例3 如图17 120所示 磁场方向竖直且足够大 水平放置的光滑平行金属导轨由宽窄两部分连接而成 宽者间距是窄者的2倍 两根质量相同的金属棒ab cd均垂直导轨平面 现给ab一水平向左的初速v0同时使cd不动时 ab整个运动过程产生热量为q 那么 当cd不固定时 ab以v0起动后的全过程中一共产生多少热量 设导轨很长 cd也不会跑到宽轨上 cd可动时 设ab速度减为u cd速度增为2u的经历时间为t 此时 穿过回路的磁通量不再变化 感应电流消失 ab cd均作匀速直线运动 上述的t时间内 每一时刻ab受的磁场力都是cd的2倍 可认为ab 点拨 题中要求ad起动后全过程中的热量 说明过程终了时不再有热量产生 因此 解题第一个要点就是要弄清这终了状态是怎么回事 再有 ab起动后产生感应电流 磁场力使ab减速 使cd加速 故感应电流不断变化 无法从电流做功求热量 只有借助能量守恒观点来解题 于是 解题第二个要点就是要确定ab和cd终了状态时的能量情况即 ab cd的最终速度 错解1 认为ab cd最终有相同速度 是照搬照套完全非弹性碰撞模型的结果 错解2 为了求vcd和vab 选用了动量守恒定律则是一个大错误 因流过两杆的电流大小相等 两杆长却不一样 磁场对两杆的力不等 系统水平方向所受合外力不为零 动量不守恒 纵观十年高考物理试题 本章内容着重考查了楞次定律和法拉第电磁感应定律 这部分内容年年必考 并且结合图象进行分析的试题也多次出现 如90年 94年 98年 99年全国试题 95年 96年 98年 97年的上海试题 结合图象分析电磁感应问题是本章复习中不容忽视的问题之一 例4 2001年上海 半径为a的圆形区域内有均匀磁场 磁感强度为b 0 2t 磁场方向垂直纸面向里 半径为b的金属圆环与磁场同心放置 磁场与环面垂直 其中a 0 4m b 0 6m 金属环上分别接有灯l1 l2 两灯的电阻均为r0 2 一金属棒mn与金属环接触良好 棒与环的电阻均忽略不计 1 若棒以v0 5m s的速度在环上向右匀速滑动 求棒滑过圆环直径oo 的瞬时 如图17 122所示 mn中的电动势和流过灯l1的电流 2 撤去中间的金属棒mn 将右面的半圆环ol2o 以oo 为轴向上翻转90 若此时磁场随时间均匀变化 其变化率为 b t 4 t s 求l1的功率 解析 1 e1 b2av 0 2 0 8 5 0 8vi1 e1 r 0 8 2 0 4a p1 e2 2 2 r 1 28 10 2w 例5 1999年上海 如图17 123所示 长为l 电阻r 0 3 质量m 0 1kg的金属棒cd垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上 两导轨间距也是l 棒与导轨间接触良好 导轨电阻不计 导轨左端接有r 0 5 的电阻 量程为0 3 0a的电流表串接在一条导轨上 量程为0 1 0v的电压表接在电阻r的两端 垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面 现以向右恒定外力f使金属棒右移 当金属棒以v 2m s的速度在导轨平面上匀速滑动时 观察到电路中的一个电表正好满偏 而另一个电表未满偏 问 1 此满偏的电表是什么表 说明理由 2 拉动金属棒的外力f多大 3 此时撤去外力f 金属棒将逐渐慢下来 最终停止在导轨上 求从撤去外力到金属棒停止运动的过程中通过电阻r的电量 解析 1 若电流表满偏 则i 3a u ir 1 5v 大于电压表量程 可知 电