江苏省扬州市江都中学届高考物理一轮复习第一章《电磁感应》（第课时）本章总结课件新人教版选修

1、第第5课时课时 本章总结本章总结活动一课堂导学部分课堂导学部分活动活动电磁感应现象中的电路问题电磁感应现象中的电路问题问题问题1 1 【典型例题典型例题1】如图所示，两光滑平行金属导轨间距为如图所示，两光滑平行金属导轨间距为L L，直导线，直导线MNMN垂直跨在导轨垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处于垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度上，且与导轨接触良好，整个装置处于垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为为B B，电容器的电容为，电容器的电容为C C，除电阻，除电阻R R外，导轨和导线的电阻均不计外，导轨和导线的电阻均不计. .现给导线现给导线MNMN一初速一初速度度v0v0，

2、使其向右运动，当电路稳定后，使其向右运动，当电路稳定后，MNMN以速度以速度v v向右做匀速运动时向右做匀速运动时( () )A. A. 电容器两端的电压为电容器两端的电压为BLvBLv0 0B. B. 电阻两端的电压为电阻两端的电压为BLvBLvC. C. 电容器所带电荷量为电容器所带电荷量为CBLvCBLvD. D. 为保持为保持MNMN匀速运动，需对其施加的拉力大小为匀速运动，需对其施加的拉力大小为 RvLB22活动一课堂导学部分课堂导学部分活动活动电磁感应现象中的电路问题电磁感应现象中的电路问题问题问题1 1变式：如图所示，质量为变式：如图所示，质量为M的导体棒的导体棒ab垂直放在相距

3、为垂直放在相距为l的光滑平行金属轨道上的光滑平行金属轨道上.导轨导轨平面与水平面的夹角为平面与水平面的夹角为，并处于磁感应强度大小为，并处于磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，左侧是水平放置、间距为匀强磁场中，左侧是水平放置、间距为d的平行金属板的平行金属板.R和和Rx分别表示定值电阻和滑分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻动变阻器的阻值，不计其他电阻.(1) 调节调节Rx=R，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I及棒的速率及棒的速率v.(2) 改变改变Rx，待棒沿导轨再次

4、匀速下滑后，将质量为，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为m、带电荷量为、带电荷量为+q的微粒水平射的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过平行金属板，求此时的入金属板间，若它能匀速通过平行金属板，求此时的Rx.活动一课堂导学部分课堂导学部分活动活动电磁感应现象中的力学问题电磁感应现象中的力学问题问题问题2 2 【典型例题典型例题2】如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距行金属导轨相距L=1mL=1m，导轨平面与水平面成，导轨平面与水平面成=37=37角，下端连接阻值为角，下端连接阻值为R=4R=4的电阻的电阻. .匀强磁

5、场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度B=1T.B=1T.质量质量m=0.4kgm=0.4kg、电阻、电阻r=1r=1的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为它们之间的动摩擦因数为0.250.25，金属棒以初速度，金属棒以初速度v0=20m/sv0=20m/s沿导轨滑下，取沿导轨滑下，取g=10m/s2g=10m/s2，sin 37sin 37=0.6=0.6，cos 37cos 37=0.8.=0.8.求求: :(1) (1) 金属棒沿导轨下滑的最大加速度金属棒沿导轨下滑

6、的最大加速度. .(2) (2) 金属棒下滑时电阻金属棒下滑时电阻R R消耗的最小功率消耗的最小功率. .活动一课堂导学部分课堂导学部分活动活动电磁感应现象中的力学问题电磁感应现象中的力学问题问题问题2 2变式：如图甲所示，变式：如图甲所示，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距L为为0.5 m，导轨左端连接一个阻值为，导轨左端连接一个阻值为2 的定值电阻的定值电阻R.将一根质量为将一根质量为0.2 kg的金属棒的金属棒cd垂垂直放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒直放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒cd的电阻的电阻r=2 ，导轨电

7、阻不计，整个，导轨电阻不计，整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度为装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度为B=2 T.若棒以若棒以1 m/s的初速的初速度向右运动，同时对棒施加水平向右的拉力度向右运动，同时对棒施加水平向右的拉力F作用，并保持拉力的功率恒为作用，并保持拉力的功率恒为4 W，从，从此时开始计时，经过一定时间此时开始计时，经过一定时间t金属棒的速度稳定不变，电阻金属棒的速度稳定不变，电阻R中产生的电热为中产生的电热为3.2 J，图乙为安培力与时间的关系图象图乙为安培力与时间的关系图象.试求试求:(1) 金属棒的最大速度金属棒的最大速度.(2) 金属棒速度为

8、金属棒速度为2 m/s时的加速度时的加速度.(3) 此过程对应的时间此过程对应的时间t.活动一课堂导学部分课堂导学部分活动活动电磁感应现象中的能量转化问题电磁感应现象中的能量转化问题问题问题3 3 【典型例题典型例题3】如图所示，两根足够长的平行金属导轨如图所示，两根足够长的平行金属导轨MNMN、PQPQ与水平面的夹角为与水平面的夹角为=30=30，导轨光滑且电阻不计，导轨处在垂直导轨平面向上的有界匀强磁场中，导轨光滑且电阻不计，导轨处在垂直导轨平面向上的有界匀强磁场中. .两两根电阻都为根电阻都为R=2R=2、质量都为、质量都为m=0.2kgm=0.2kg的完全相同的细金属棒的完全相同的细金

