高三物理复习考情解读+知识通关+题型突破+能力提升专题11电磁感应省公开课一等奖新名师获奖PP

目录Contents考情精解读考点一考点二考法3考法2考法1考法4考法5考法6方法突破考法7A.考点全通关B.题型全突破C.能力大提升模型探究1/96考情精解读2/96考纲解读命题趋势命题规律考情精解读1物理专题十一电磁感应1考试纲领01·电磁感应现象Ⅰ·磁通量Ⅰ·法拉第电磁感应定律Ⅱ·楞次定律Ⅱ·自感、涡流Ⅰ3/96考纲解读命题趋势命题规律考情精解读2物理专题十一电磁感应2知识体系构建4/96考纲解读命题规律考情精解读3命题趋势物理专题十一电磁感应考点全国全国全国自主命题地域电磁感应现象、楞次定律【80%】·全国Ⅱ,20,6分·全国Ⅰ,19,6分·全国Ⅰ,14,6分·浙江,16,6分·上海,5,2分·海南,4,3分·北京,16,6分·江苏,4,3分·江苏,1,3分·上海,17,4分5/96考纲解读命题规律考情精解读4命题趋势物理专题十一电磁感应法拉第电磁感应定律、自感和涡流【75%】·全国Ⅱ,24,12分·全国Ⅲ,25,20分·全国Ⅱ,15,6分·全Ⅱ,25,19分·江苏,13,15分·北京,22,16分·天津,11,18分·浙江,24,20分电磁感应图像问题,电磁感应综合问题【65%】

·全国Ⅰ,24,12分·全国Ⅰ,18,6分·上海,19,4分·四川,7,6分·浙江,24,20分6/96考纲解读命题规律考情精解读5返回目录1.热点预测感应电动势和感应电流计算及电磁感应中综合问题(电路问题、能量问题、图像问题和力电综合问题)是高考命题热点,题型为选择题或计算题,分值普通为6~20分.2.趋势分析选择题更重视考查电磁感应现象定性分析、感应电动势计算及图像问题;计算题重视考查电磁感应与电路知识以及功效关系,考生应高度重视此部分知识.命题趋势物理专题十一电磁感应7/96考点全通关8/96考点全通关1考点一 电磁感应现象楞次定律继续学习物理专题十一电磁感应一、磁通量1.磁通量(1)定义:匀强磁场中,磁感应强度B与垂直于磁场方向平面面积S乘积,叫作穿过这个平面磁通量,简称磁通,用符号Φ表示.(2)定义式:Φ=BS.式中B是匀强磁场磁感应强度,S是与磁场方向垂直平面面积.(3)单位:在国际单位制中,磁通量单位是韦伯,符号是Wb.1Wb=1T·m2.(4)标量性:磁通量是标量,但有正负之分.磁通量正负是这么要求,即任何一个平面都有正、反两面,若要求磁感线从正面穿入时磁通量为正,则磁感线从反面穿入时磁通量为负.9/96考点全通关2

物理专题十一电磁感应继续学习10/96考点全通关3物理专题十一电磁感应继续学习二、电磁感应现象1.定义:当穿过闭合电路磁通量发生改变时,电路中就有电流产生,这种现象叫作电磁感应.电磁感应现象中产生电流叫作感应电流.2.产生感应电流条件(1)电路闭合;(2)穿过闭合电路磁通量发生改变.电磁感应现象产生条件是回路中磁通量发生改变,假如回路闭合则产生感应电流;假如回路不闭合,则只有感应电动势,而无感应电流.11/96考点全通关4物理专题十一电磁感应继续学习三、楞次定律1.楞次定律(1)内容:感应电流含有这么方向,即感应电流磁场总要妨碍引发感应电流磁通量改变.(2)适用范围:一切电磁感应现象.(3)对“妨碍”意义了解谁妨碍谁感应电流磁场妨碍引发感应电流磁场(原磁场)磁通量改变妨碍什么妨碍是磁通量改变,而不是磁通量本身怎样妨碍当磁通量增加时,感应电流磁场方向与原磁场方向相反;当磁通量降低时,感应电流磁场方向与原磁场方向相同,即“增反减同”结果怎样妨碍并不是阻止,只是延缓了磁通量改变快慢,这种改变将继续进行12/96考点全通关5物理专题十一电磁感应继续学习(4)楞次定律推广含义楞次定律中“妨碍”含义能够推广为:感应电流效果总是妨碍引发感应电流原因,列表说明以下内容妨碍原磁通量改变——“增反减同”妨碍相对运动——“来拒去留”使回路面积有扩大或缩小趋势——“增缩减扩”妨碍原电流改变——“增反减同”13/96考点全通关6物理专题十一电磁感应继续学习例证磁铁靠近线圈,B感与B原方向磁铁靠近,是斥力磁铁远离,是引力P、Q是光滑固定导轨,a、b是可动金属棒,磁铁下移,a、b靠近合上S,B先亮应用楞次定律处理电磁感应问题惯用方法见本书237页.14/96考点全通关7物理专题十一电磁感应继续学习2.右手定则(1)内容:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并与手掌在同一个平面内,让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动方向,这时四指所指方向就是感应电流方向.(2)适用范围:导体切割磁感线产生感应电流情况.

楞次定律研究是整个闭合电路,右手定则研究是闭合电路一部分导体,即一段导体做切割磁感线运动,右手定则是楞次定律一个特殊情况.15/96考点全通关8物理专题十一电磁感应继续学习右手定则与左手定则比较比较项目右手定则左手定则作用判断感应电流方向判断通电导体所受磁场力方向已知条件已知切割运动方向和磁场方向已知电流方向和磁场方向图例16/96考点全通关9物理专题十一电磁感应返回目录右手定则与左手定则比较“三定则”、“一定律”在电磁感应现象中应用见本书237页因果关系运动

电流电流

运动应用发电机电动机记忆规律左“力”右“电”17/96考点全通关10物理专题十一电磁感应继续学习考点二 法拉第电磁感应定律自感现象

18/96考点全通关11物理专题十一电磁感应继续学习

19/96考点全通关12物理专题十一电磁感应继续学习

20/96考点全通关13

物理专题十一电磁感应继续学习比较项目磁通量Φ磁通量改变量ΔΦ物理意义某时刻穿过某个面磁感线条数某一段时间内穿过某个面磁通量改变量穿过某个面磁通量改变快慢21/96考点全通关14

物理专题十一电磁感应继续学习大小Φ=B·S,S是与B垂直面面积ΔΦ=Φ2-Φ1ΔΦ=B·ΔSΔΦ=S·ΔB注意穿过某个面有方向相反磁感线,则不能直接用Φ=B·S求解,应考虑相反方向磁通量抵消后所剩下磁通量开始时和转过180°时平面都与磁场垂直,但穿过平面磁通量是一正一负,ΔΦ=2BS,而不是0既不表示磁通量大小,也不表示改变多少.实际它就是单匝线圈上产生电动势附注22/96

物理专题十一电磁感应考点全通关15继续学习

E=BLv研究对象一个回路一段导体适用范围一切电磁感应现象导体切割磁感线意义惯用于求平均感应电动势既可求平均感应电动势,也可求瞬时感应电动势联络23/96考点全通关16物理专题十一电磁感应

