2011届高考物理二轮复习 专题七 交流电与电磁感应综合.ppt

1、专题七 交流电与电磁感应综合,正弦交流电的产生.,e=2NBLabvsin =2NBLRsint=NBSsint,R=Lad/2,vsint,如果线圈从如图所示位置开始转动，穿过线圈磁通量、电路中感应电动势将按什么规律变化？,【例1】（08南通期末试卷）如图，相距为L的光滑平行金属导轨水平放置，导轨一部分处在垂直导轨平面的匀强磁场中，oo/为磁场边界，磁感应强度为B，导轨右侧接有定值电阻R，导轨电阻忽略不计。在距oo/为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab。若a b杆固定在导轨上的初始位置，磁场按Bt=Bmcost规律由Bm第一次减小到零，在此过程中电阻R上产生的电热为Q，求的大小

2、。,BtBmcos t,SBmcostBmL2cost,EmBmS=BmL2,1、感应电动势按什么规律变化？,2、感应电动势最大值如何求？,eEmsint,【例1】（08南通期末试卷）如图甲，相距为L的光滑平行金属导轨水平放置，导轨一部分处在垂直导轨平面的匀强磁场中，oo/为磁场边界，磁感应强度为B，导轨右侧接有定值电阻R，导轨电阻忽略不计。在距oo/为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab。若a b杆固定在导轨上的初始位置，磁场按Bt=Bmcost规律由Bm第一次减小到零，在此过程中电阻R上产生的电热为Q，求的大小。,EmBmS=BmL2,T2 /,t=T/4,【例2】 2【例4】

3、（06四川）如图所示，接有灯泡L（电阻为R）的平行金属导轨水平放置在匀强磁场中，一导体杆与两导轨良好接触并做往复运动，其运动情况与弹簧振子做简谐运动的情况相同。导体杆最大速度为vm，图中O位置对应于弹簧振子的平衡位置，P、Q两位置对应于弹簧振子的最大位移处。若两导轨的电阻不计，导体杆电阻为r。求灯泡L电功率。,1、感应电动势按什么规律变化？,3、感应电动势最大值是多少？,Em=BLvm,2、简谐运动位移如何随时间变化？x-t是什么图线？,e=BLvv,【例2】 2【例4】（06四川）如图所示，接有灯泡L（电阻为R）的平行金属导轨水平放置在匀强磁场中，一导体杆与两导轨良好接触并做往复运动，其运动

4、情况与弹簧振子做简谐运动的情况相同。导体杆最大速度为vm，图中O位置对应于弹簧振子的平衡位置，P、Q两位置对应于弹簧振子的最大位移处。若两导轨的电阻不计，导体杆电阻为r。求灯泡L电功率。,例3、 如图所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B=0.20T，OCA金属导轨与OA金属直导轨分别在O点和A点接一阻值为R1 =4.0和R2=8.0 体积可忽略的定值电阻，导轨OCA的曲线方程为 y=2.0sin(/3）x （m),金属棒ab平行于y 轴， 长为2.5m，以速度 v=5.0 m/s 水平向右匀速运动（b点始终在Ox轴上），设金属棒与导轨接触良好，摩擦不计，电路中除了电阻R1和R2外，其余

5、电阻均不计，求： （1）在滑动过程中通过金属棒的电流I与时间t的关系？ （）金属棒在导轨上运动时R1的最大功率 （）金属棒在导轨上从x=0到x=3m 的运动过程中，外力必须做的功,磁感应强度B=0.20T，OCA金属导轨与OA金属直导轨分别在O点和A点接一阻值为R1 =4.0和R2=8.0 体积可忽略的定值电阻，导轨OCA的曲线方程为 y=2.0sin(/3) （m),金属棒ab平行于y 轴， 长为2.5m，以速度 v=5.0 m/s 水平向右匀速运动（b点始终在Ox轴上），设金属棒与导轨接触良好，摩擦不计，电路中除了电阻R1和R2外，其余电阻均不计，求：（1）在滑动过程中通过金属棒的电流I与

6、时间t的关系？,x=vt,e总,R总=/= ,=（）sin(/3),y=sin(/3),y=sin(/3),y,ab棒运动时产生感应电动势 E=Byv,（不计电源内阻）：,P1= 21 = B2 y2v21 ,e=Byvy y=.0sin(/3) x=vt所以e按正弦规律变化,Em =By mv =0.2.05=V,t=x/v=3/5=0.6s,总=8/3 ,W=Q= E有2/R总t = 2/（8/3）0.6 = 0.45 J,（）金属棒在导轨上运动时R1的最大功率,（）金属棒在导轨上从x=0到x=3m 的运动过程中，外力做的功,(变化）Bcos,Cos（变）,B（ 变）,（变）,v（变）,L

7、（变）,BtBcost,Bcost,y=sin(/3),e=Byvy,e=BLvv,正弦交流电产生的几种方法,正弦交流电产生的几种方法,BtBcost,SBcostBL2cost,e=BSsint,e=BL2sint,、 磁感应强度变化，闭合电路面积不变,、磁感应强度恒定，闭合电路面积也不变， 闭合线圈所在平面与磁场方向的夹角变化,Bcost,正弦交流电产生的几种方法,3、磁感应强度恒定，切割磁感线的运动速度变化。,y=sin(/3 x) x=vt,、磁感应强度恒定，切割磁感线的 运动速度恒定。切割磁感线的导线长度变化。,y=sin(/3),y=sin(/3),e=BLv v,e=Byvy,巩

8、固练习、如图示x、y为两相互垂直的光滑直导轨，水平放置在桌面上，MN为一正弦曲线型导轨且与x、y轴导轨绝缘（足够长），如果以x、y为坐标轴，则正弦曲线的函数关系为 y= m，导轨处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为0.5T，现将一直导体棒（足够长）从原点O开始在拉力的作用下以速度为10m/s向右匀速运动，且直导体棒与x轴导轨及曲线导轨接触良好，今在MN曲线导轨的左端a处和直导轨x的b处用导线接入理想交流电流表A和一匝数比n1/n2=1/5的理想变压器，其输出端接一电阻R=5和一理想伏特表V，其他电阻均不计，求： （1）伏特表示数为多少？ 电流表的示数为多少？ （2）电阻R上通过的电流i随时间t变化的关系式？ （3）1分钟内拉力F所做的功？,n1/n2=1