9、属棒abab和和cdcd垂直导轨并排靠垂直导轨并排靠紧地放置在导轨上，与磁场上边界距离为紧地放置在导轨上，与磁场上边界距离为x=1.6mx=1.6m，有界匀强磁场宽度为，有界匀强磁场宽度为3x=4.8m.3x=4.8m.先先将金属棒将金属棒abab由静止释放，金属棒由静止释放，金属棒abab刚进入磁场就恰好做匀速运动，此时立即由静止刚进入磁场就恰好做匀速运动，此时立即由静止释放金属棒释放金属棒cdcd，金属棒，金属棒cdcd在出磁场前已做匀速运动在出磁场前已做匀速运动. .两金属棒在下滑过程中与导轨接两金属棒在下滑过程中与导轨接触始终良好触始终良好( (重力加速度取重力加速度取g=10m/s2

10、).g=10m/s2).求求: :(1) (1) 金属棒金属棒abab刚进入磁场时棒中电流刚进入磁场时棒中电流I.I.(2) (2) 金属棒金属棒cdcd在磁场中运动的过程中通过回路某一截面的电荷量在磁场中运动的过程中通过回路某一截面的电荷量q.q.(3) (3) 两根金属棒全部通过磁场的过程中回路产生的焦耳热两根金属棒全部通过磁场的过程中回路产生的焦耳热Q.Q.活动一课堂导学部分课堂导学部分活动活动电磁感应现象中的能量转化问题电磁感应现象中的能量转化问题问题问题3 3变式：如图所示，在倾角为变式：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的光滑的斜面上，存在着两个磁感

11、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.一个质量为一个质量为m、边长、边长也为也为L的正方形线框的正方形线框(设电阻为设电阻为R)以速度以速度v进入磁场时，恰好做匀速直线运动进入磁场时，恰好做匀速直线运动.若当若当ab边到达边到达gg与与ff中间位置时，线框又恰好做匀速运动，则中间位置时，线框又恰好做匀速运动，则:(1) 当当ab边刚越过边刚越过ff时，线框加速度的值为多少时，线框加速度的值为多少?(2) 求线框开始进入磁场到求线框开始进入磁场到ab边到达边到达gg与与ff中间位置的过程中产生的热量是多少

12、中间位置的过程中产生的热量是多少?活动一课堂导学部分课堂导学部分活动活动电磁感应中的电磁感应中的“双滑轨双滑轨”问题分析问题分析问题问题4 4 【典型例题典型例题4】如图所示，相距如图所示，相距L L的光滑金属导轨，半径为的光滑金属导轨，半径为R R的四分之一圆弧部分竖的四分之一圆弧部分竖直放置，直的部分固定于水平地面，直放置，直的部分固定于水平地面，MNQPMNQP范围内有方向竖直向下、磁感应强度为范围内有方向竖直向下、磁感应强度为B B的的匀强磁场匀强磁场. .金属棒金属棒abab和和cdcd垂直导轨且接触良好，垂直导轨且接触良好，cdcd静止在磁场中静止在磁场中;ab;ab从圆弧的顶端由

13、从圆弧的顶端由静止释放，进入磁场后与静止释放，进入磁场后与cdcd没有接触没有接触. .已知已知abab的质量为的质量为m m、电阻为、电阻为r r，cdcd的质量为的质量为3m3m、电阻为电阻为r r，金属导轨电阻不计，重力加速度为，金属导轨电阻不计，重力加速度为g.g.求求: :(1) ab(1) ab到达圆弧底端时对轨道的压力大小到达圆弧底端时对轨道的压力大小. .(2) (2) 在图中标出在图中标出abab刚进入磁场时刚进入磁场时cdcd中的电流大小和方向中的电流大小和方向. .（3 3）若）若cdcd离开磁场时的速度是此刻离开磁场时的速度是此刻abab速度的一半，求：速度的一半，求：

14、cdcd离开磁场瞬间，离开磁场瞬间，abab受到的受到的安培力大小安培力大小活动一课堂导学部分课堂导学部分活动活动电磁感应中的电磁感应中的“双滑轨双滑轨”问题分析问题分析问题问题4 4变式：如图所示，间距变式：如图所示，间距L=0.3 m的平行金属导轨的平行金属导轨a1b1c1和和a2b2c2分别固定在两个竖直面分别固定在两个竖直面内内.在水平面在水平面a1b1b2a2区域内和倾角区域内和倾角=37的斜面的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度区域内分别有磁感应强度B1=0.4 T、方向竖直向上和、方向竖直向上和B2=1 T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场、方向垂直于斜面向上的匀强磁场.电阻

15、电阻R=0.3 、质量质量m1=0.1 kg、长为、长为L的相同导体杆的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上，分别放置在导轨上，S杆的两端固定在杆的两端固定在b1、b2点，点，K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好.一端系于一端系于K杆中点的轻绳平杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂，绳上穿有质量行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂，绳上穿有质量m2=0.05 kg的小环的小环.已知小环以已知小环以a=6 m/s2的加速度沿绳下滑，的加速度沿绳下滑，K杆保持静止，杆保持静止，Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用作用下匀速运动下匀速运动.不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长不计