高考物理二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專(zhuān)題講練突破四 電磁感應(yīng)和電路
《高考物理二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專(zhuān)題講練突破四 電磁感應(yīng)和電路》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專(zhuān)題講練突破四 電磁感應(yīng)和電路（54頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
專(zhuān)題四 電磁感應(yīng)和電路 第1講 電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用 微網(wǎng)構(gòu)建 核心再現(xiàn) 知識(shí)規(guī)律 (1)“三定則、一定律”的應(yīng)用． ①安培定則：判斷運(yùn)動(dòng)電荷、電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向． ②左手定則：判斷磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、電流的作用力的方向． ③右手定則：判斷部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向． ④楞次定律：判斷閉合電路磁通量發(fā)生變化產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向． (2)求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的兩種方法． ①E＝n，用來(lái)計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值． ②E＝BLv，主要用來(lái)計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值． 思想方法 (1)物理思想：等效思想、守恒思想． (2)物理方法：假設(shè)法、圖象法、轉(zhuǎn)換法、微元法、類(lèi)比法、逆向思維法. 高頻考點(diǎn)一 電磁感應(yīng)中的圖象問(wèn)題 知能必備 1.感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件及方向的判斷方法． 2.法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容及兩種表達(dá)式． 3.圖象選擇類(lèi)問(wèn)題中的常見(jiàn)關(guān)注點(diǎn)． 4.圖象應(yīng)用問(wèn)題中的常用信息提取點(diǎn). [題組沖關(guān)] 1．(原創(chuàng)卷)(多選)如圖甲所示，水平面上的平行導(dǎo)軌MN、PQ上放著兩根垂直導(dǎo)軌的光滑導(dǎo)體棒ab、cd，兩棒間用絕緣絲線連接；已知平行導(dǎo)軌MN、PQ間距為L(zhǎng)1，導(dǎo)體棒ab、cd間距為L(zhǎng)2，導(dǎo)軌電阻可忽略，每根導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌之間的電阻為R.開(kāi)始時(shí)勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化如圖乙所示．則以下說(shuō)法正確的是( ) A．在t0時(shí)刻回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝0 B．在0～t0時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒中的電流為 C．在時(shí)刻絕緣絲線所受拉力為 D．在0～2t0時(shí)間內(nèi)回路中電流方向是abdca 解析：選BC.由圖乙可知，＝，回路面積S＝L1L2，在t0時(shí)刻回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝S＝L1L2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；0～t0時(shí)間內(nèi)回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為I＝＝，選項(xiàng)B正確；在時(shí)刻，由左手定則，導(dǎo)體棒ab所受安培力方向向左，導(dǎo)體棒cd所受安培力方向向右，磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為，安培力大小為F＝B0IL1＝，在時(shí)刻絕緣絲線所受拉力為，選項(xiàng)C正確；在0～t0時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，在t0～2t0時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度反向增大，根據(jù)楞次定律，回路內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，即電流方向是acdba，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 2．(2016江西五市聯(lián)考)(多選)如圖所示，在坐標(biāo)系xOy中，有邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬線框abcd，其一條對(duì)角線ac和y軸重合、頂點(diǎn)a位于坐標(biāo)原點(diǎn)O處．在y軸右側(cè)區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的上邊界與線框的ab邊剛好完全重合，左邊界與y軸重合，右邊界與y軸平行．t＝0時(shí)刻，線框以恒定的速度v沿垂直于磁場(chǎng)上邊界的方向穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域．取沿a→b→c→d→a方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向，則在線框穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，感應(yīng)電流i和a、b間的電勢(shì)差Uab隨時(shí)間t變化的圖線是下圖中的( ) 解析：選AD.在ab邊通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，利用楞次定律或右手定則可判斷出電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，即沿正方向，且電流在減小，Uab＝－i(Rbc＋Rcd＋Rda)．在cd邊通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，可判斷出電流為順時(shí)針?lè)较?，即沿?fù)方向，且電流逐漸減小，Uab＝－iRab，A、D正確． 3．(2016百校聯(lián)盟調(diào)研卷)如圖1所示，匝數(shù)n＝6的螺線管(電阻不計(jì))，截面積為S＝10 cm2，線圈與R＝12 Ω的電阻連接，水平向右且均勻分布的磁場(chǎng)穿過(guò)螺線管，磁場(chǎng)與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖2所示，規(guī)定感應(yīng)電流i從a經(jīng)過(guò)R到b的方向?yàn)檎较颍雎跃€圈的自感影響，下列i－t關(guān)系圖中正確的是( ) 解析：選B.由題意可知，在0～2 s時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率的大小為＝310－3 T/s，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得電動(dòng)勢(shì)的大小為E1＝nS＝1.810－5 V，根據(jù)閉合電路歐姆定律，可得感應(yīng)電流i1＝＝1.510－6 A，根據(jù)楞次定律，可知感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b，為正方向；同理可計(jì)算在2～5 s時(shí)間內(nèi)，i2＝＝110－6 A，根據(jù)楞次定律，可知感應(yīng)電流方向?yàn)閎→a，為負(fù)方向；根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的周期性，可得感應(yīng)電流變化的周期性，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤． 4．(2016云南部分名校統(tǒng)考)(多選)如圖甲所示，光滑絕緣水平面上，虛線MN的右側(cè)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN的左側(cè)有一質(zhì)量m＝0.1 kg的矩形線圈abcd，bc邊長(zhǎng)L1＝0.2 m，電阻R＝2 Ω.t＝0時(shí)，用一恒定拉力F拉線圈，使其由靜止開(kāi)始向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間1 s，線圈的bc邊到達(dá)磁場(chǎng)邊界MN，此時(shí)立即將拉力F改為變力，又經(jīng)過(guò)1 s，線圈恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線圈中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示．則( ) A．恒定拉力大小為0.05 N B．線圈在第2 s內(nèi)的加速度大小為1 m/s2 C．線圈ab邊長(zhǎng)L2＝0.5 m D．在第2 s內(nèi)流過(guò)線圈的電荷量為0.2 C 解析：選ABD.在第1 s末，i1＝，E＝BL1v1，v1＝at1，F(xiàn)＝ma1，聯(lián)立得F＝0.05 N，A項(xiàng)正確．在第2 s內(nèi)，由圖象分析知線圈做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，第2 s末i2＝，E′＝BL1v2，v2＝v1＋a2t2，解得a2＝1 m/s2，B項(xiàng)正確．在第2 s內(nèi)，v－v＝2a2L2，得L2＝1 m，C項(xiàng)錯(cuò)誤．q＝＝＝0.2 C，D項(xiàng)正確． 1．解決電磁感應(yīng)圖象問(wèn)題的“三點(diǎn)關(guān)注”： (1)關(guān)注初始時(shí)刻，如初始時(shí)刻感應(yīng)電流是否為零，是正方向還是負(fù)方向． (2)關(guān)注變化過(guò)程，看電磁感應(yīng)發(fā)生的過(guò)程分為幾個(gè)階段，這幾個(gè)階段是否和圖象變化相對(duì)應(yīng)． (3)關(guān)注大小、方向的變化趨勢(shì)，看圖線斜率的大小、圖線的曲、直是否和物理過(guò)程對(duì)應(yīng)． 2．解決電磁感應(yīng)圖象問(wèn)題的一般步驟： (1)明確圖象的種類(lèi)，即是B－t圖還是Φ－t圖，或者E－t圖、I－t圖等． (2)分析電磁感應(yīng)的具體過(guò)程． (3)用右手定則或楞次定律確定方向?qū)?yīng)關(guān)系． (4)結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等規(guī)律寫(xiě)出函數(shù)關(guān)系式． (5)根據(jù)函數(shù)關(guān)系式，進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，如分析斜率的變化、截距等． (6)畫(huà)圖象或判斷圖象． 高頻考點(diǎn)二 電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題 知能必備 1.楞次定律(右手定則)判感應(yīng)電流方向． 2.法拉第電磁感應(yīng)定律E＝n E＝Blv. 3.閉合電路歐姆定律、電荷量、電功、電熱的計(jì)算方法. [題組沖關(guān)] 1．(多選)如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、不可形變的正方形導(dǎo)線框內(nèi)有半徑為r的圓形磁場(chǎng)區(qū)域，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B＝kt(常量k＞0)．