继续学习24/96考点全通关17物理专题十一电磁感应

继续学习25/96考点全通关18物理专题十一电磁感应六、求解感应电动势常见方法继续学习表示式E=BlvsinθE=NBSω×sin(ωt+φ0)情景图研究对象回路(不一定闭合)一段直导线(或等效成直导线)绕一端转动一段导体棒绕与B垂直轴转动导线框26/96考点全通关19物理专题十一电磁感应六、求解感应电动势常见方法继续学习意义普通求平均感应电动势,当Δt→0时求是瞬时感应电动势普通求瞬时感应电动势,当v为平均速度时求是平均感应电动势用平均值法求瞬时感应电动势求瞬时感应电动势适用条件全部磁场(匀强磁场定量计算、非匀强磁场定性分析)匀强磁场匀强磁场匀强磁场27/96考点全通关20物理专题十一电磁感应七、自感与涡流1.互感现象(1)定义:两个相互靠近线圈,当一个线圈中电流改变时,它所产生改变磁场会在另一个线圈中产生感应电动势,这种现象叫作互感.(2)产生原因:一个线圈中电流改变,引发另一个线圈中磁通量发生改变.2.自感现象(1)定义:因为线圈中电流发生改变而在它本身产生感应电动势,这种电磁感应现象叫作自感现象.(2)产生原因:线圈本身电流改变,引发磁通量发生改变.继续学习28/96考点全通关21物理专题十一电磁感应

继续学习29/96考点全通关22物理专题十一电磁感应4.涡流(1)定义:当线圈中电流发生改变时,这个线圈附近导体中就会产生感应电流,这种电流像水旋涡,所以叫作涡流.(2)产生原因:导体能够看作由许多闭合导体框组成,当线圈接入改变电流时,产生改变磁场,从而在导体中产生旋涡状感应电流.(3)涡流两种效应①热效应:因为导体存在电阻,当电流在导体中流动时,就会产生电热,这就是涡流热效应.②磁效应a.电磁阻尼:当导体在磁场中运动时,感应电流会使导体受到安培力作用,安培力方向总是妨碍导体运动,这种现象称为电磁阻尼.b.电磁驱动:当磁场相对于导体运动时,感应电流会使导体受到安培力作用,安培力使导体运动起来,这种现象称为电磁驱动.返回目录30/96题型全突破31/96考法1感应电流方向怎样确定

考法指导

一、引发磁通量改变原因有哪些?由Φ=BS可知,若磁通量发生改变,原因可能为:1.磁场改变.如磁铁靠近或远离,电磁铁内电流发生改变或磁场中磁感应强度发生改变.2.回路有效面积发生改变或回路平面与磁场夹角改变.二、什么情况下能够产生感应电动势?什么情况下能够产生感应电流?1.当导体棒切割磁感线时,导体棒两端能够产生感应电动势,若该导体处于闭合回路中,将产生感应电流.2.当闭合回路中磁通量发生改变时,回路中将产生感应电流.物理专题十一电磁感应题型全突破1继续学习32/96三、怎样判断感应电流方向?1.利用右手定则判断.2.利用楞次定律判断.应用楞次定律判断感应电流方向详细方法以下:物理专题十一电磁感应题型全突破2继续学习33/96物理专题十一电磁感应题型全突破3考法示例1

以下图中能产生感应电流是(

)思绪分析

电路是否闭合→回路磁通量是否发生改变→确定能否产生感应电流.解析

依据产生感应电流条件:A中,电路没闭合,无感应电流;B中,电路闭合,且垂直磁感线平面面积增大,即闭合电路磁通量增大,有感应电流;C中,穿过闭合线圈磁感线相互抵消,磁通量恒为零,无感应电流;D中,闭合回路中磁通量不发生改变,无感应电流.答案

B继续学习34/96物理专题十一电磁感应题型全突破4突破攻略电路中能否产生感应电流,普通可利用以下程序进行判断:继续学习35/96物理专题十一电磁感应题型全突破5考法示例2

如图所表示,导线框abcd与直导线几乎在同一平面内,直导线中通有恒定电流I,当导线框由左向右匀速经过直导线时,线框中感应电流方向是(

)A.先abcd,后dcba,再abcd

B.一直dcbaC.先dcba,后abcd,再dcba D.先abcd,后dcba思绪分析

本题可按以下思绪进行分析:直导线产生磁场分布特点→导线框在直导线左边和右边运动时磁通量改变情况→导线框跨过直导线过程中磁通量改变情况→导线框中感应电流方向.继续学习36/96物理专题十一电磁感应题型全突破6解析

当导线框从直导线左边向直导线靠近时,穿过导线框磁感线是向外且磁通量增加,由楞次定律可判断导线框中电流方向是dcba.当导线框在直导线右边远离直导线时,穿过导线框磁感线是向里且磁通量减小,由楞次定律可判断导线框中电流方向还是dcba.在导线框跨越直导线过程中,导线框ab边和dc边均切割磁感线,由右手定则可得ab边感应电流方向从a到b,cd边感应电流方向从c到d,而ad、bc边不切割磁感线,所以,回路中相当于有两个电源串联,回路中感应电流方向为abcd.选项C正确.答案C点评

应用右手定则判断导线切割磁感线产生感应电流方向,要把握好几个方向以及它们之间关系,注意不能与左手定则、安培定则等其它定则相混同.返回目录37/96物理专题十一电磁感应题型全突破7继续学习考法2自感现象分析

与线圈串联灯泡与线圈并联灯泡电路图通电时电流逐步增大,灯泡逐步变亮电流突然增大,然后逐步减小抵达稳定

与线圈串联灯泡与线圈并联灯泡断电时电流逐步减小,灯泡逐步变暗,电流方向不变电路中稳态电流为I1、I2:①若I2≤I1,灯泡逐步变暗;②若I2>I1,灯泡闪亮后逐步变暗.两种情况灯泡中电流方向均改变

考法指导

一、自感现象中“闪亮”与“不闪亮”问题38/96二、通电自感与断电自感有何区分与联络?物理专题十一电磁感应题型全突破8继续学习

通电自感断电自感电路图器材规格A1、A2同规格,R=RL,L较大RL≪RA现象在S闭合瞬间,A2灯马上亮起来,A1灯逐步变亮,最终一样亮在开关S断开时,灯A突然闪亮一下后渐渐熄灭39/96继续学习物理专题十一电磁感应题型全突破9原因因为开关闭合时,流过电感线圈电流快速增大,使线圈产生自感电动势,妨碍了电流增大,使流过A1灯电流比流过A2灯电流增加得慢断开开关S时,流过线圈L电流减小,产生自感电动势,妨碍了电流减小,且在S断开后,在A灯和线圈L间形成闭合回路,经过L电流反向经过A灯,因为RL≪RA,使得流过A灯电流在开关断开瞬间突然增大,随即逐步减小能量转化情况电能转化为磁场能磁场能转化为电能二、通电自感与断电自感有何区分与联络?40/96考法示例3

如图所表示,线圈L自感系数很大,且其直流电阻能够忽略不计,L1、L2是两个完全相同小灯泡,开关S闭合和断开过程中,灯L1、L2亮度改变情况是(灯丝不会断)(

)A.S闭合,L1不亮,L2逐步变亮;S断开,L2马上熄灭,L1逐步变亮B.S闭合,L1不亮,L2很亮;S断开,L1、L2马上熄灭C.S闭合,L1、L2同时亮,而后L1逐步熄灭,L2亮度不变;S断开,L2马上熄灭,L1亮一下才熄灭D.S闭合,L1、L2同时亮,而后L1逐步熄灭,L2则逐步变得更亮;S断开,L2马上熄灭,L1亮一下才熄灭物理专题十一电磁感应题型全突破10继续学习41/96思绪分析由线圈中原来电流方向及大小→(自感线圈“妨碍”作用)确定各灯泡亮度改变情况.解析

当S闭合,L自感系数很大,对电流妨碍作用较大,L1和L2串联后与电源相连,L1和L2同时亮,伴随L中电流增大,因为L直流电阻不计,则L分流作用增大,L1中电流逐步减小为零,因为总电阻变小,故电路中总电流变大,L2中电流增大,L2灯变得更亮;当S断开,L2中无电流,马上熄灭,而线圈L产生自感电动势,试图维持本身电流不变,L与L1组成闭合电路,L1灯要亮一下后再熄灭.总而言之,D正确.答案D物理专题十一电磁感应题型全突破11返回目录42/96物理专题十一电磁感应题型全突破12继续学习考法3电磁感应中电路问题

