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1、2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 電磁感應(yīng)教案 新人教版
一、會考考點(diǎn)
電磁感應(yīng)現(xiàn)象(A)
法拉第電磁感應(yīng)定律,感應(yīng)電動(dòng)勢(A)
二、高頻考點(diǎn)講練
考點(diǎn)一:關(guān)于電磁感應(yīng)的物理學(xué)史和應(yīng)用
1.1831年發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的物理學(xué)家是( )
A.牛頓 B.伽利略 C.法拉第 D.焦耳
2.(供選學(xué)物理1-1的考生做)下列裝置中利用電磁感應(yīng)原理工作的是( )
A.白熾燈 B.發(fā)電機(jī) C.電熨斗 D.電飯煲
考點(diǎn)二:感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件
例1.(供選用1-1的考生做)a
b
c
d
O1
O2
圖8
如圖8所示,在垂直于
2、紙面的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場中,有一個(gè)矩形線圈abcd,線圈平面與磁場垂直,O1O2是線圈的對稱軸,應(yīng)使線圈怎樣運(yùn)動(dòng)才能使其產(chǎn)生感生電流?
A.線圈向右勻速移動(dòng)
B.線圈向右加速移動(dòng)
C.線圈垂直于紙面向里平動(dòng)
圖7
+
-
磁鐵
線圈
D.線圈繞O1O2軸轉(zhuǎn)動(dòng)
例2.(供選學(xué)物理1-1的考生做)在圖7所示的實(shí)驗(yàn)中,能在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是
A.磁鐵靜止在線圈上方
B.磁鐵靜止在線圈內(nèi)部
C.磁鐵靜止在線圈左側(cè)
磁鐵
線圈
圖6
+
-
D.磁鐵從線圈內(nèi)抽出的過程
1.(供選學(xué)物理1-1的考生做)在圖6所示的實(shí)驗(yàn)中,能在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況是
A
3、.磁鐵靜止在線圈上方
B.磁鐵靜止在線圈右側(cè)
C.磁鐵靜止在線圈里面
D.磁鐵插入或抽出線圈的過程
2.(適用選修l一1的考生)如圖所示,在垂直于紙面的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場中,有一個(gè)矩形線圈abcd,線圈平面與磁場垂直,O1O2和O3O4都是線圈的對稱軸,應(yīng)使線圈怎樣運(yùn)動(dòng)才能使其中產(chǎn)生感生電流?( )
A.向左或向右平動(dòng) B.向上或向下平動(dòng)
C.繞O1O2轉(zhuǎn)動(dòng) D.繞O3O4轉(zhuǎn)動(dòng)
考點(diǎn)三:感應(yīng)電動(dòng)勢
例3.(供選學(xué)物理1-1的考生做)下列說法中正確的是,感應(yīng)電動(dòng)勢的大小 ( )
A. 跟穿過閉合電路的磁通量有
4、關(guān)系
B. 跟穿過閉合電路的磁通量的變化大小有關(guān)系
C. 跟穿過閉合電路的磁通量的變化快慢有關(guān)系
D. 跟閉合電路的電阻大小有關(guān)系
1.(適用選修l—l的考生)下列說法中正確的是,感應(yīng)電動(dòng)勢的大小( )
A.跟穿過閉合電路的磁通量有關(guān)系 B.跟穿過閉合電路的磁通量的變化大小有關(guān)系
C.跟穿過閉合電路的磁通量的變化快慢有關(guān)系 D.跟電路的電阻大小有關(guān)系
考點(diǎn)四:綜合應(yīng)用
例4.(8分)如圖14所示,ab、cd為兩根水平放置的平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為L,a、c間和b、d間各接一個(gè)阻值為R的電阻. 導(dǎo)軌所在區(qū)域內(nèi)有方向豎直向下的勻
5、強(qiáng)磁場,磁場方向與兩根導(dǎo)軌所在平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B. 一根長為L、質(zhì)量為m、電阻也為R的導(dǎo)體棒PQ垂直ab放在兩導(dǎo)軌上. 使PQ處于靜止?fàn)顟B(tài),在PQ的中點(diǎn)系一根不可伸長的絕緣輕繩,輕繩水平地跨過定滑輪,另一端懸掛一個(gè)質(zhì)量為M的重物. 現(xiàn)釋放PQ,在重物的帶動(dòng)下,PQ開始運(yùn)動(dòng),當(dāng)PQ向右運(yùn)動(dòng)了距離s時(shí),速度達(dá)到v. PQ在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí),速度方向始終垂直PQ,且PQ與導(dǎo)軌垂直,并與導(dǎo)軌接觸良好. 不計(jì)摩擦和其他電阻,重力加速度為g. 求:
(1)當(dāng)PQ的速度為v時(shí),ac間的電阻R消耗的電功率;
R
P
Q
B
R
a
b
c
d
圖14
M
(2)在PQ由靜止到速度為
6、v的過程中,ac間的電阻R上產(chǎn)生的熱量.
