上海市高考电磁学计算题分析及展望要点.ppt

上海市高考电磁学计算题分析及展望,闵行中学郑荣玉2008年3月,上海市高考电磁学方面的计算题分析及展望,从模型分析:,2005年,2003年,2002年,2004年,2006年,2007年,2008年,从知识联系图:,恒稳电路,电路,功能关系,有加速度,平衡,电磁感应,力学,1在电磁感应电路问题中，若涉及电路的计算，应先画出等效电路图，把电磁感应的问题等效转换成稳恒直流电路，,从规律方法:,2、电磁感应与力学知识的综合应用，主要有应用牛顿第二定律解决导体切割磁感线运动的问题。利用能的转化和守恒定律及功能关系研究电磁感应过程中的能量转化问题,展望1,1、如图，光滑平行的水平金属导轨MN、PQ相距l，在M点和P点间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间OO1O1O矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为d的匀强磁场，磁感强度为B。一质量为m，电阻为r的导体棒ab，垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距d0。现用一大小为F、水平向右的恒力拉ab棒，使它由静止开始运动,棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好的接触,导轨电阻不计）。求：(1)棒ab在离开磁场右边界时的速度；(2)棒ab通过磁场区的过程中整个回路所消耗的电能；(3)试分析讨论ab棒在磁场中可能的运动情况。,2、如图所示，竖直平面内有一半径为r、电阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属环，在M、N处与距离为2r、电阻不计的平行光滑金属导轨ME、NF相接，EF之间接有电阻R2，已知R112R，R24R。在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和II，磁感应强度大小均为B。现有质量为m、电阻不计的导体棒ab，从半圆环的最高点A处由静止下落，在下落过程中导体棒始终保持水平，与半圆形金属环及轨道接触良好，设平行导轨足够长。已知导体棒下落时的速度大小为v1，下落到MN处时的速度大小为v2。（1）求导体棒ab从A处下落时的加速度大小；（2）若导体棒ab进入磁场II后棒中电流大小始终不变，求磁场I和II这间的距离h和R2上的电功率P2；（3）若将磁场II的CD边界略微下移，导体棒ab进入磁场II时的速度大小为v3，要使其在外力F作用下做匀加速直线运动，加速度大小为a，求所加外力F随时间变化的关系式。,展望2,3、如图（a）所示，水平放置的两根金属导轨，间距L0.3m，导轨左端连接R0.6的电阻，区域abcd内存在垂直于导轨平面B0.6T的匀强磁场，磁场区域宽D0.2m，细金属棒A1和A2用长为2D的轻质绝缘杆连接，放置在导轨平面上，并与导轨垂直。每根金属棒在导轨间的电阻为r0.3，导轨电阻不计，使金属棒以恒定速度v1.0m/s沿导轨向右穿越磁场。计算从金属棒A1进入磁场到A2离开磁场的时间内，不同时间段通过电阻R的电流强度，并在图（b）中画出。,展望3,4、如图所示，间距为l的两条足够长的金属平行导轨与水平面的夹角为，导轨光滑且电阻不计，磁感应强度为B的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁场区域的宽度为d1，间距为d2，两根质量均为m、有效电阻均为R的导体棒a和b放在导轨上，并与导轨垂直。（设重力加速度为g）（1）若a进入第二个磁场区域时，b以a与同样的速率进入第一个磁场区域，求b穿过第一个磁场区域过程中增加的动能Ek；（2）若a进入第二个磁场区域时，b恰好离开第一个磁场区域，此后a离开第二个磁场区域时，b又恰好进入第二个磁场区域，且a、b在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间相等