考法指导1.对电源了解在电磁感应现象中,产生感应电动势那部分导体就是电源.如切割磁感线导体棒、有磁通量改变线圈等.这种电源将其它形式能转化为电能.2.对电路了解内电路是切割磁感线导体或磁通量发生改变线圈,外电路由电阻、电容等电学元件组成.43/96物理专题十一电磁感应题型全突破13继续学习3.几个等效关系(1)某段导体作为外电路时,它两端电压等于电流与其电阻乘积.(2)某段导体作为电源时,它两端电压就是路端电压,等于电流与外电阻乘积,或等于电动势减去内电压,当导体电阻不计时路端电压等于电源电动势.44/96

物理专题十一电磁感应题型全突破14继续学习45/96在同一水平面上光滑平行导轨P、Q相距l=1m,导轨左端接有如图所表示电路.其中水平放置平行板电容器两极板M、N相距d=10mm,定值电阻R1=R2=12Ω,R3=2Ω,金属棒ab电阻r=2Ω,其它电阻不计.磁感应强度B=0.5T匀强磁场竖直穿过导轨平面,当金属棒ab沿导轨向右匀速运动时,悬浮于电容器两极板之间质量m=1×10-14kg、电荷量q=-1×10-14C微粒恰好静止不动.取g=10m/s2,在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好,且速度保持恒定.试求:(1)匀强磁场方向;(2)ab两端路端电压;(3)金属棒ab运动速度.物理专题十一电磁感应题型全突破15继续学习【考法示例4】46/96

物理专题十一电磁感应题型全突破16继续学习47/96

物理专题十一电磁感应题型全突破17返回目录48/96物理专题十一电磁感应题型全突破18继续学习图像类型(1)随时间改变图像,如B-t图像、Φ-t图像、E-t图像、i-t图像等(2)随位移x改变图像,如E-x图像、i-x图像等问题类型(1)由给定电磁感应过程判断或画出图像(2)由给定相关图像分析电磁感应过程,求解对应物理量应用知识左手定则、安培定则、右手定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律、函数图像等

考法指导

1.问题概括考法4电磁感应中图像问题49/96物理专题十一电磁感应题型全突破19继续学习2.思绪导图50/96【考法示例5】如图所表示,一沿水平方向匀强磁场分布在宽度为2L某矩形区域内(长度足够大),该区域上下边界MN、PS是水平.有一边长为L正方形导线框abcd从距离磁场上边界MN某高处由静止释放下落而穿过该磁场区域,已知当线框ab边抵达PS时线框刚好做匀速直线运动.以线框ab边抵达MN时开始计时,以MN处为坐标原点,取如图坐标轴x,并要求逆时针方向为感应电流正方向,向上为力正方向.则以下关于线框中感应电流i和线框所受到安培力F与ab边位置坐标x关系中,可能正确是

(

)物理专题十一电磁感应题型全突破20继续学习51/96

物理专题十一电磁感应题型全突破21继续学习52/96【突破攻略】物理专题十一电磁感应题型全突破22分析电磁感应中图像类选择题两个惯用方法(1)排除法:定性地分析电磁感应过程中物理量改变趋势(增大还是减小)、改变快慢(均匀改变还是非均匀改变),尤其是分析物理量正负,以排除错误选项;(2)函数法:依据题目所给条件定量地写出两个物理量之间函数关系,然后由函数关系对图像进行分析和判断.返回目录53/96

物理专题十一电磁感应题型全突破23继续学习考法5电磁感应中电荷量计算方法54/96考法示例6

如图所表示,在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R直角形金属导轨aOb(在纸面内),磁场方向垂直于纸面朝里,另有两根金属导轨c、d分别平行于Oa、Ob放置.保持导轨之间接触良好,金属导轨电阻不计.现经历以下四个过程:①以速率v移动d,使它与Ob距离增大一倍;②再以速率v移动c,使它与Oa距离减小二分之一;③然后,再以速率2v移动c,使它回到原处;④最终以速率2v移动d,使它也回到原处.设上述四个过程中经过电阻R电荷量大小依次为Q1、Q2、Q3和Q4,则(

)

A.Q1=Q2=Q3=Q4

B.Q1=Q2=2Q3=2Q4C.2Q1=2Q2=Q3=Q4

D.Q1≠Q2=Q3≠Q4继续学习物理专题十一电磁感应题型全突破2455/96

物理专题十一电磁感应题型全突破25继续学习56/96物理专题十一电磁感应题型全突破26继续学习考法示例7

如图所表示,一对光滑平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距l=0.5m,左端接有阻值R=0.3Ω电阻.一质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω金属棒MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上匀强磁场中,磁场磁感应强度B=0.4T.棒在水平向右外力作用下由静止开始以a=2m/s2加速度做匀加速运动,当棒位移x=9m时撤去外力,棒继续运动一段距离后停下来,已知撤去外力前后回路中产生焦耳热之比Q1∶Q2=2∶1.导轨足够长且电阻不计,棒在运动过程中一直与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触.求:(1)棒在匀加速运动过程中,经过电阻R电荷量q;(2)撤去外力后回路中产生焦耳热Q2;(3)外力做功WF.57/96

物理专题十一电磁感应题型全突破27继续学习58/96

物理专题十一电磁感应题型全突破28继续学习59/96

物理专题十一电磁感应题型全突破29返回目录60/96

考法指导

1.导体处于静止或匀速运动状态时分析思绪(1)使用方法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势大小和方向.(2)由闭合电路欧姆定律确定回路中电流.(3)分析导体受力情况.(4)由平衡条件列方程求解.物理专题十一电磁感应题型全突破30继续学习考法6电磁感应中动力学问题61/962.导体做变加速运动,最终趋于稳定状态分析思绪(1)做好受力分析和运动状态分析导体受力→速度改变→产生改变感应电动势→产生改变感应电流→导体受改变安培力作用→合外力改变→加速度改变→速度改变→感应电动势改变……最终加速度等于零,导体到达稳定运动状态.(2)到达平衡状态时,列方程求解利用好导体到达稳定状态时受力平衡方程往往是处理这类问题突破口.(3)这类问题中极值问题分析方法①加速度最大值出现在初位置,可先对初位置进行受力分析,然后由牛顿第二定律求解加速度.②速度最大值、最小值普通出现在匀速运动时,通常依据平衡条件进行分析和求解.物理专题十一电磁感应题型全突破31继续学习62/96

继续学习物理专题十一电磁感应题型全突破3263/96物理专题十一电磁感应题型全突破33

继续学习64/96物理专题十一电磁感应题型全突破34考法示例9

如图所表示,两条平行光滑金属导轨固定在倾角为θ绝缘斜面上,导轨上端连接一个定值电阻.导体棒a和b放在导轨上,与导轨垂直并良好接触.斜面上水平虚线PQ以下区域内,存在着垂直穿过斜面向上匀强磁场.现对a棒施以平行导轨斜向上拉力,使它沿导轨匀速向上运动,此时放在导轨下端b棒恰好静止.当a棒运动到磁场上边界PQ处时,撤去拉力,a棒将继续沿导轨向上运动一小段距离后再向下滑动,此时b棒已滑离导轨.当a棒再次滑回到磁场上边界PQ处时,又恰能沿导轨匀速向下运动.已知a棒、b棒和定值电阻阻值均为R,b棒质量为m,重力加速度为g,导轨电阻不计.求:(1)a棒在磁场中沿导轨向上运动过程中,a棒中电流大小Ia与定值电阻R中电流大小IR比值;(2)a棒质量ma;(3)a棒在磁场中沿导轨向上运动时所受拉力F.继续学习65/96继续学习物理专题十一电磁感应题型全突破35思绪分析本题可按以下思绪分析:

66/96继续学习物理专题十一电磁感应题型全突破36

67/96物理专题十一电磁感应题型全突破37

返回目录68/96

考法指导

电磁感应过程实质是不一样形式能量之间转化过程,而能量转化是经过安培力做功形式实现,安培力做功过程,是电能转化为其它形式能过程,外力克服安培力做功,则是其它形式能转化为电能过程.1.能量转化及焦耳热求法(1)能量转化其它形式能量

电能

焦耳热或其它形式能量(2)求解焦耳热Q三种方法①焦耳定律:Q=I2Rt.②功效关系:Q=W克服安培力.③能量转化:Q=ΔE其它能降低许.物理专题十一电磁感应题型全突破38继续学习考法7电磁感应中功效问题分析方法69/96物理专题十一电磁感应题型全突破39继续学习2.处理这类问题步骤(1)使用方法拉第电磁感应定律和楞次定律(右手定则)确定感应电动势大小和方向.(2)画出等效电路图,写出回路中电阻消耗电功率表示式.(3)分析导体机械能改变,用能量守恒关系得到机械功率改变与回路中电功率改变所满足方程,联立求解.

在利用能量转化和守恒处理电磁感应问题时,第一要准确把握参加转化能量形式和种类,第二要确定哪种能量增加,哪种能量降低.70/96物理专题十一电磁感应题型全突破40考法示例10

如图所表示,质量m1=0.1kg、电阻R1=0.3Ω、长度l=0.4m导体棒ab横放在U形金属框架上,框架质量m2=0.2kg,放在绝缘水平面上,与水平面间动摩擦因数μ=0.2,相距0.4mMM'、NN'相互平行,电阻不计且足够长.电阻R2=0.1ΩMN垂直于MM'.整个装置处于竖直向上匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T.垂直于ab施加F=2N水平恒力,使ab从静止开始无摩擦地运动,且一直与MM'、NN'保持良好接触,当ab运动到某处时,框架开始运动.设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2.(1)求框架开始运动时ab速度v大小;(2)设从ab开始运动到框架开始运动过程中,MN上产生热量Q=0.1J,求该过程中ab位移x大小.-继续学习71/96

物理专题十一电磁感应题型全突破41继续学习72/96

物理专题十一电磁感应题型全突破42返回目录73/96能力大提升74/96物理专题十一电磁感应能力大提升1继续学习方法1应用楞次定律处理电磁感应问题惯用方法1.常规法:据原磁场(B原方向及ΔΦ情况)确定感应电流产生磁场(B感方向)判断感应电流(I感方向)导体受力及运动趋势.2.效果法:由楞次定律可知,感应电流“效果”总是妨碍引发感应电流“原因”,深刻了解“妨碍”含义.据“妨碍”标准,可直接对运动趋势作出判断.3.口诀法:即“增反减同,来拒去留,增缩减扩”.增反减同——若原磁场增强,感应电流产生磁场与原磁场方向相反;反之,则与原磁场方向相同.来拒去留——若磁体靠近某一导体,产生安培力将会妨碍磁体靠近;反之,则妨碍磁体远离.增缩减扩——若原磁场增强,则产生感应电流回路面积有缩小趋势;反之,面积有增大趋势.75/96示例11

如图所表示,光滑平行导轨M、N固定在同一水平面上,两根导体棒P、Q平行放置在导轨上,形成一个闭合回路,当一条形磁铁从高处下落靠近回路时(

)

A.P、Q将相互靠拢

B.P、Q将相互远离C.磁铁加速度仍为g D.磁铁加速度大于g思绪分析

由磁铁运动→确定闭合回路中磁通量改变情况→(楞次定律)确定两导体棒运动情况以及磁铁受力情况→确定磁铁加速度大小.物理专题十一电磁感应能力大提升2继续学习76/96【解析】解法一

依据楞次定律另一表述“感应电流效果总是要反抗产生感应电流原因”,本题中“原因”是回路中磁通量增加,归根结底是磁铁靠近回路,“效果”便是妨碍磁通量增加和磁铁靠近.所以,P、Q将相互靠近且磁铁加速度小于g,选项A正确.物理专题十一电磁感应能力大提升3继续学习77/96【解析】解法二

设磁铁下端为N极,依据楞次定律可判断出P、Q中感应电流方向,如图所表示,依据左手定则可判断P、Q所受安培力方向,可见,P、Q将相互靠拢.因为回路所受安培力协力向下,由牛顿第三定律知,磁铁将受到向上反作用力,从而加速度小于g.当磁铁下端为S极时,依据类似分析可得到相同结论,选项A正确.答案A点评

本题可利用以上两种方法进行分析,但知识掌握熟练同学能够直接利用“口诀法”快速解答本题.物理专题十一电磁感应能力大提升4返回目录78/961.安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律比较物理专题十一电磁感应能力大提升5继续学习方法2“三定则”、“一定律”在电磁感应现象中应用规律适用范围安培定则电流磁效应运动电荷、电流产生磁场左手定则磁场力磁场对运动电荷、电流作用右手定则电磁感应导体做切割磁感线运动楞次定律电磁感应一切电磁感应现象79/96物理专题十一电磁感应能力大提升62.抓住因果关系,据因索果(1)因电而生磁(I→B)→安培定则;(2)因动而生电(v、B→I感)→右手定则;(3)因电而受力(I、B→F安)→左手定则;(4)因变而生电(Φ变→I感)→楞次定律.3.应用“三定则”、“一定律”解答关于电磁感应问题惯用方法——程序法即先依据改变起因,一环套一环,环环相扣,从“原因”开始依次利用各定则或定律得出最终止果.也能够从“结果”开始,逆向推导.继续学习80/96物理专题十一电磁感应能力大提升7继续学习示例12

如图所表示,水平放置两对光滑平行导轨上分别有可自由移动金属棒MN、PQ,MN左边有一闭合电路,当PQ在外力作用下运动时,MN向右运动.则PQ所做运动可能是(

)A.向右加速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向左减速运动思绪分析

由MN运动情况→确定MN所受安培力方向→(安培定则)MN处磁场方向→(左手定则)MN中感应电流方向→(安培定则)L1中感应电流磁场方向→(楞次定律)L2中磁场方向及改变情况→(安培定则)PQ中电流方向及大小改变→(右手定则)确定PQ所做运动.81/96

物理专题十一电磁感应能力大提升8返回目录82/96物理专题十一电磁感应能力大提升91.“杆轨”模型(1)分类“杆轨”模型分为“单杆”型和“双杆”型;导轨放置方式可分为水平、竖直和倾斜三种;杆运动状态可分为匀速运动、匀变速运动、非匀变速运动、转动等;磁场状态可分为恒定不变、均匀改变、非均匀改变等.(2)分析方法经过受力分析,确定运动状态,普通会有收尾状态.对于收尾状态则有恒定速度或者加速度等,再结合运动学规律、牛顿运动定律和能量观点分析求解.继续学习模型

电磁感应中“杆轨”模型83/962.单杆模型

一根导体杆在导轨上滑动物理专题十一电磁感应能力大提升10继续学习

v0≠0v0=0示意图质量为m,电阻不计单杆ab以一定初速度v0在光滑水平轨道上滑动,两平行导轨间距为L轨道水平光滑,单杆ab质量为m,电阻不计,两平行导轨间距为L轨道水平光滑,单杆ab质量为m,电阻不计,两平行导轨间距离为L,拉力F恒定轨道水平光滑,单杆ab质量为m,电阻不计,两平行导轨间距为L,拉力F恒定84/96物理专题十一电磁感应能力大提升11继续学习力学观点

v0≠0v0=085/96物理