例5.(8分)如圖12所示,水平面內(nèi)有兩根互相平行且足夠長的光滑金屬軌道,它們間的距離L=0.20 m,在兩軌道的左端之間接有一個(gè)R=0.10W的電阻.在虛線OOˊ(OOˊ垂直于軌道)右側(cè)有方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50 T.一根質(zhì)量m=0.10 kg的直金屬桿ab垂直于軌道放在兩根軌道上.某時(shí)刻桿ab以v0=2.0 m/s且平行于軌道的初速度進(jìn)入磁場,同時(shí)在桿上施加一個(gè)水平拉力,使其以a=2.0 m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng).桿ab始終與軌道垂直且它們之間保持良好接觸. 桿ab和軌道的電阻均可忽略.
7、
(1)在金屬桿ab向右運(yùn)動(dòng)的過程中,求桿中的感應(yīng)電流為最大值的時(shí),水平拉力的功率;
L
R
B
v0
O
a
b
圖12
O′
(2)從金屬桿ab進(jìn)入磁場至速度減為零的過程中,電阻R上發(fā)出的熱量Q=0.13 J,求此過程中水平拉力做的功.
d
c
a
b
H
H
圖14
B
例6.(8分)如圖14所示,有水平邊界的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,其上、下邊界間的距離為H.一個(gè)質(zhì)量為m、邊長為l(l
8、磁場的水平邊界線平行.當(dāng)ab邊剛進(jìn)入磁場和ab邊剛穿出磁場時(shí),線框加速度的大小都是g,方向都豎直向上.在線框運(yùn)動(dòng)過程中,不計(jì)空氣阻力.求:
(1)ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí),線框速度的大?。?
(2)cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí),線框速度的大?。?
(3)從ab邊剛進(jìn)入磁場到cd邊剛進(jìn)入磁場的過程中線框中產(chǎn)生的熱量.
參考答案:
考點(diǎn)一:關(guān)于電磁感應(yīng)的物理學(xué)史和應(yīng)用 1、C 2、B
考點(diǎn)二:感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件 例1、D 例2、D 1、D 2、CD
考點(diǎn)三:感應(yīng)電動(dòng)勢 例3、C 1、C
考點(diǎn)四:綜合應(yīng)用
例4、略
例5:(1)金屬桿剛進(jìn)入磁場時(shí),速度
9、最大,由可知,此時(shí)桿中的感應(yīng)電流也最大.
當(dāng)速度減至m/s時(shí),電流為最大值的,即 A
此時(shí)桿ab所受的安培力N,方向水平向左
設(shè)桿ab所受的水平拉力為F,根據(jù)牛頓第二定律 F安+F = ma
F = ma - F安 = 0.15 N,方向水平向左
此時(shí)施加在桿ab上的水平拉力的功率= 7.5×10-2 W
(2)金屬桿進(jìn)入磁場后,一直受到安培力和水平拉力的共同作用而做勻減速直線運(yùn)動(dòng),直至速度為零.設(shè)此過程中安培力做功為W安,拉力做功為W,則由動(dòng)能定理得
其中克服安培力做功數(shù)值等于電阻R上發(fā)出的熱量Q,即-W安=Q,所以= -7.0×10-2 J
例6、(1)ab剛進(jìn)入磁場時(shí),假設(shè)速度大小為v1,受力如圖1,加速度為,方向豎直向上,根據(jù)牛頓第二定律得:
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得:
由以上式子得:
(2)假設(shè)cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)導(dǎo)線框速度大小為,ab邊剛穿出磁場時(shí)的速度為,
由題意可知:
在cd邊剛進(jìn)入磁場到ab邊剛穿出磁場的過程中,導(dǎo)線框只受到重力,機(jī)械能守恒,即:
由上式可得:
(3)在cd邊剛進(jìn)入磁場到cd邊剛進(jìn)入磁場的過程中,根據(jù)能量守恒,導(dǎo)線框產(chǎn)生的熱量Q等于導(dǎo)線框損失的機(jī)械能。即: