2018年高考物理二轮复习真题模型再现5电磁感应中的“导体杆”模型学案

1、真题模型郑在玹(5) 电磁感应中的“加载导体”模型来源图例考试核心归纳2017年全国范围第15题楞次定律，右手定则“导体杆”模型是电磁感应中常见的模型，对选择题和计算问题都进行了调查。1.经常测试的模型：(1)“单杆水平导轨”型号(2)“单杆倾斜导轨”型号(3)“双栏导轨”型号(4)“磁盘、线框旋转切割”模型(5)“线圈转换切割”模型(6)“线圈不动，磁场变化”模型2.模型解决方案(1)牢记两个茄子定律、楞次定律(右手定则)和法拉第电磁感应定律。(2)背诵两个茄子公式：e=blv和e=I (r r)。请注意检测电动势的其他表达式E=N，E=B=B L2。(3)图像问题中两个茄子有用的结论。图像

2、问题常用排除法，如电流的正负指示方向。在图像问题上，对应于相同善意斜率的物理量保持不变(大小和方向不变)。(4)力、传记综合问题“五茄子分析”2017年全国第册第20题电磁感应和力学定律的合成2016新课程标准全国第卷第25题导体杆转换切割，法拉第电磁感应定律，电荷计算2016新课程标准全国第卷第21题半圆，风机线框旋转切割，交流有效值2015新课程标准全国第卷第15题右手规则，三角形方块旋转切割，电位预测1 (2017福建省毕业班质量检查)如图14所示，磁感应强度为B的均匀磁场具有固定金属线框PMNQ，线框平面垂直于磁感应线，线框宽度为L。导体杆CD垂直于线框放置，以恒定速度向右移动，速度V

3、垂直于杆，在运动过程中导体杆与金属线框保持良好的接触。图14(1)根据法拉第电磁感应定律E=，从MNCDM电路中导出感应电动势E=BLV。(2)已知b=0.2t，l=0.4m，v=5m/s，导体杆访问电路期间有效的电阻r=0.5，金属线框电阻计算渡边杏盒：导体棒获得了安培力大小和方向。电路的功率。分析(1)在牙齿 T时间内设置的MNCDM电路区域的变化量为 S，磁通量变化量为 ， S=LV T。 =b s=blv t根据法拉第电磁感应定律E=blv(2)MNCDM电路的柔道电动势E=BLV电路的电流强度I=导体杆接收的安培f=bil=指定已知数据并将其解释为f=0.064n安培的方向与速度的方

4、向相反电路的功率p=ei=指定已知数据并将其解释为p=0.32w答案(1)分析(2)0.064 N与速度方向相反0.32 W预测2 (2017湖北省8教联试验)如图15所示，两个平行平滑的金属导轨MN、PQ位于水平面上，左端向上弯曲，导轨间距为L，具有垂直于水平段导轨所在空间的均匀磁场，磁感应强度为B。导体杆a和b的质量均为m，电阻值分别为ra=r和Rb=2r。b杆距离水平轨道足够远，A杆在水平面H高度从弧形轨道静止释放。运动期间，导体杆与轨道接触良好，总是垂直于轨道，重力加速度为G。图15(1)求出A杆第一次进入磁场时接收的安培数的大小和方向。(2)追求最终稳定性时两杆的速度大小；(3)从A

5、杆下降到最终稳定的过程中，求出B杆产生的内部能量。分析(1) A杆第一次进入磁场时的速度为V，从开始下降到磁场，取决于机械能守恒定律，mgh=mv2。a杆截断磁感应线产生柔道电动势e=blvI=，具体取决于关闭的电路欧姆定律a杆接收的安培f=bil上述所有类型的解决方案都设置为f=，方向水平向左。(2)设置两根棍子，最后稳定时的速度为v ，从A杆到2杆下落的速度稳定。根据动量守恒定律MV=2MV ，V=。(3) A杆产生的内部能源是Ea，B杆产生的内部能源是Eb根据能量守恒定律mv2=2mv 2 ea EB两个串行内部能量与电阻EB=2EA成比例，并求解EB=MGH。答案(1)方向水平向左(2

6、)(3)mgh会话跟踪培训首先，选择题(1-5是单个选择题，6-8是多个选择题)1.如图1所示，棒状磁铁用细线挂在天花板上，金属环水平固定在其正下方，切断细线，棒状磁铁在通过环的过程中通过棒状磁铁和环()图1A.总是徐璐拉B.总是互斥C.先徐璐拉，后徐璐排斥。D.首先相互排斥，然后徐璐吸引。磁铁接近环的过程中，通过环的磁通量增加，据楞次定律表示，检测电流的磁场阻碍通过环的原始磁通量增加，与原始磁场方向相反，两者之间存在排斥力。(威廉莎士比亚、磁铁、磁铁、磁铁、磁铁、磁铁、磁铁、磁铁)当磁铁通过环离开环时，通过环的磁通量减少(根据楞次定律)，检测电流的磁场阻碍通过环的磁通量减少。两个方向相同。磁

7、铁和环之间是重力。选项D正确。大卫亚设，Northern Exposure(美国电视电视剧)，也可以直接基于楞次定律中“干扰”的普及结论。“拒绝就留下”分析，磁铁落在环上的过程接近环，“拒绝就拒绝”分析表明，两者之间有排斥力。磁铁通过环的继续下落过程远离环，根据“面具留下”，两者之间有重力，选项D正确。答案d2.图2是法拉第制作的世界上第一台发电机的模型结构图。将半径为R的铜盘放置在磁感应强度为B的均匀磁场中，使磁感应线水平向右通过铜盘，铜盘安装在水平铜轴上，两个铜C，D分别与旋转轴和铜盘的边缘接触，G是灵敏的电流表。现在，铜盘根据图的方向以角速度()恒定速度旋转，以下正确的一个是()图2A.

8、c点位移必须高于d点位移B.磁盘上生成的柔道电动势大小brap R2C.电流表的电流方向为a到bD.铜盘不旋转，加上的磁场的磁感应强度均匀增加，可能会在铜盘上产生涡流。语法分析将铜片看作是中心指向边缘的无数铜杆组合，当铜杆开始旋转时，每个铜杆切断磁感应线，等于电源，按右手法则知道。铜盘边缘是电源阳极，中心是电源阴极，C点电势低于D点电势，选项A是错误的。牙齿电源供应设备是外部电路供电，电流从B通过电流表从A流向铜盘，选项C无效。金属棒旋转切割磁感线，电源供应器，电路中感应电动势E=BRV=BR R R=B R=B R2，选项B错误；铜盘不旋转，添加的磁场的磁感应强度均匀增加，铜盘产生减生环电场

9、，形成旋涡电流，选项D正确。答案d3.如图3所示，ABCD作为质量为M、边长为L的正方形金属线框从图位置自由下落。跌落后，磁感应强度为B的均匀磁场进入，准确地进行匀速直线运动。牙齿磁场的宽度也是L，牙齿磁场正下方的HL有未知磁场。金属线框图ABCD在通过牙齿磁场时准确地进行一定速度的直线运动。以下话是对的()图3A.未知磁场的磁柔道强度为2BB.未知磁场的磁柔道强度为bC.线框在通过两个牙齿磁场的过程中产生的电能为4mgLD.线框在通过两个牙齿磁场的过程中产生的电能为2mgL解析设定线圈第一次进入第一个磁场时速度大小v1，MGH=MV，V1=，设定线圈第一次进入第二个磁场时速度大小v2，V-v

10、-v=2gh，V2=V1，根据问题意义MG=，MG=通过两个磁场时都进行一定速度的运动，减少的重力势能都转换成电，通过磁场的每个过程线框的位移都是2L，所以通过牙齿两个磁场的过程中产生的功率是4mgL，所以C项正确，D项错误。答案c4.(2017北京市综合，19)图4(a)和图(B)是教材中显示磁感现象的两个电路图，L1和L2是电感线圈。实验时切断开关S1的瞬间，灯A1牙齿突然发光，逐渐变暗。闭合开关S2，灯A2逐渐变亮。另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2等于A3的亮度。以下说明为()图4A.在图(a)中，A1和L1的电阻值相同B.图(a)中闭合S1，电路稳定后A1的电流大于L1的电流C.在

11、图中(b)，电阻器r和L2的电阻相同D.在图(b)中，闭合的S2瞬间，L2中的电流等于电阻器R中的电流。在图(A)中，分离开关S1瞬间，L1和A1形成闭环，通过灯A1的电流等于L1，通过灯A1牙齿突然闪烁，因此如果通过A1电流增加，则可以推至闭合S1牙齿电路稳定为止。通过L1的电流大于灯A1电流，与A1平行(取决于L1)。在图(B)中，闭合开关S2，最终A2具有与A3相同的亮度，即电流相同，因此L2关闭变压器R等电阻开关S2的瞬间，L2的电流小于电阻器R的电流，因此C正确，D无效。答案c5.在范围足够大、方向垂直向下的均匀磁场中，磁感应强度B=0.2T是水平放置的平滑金属框架，框架长度足够，宽

12、度L=0.4M。图5(顶部)，在框架中的垂直框架中放置质量M=0.05KG。左边连接一个电阻R=3的电阻和理想电压表。在杆MN牙齿水平外力F的作用下，恒定加速度A=2M/S2从静止开始均匀加速度运动，移动5 s，那么以下说法是正确的()图5在A.0 5s内通过电阻r的电荷为0.1CB.5 s端电路的电流I为0.2 AC.5 s末外力消失后，罗德会做一定的减速直线运动D.5 s末外力消失后，最后一次负载停止，外力消失后，电阻r牙齿生成的热量为2.5 J解释0到5s内金属杆的变位x=at2=25m，0到5s内的平均速度v=5m/s，因此平均感应电动势e=bl=0.4v，0到5S内通过电阻r的电荷q

13、=t=5S端杆的速度V5 s末外力消失后，rod在安培的作用下进行加速度逐渐减小的减速直线运动。c错误。5 s末外力消失后，最后一个条形停止，通过5 s末动能电阻R和R转换为内部能量，因此外力消失后电阻R产生的热量为MV2=1.875J，D错误。答案b6.现代科学研究中经常使用高速电子，电子传感加速器是利用感应电场加速电子的装置。如图6所示，上视图是侧视图，上视图和下视图是电磁铁的两个极点，电磁铁线圈的电流大小变化是可能的。以下是磁极之间真空室的俯视图。现有的一个电子在真空室中圆周运动，从上往下看，电子逆时针进行加速运动。以下判断正确的是()图6A.进入螺线管的电流在增加B.进入螺线管的电流在

14、减少C.在轨道上，电子的圆周运动向心力是电场力D.在轨道上，电子加速的推动力是电场力从上往下看的电子逆时针运动，显示感应电场顺时针运动。图电磁铁螺线管电流产生的磁场的方向是按照楞次定律和右手定律，磁场增强时产生的柔道电场顺时针移动，因此选项A正确，B错误。电子能探测到的电场力的方向沿着切线方向，电子在轨道上的加速度由电场力驱动，选项C出错，D正确。答复AD7.空间具有垂直方向的磁场，圆形金属线圈水平放置在磁场中，磁感应强度方向和线圈中的感应电流方向在图7甲中显示时规定为正数。如果在某个时间点开始计算时间，线圈生成如图B所示的感应电流I，则磁感应强度随时间变化的线可以是(线圈面积保持不变)()。

15、图7分析线圈面积不变，电阻不变。根据法拉第电磁感应定律，感应电动势E=S，感应电流I=，即I与B-T图像的斜率成正比。1到2S，I=0，即B-T图像倾斜为0，选项B错误。根据楞次定律知识，要在0 1S内产生正向感应电流，磁感应强度可以正向增加或负向减少，选项D可能错误。在2 4S内，检测电流为负，磁检测强度可以提高为正或负，根据电流大小关系，在B-T图像中，0 1S内导线斜率的绝对值为2 4S内导线斜率绝对值的两倍。选项A、C都是正确的。答案AC8.直角三角形金属箱ABC放置在垂直向上的均匀磁场中。磁感应强度为B大小，方向平行于ab边，金属盒围绕ab边以角速度(从上逆时针旋转)向纸外90度恒定速度旋转，如图8甲所示。c，A两点的电势差是Uca，通过ab边的电荷是Q。如果金属盒围绕BC边以角速度均匀旋转90，则C，A 2点的电势差为Uca ，通过ab的电荷为q ，已知BC，ab边的长度为