回路中滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為R0，滑動(dòng)片P位于滑動(dòng)變阻器中央，定值電阻R1＝R0、R2＝.閉合開(kāi)關(guān)S，電壓表的示數(shù)為U，不考慮虛線MN右側(cè)導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則( ) A．R2兩端的電壓為 B．電容器的a極板帶正電 C．滑動(dòng)變阻器R的熱功率為電阻R2的5倍 D．正方形導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為kL2 解析：選AC.由法拉第電磁感應(yīng)定律E＝n＝nS有E＝kπr2，D錯(cuò)誤；因k＞0，由楞次定律知線框內(nèi)感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较?，故電容器b極板帶正電，B錯(cuò)誤；由題圖知外電路結(jié)構(gòu)為R2與R的右半部并聯(lián)，再與R的左半部、R1相串聯(lián)，故R2兩端電壓U2＝U＝，A正確；設(shè)R2消耗的功率為P＝IU2，則R消耗的功率P′＝2I2U2＋I(xiàn)U2＝5P，故C正確． 2．(多選)如圖所示，水平放置的粗糙U形框架上接一個(gè)阻值為R0的電阻，放在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．一個(gè)半徑為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的半圓形硬導(dǎo)體AC在水平向右的恒定拉力F作用下，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)距離d后速度達(dá)到v，半圓形硬導(dǎo)體AC的電阻為r，其余電阻不計(jì)．下列說(shuō)法正確的是( ) A．A點(diǎn)的電勢(shì)高于C點(diǎn)的電勢(shì) B．此時(shí)AC兩端電壓為UAC＝ C．此過(guò)程中電路產(chǎn)生的電熱為Q＝Fd－mv2 D．此過(guò)程中通過(guò)電阻R0的電荷量為q＝ 解析：選AD.根據(jù)右手定則可知，A點(diǎn)相當(dāng)于電源的正極，電勢(shì)高，A正確；AC產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝2BLv，AC兩端的電壓為UAC＝＝，B錯(cuò)誤；由功能關(guān)系得Fd＝mv2＋Q＋Qf，C錯(cuò)誤；此過(guò)程中平均感應(yīng)電流為＝，通過(guò)電阻R0的電荷量為q＝Δt＝，D正確． 3．(2016陜西名校聯(lián)考)(多選)空間中有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向如圖所示，有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R、粗細(xì)均勻的正方形金屬線框abcd置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域中，ab邊與磁場(chǎng)右邊界平行．若拉著金屬線框以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，則( ) A．當(dāng)cd邊即將出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，a、b兩點(diǎn)間的電壓為 B．從把a(bǔ)b邊拉到磁場(chǎng)右邊界到把金屬線框從磁場(chǎng)區(qū)域完全拉出的過(guò)程中，拉力做功為 C．從把a(bǔ)b邊拉到磁場(chǎng)右邊界到把金屬線框從磁場(chǎng)區(qū)域完全拉出的過(guò)程中，拉力做功的功率為 D．從把a(bǔ)b邊拉到磁場(chǎng)右邊界到把金屬線框從磁場(chǎng)區(qū)域完全拉出的過(guò)程中，通過(guò)金屬線框的電荷量為 解析：選CD.當(dāng)cd邊即將出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，cd邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv，a、b兩點(diǎn)間的電壓等于E＝，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．當(dāng)ab邊剛出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，cd邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv，線框中電流I＝E/R，所受安培力F安＝BIL＝，由于金屬線框做勻速運(yùn)動(dòng)，拉力等于安培力，拉力做功W＝FL＝F安L＝，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．拉力做功功率為P＝，選項(xiàng)C正確．由E＝，＝E/R，q＝Δt，聯(lián)立解得q＝，磁通量變化量ΔΦ＝BL2，通過(guò)金屬線框的電荷量為q＝＝，選項(xiàng)D正確． 4．做磁共振(MRI)檢查時(shí)，對(duì)人體施加的磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)會(huì)在肌肉組織中產(chǎn)生感應(yīng)電流．某同學(xué)為了估算該感應(yīng)電流對(duì)肌肉組織的影響，將包裹在骨骼上的一圈肌肉組織等效成單匝線圈，線圈的半徑r＝5.0 cm，線圈導(dǎo)線的截面積A＝0.80 cm2，電阻率ρ＝1.5 Ωm.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與線圈平面垂直，若磁感應(yīng)強(qiáng)度B在0.3 s內(nèi)從1.5 T均勻地減為零，求：(計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字) (1)該圈肌肉組織的電阻R； (2)該圈肌肉組織中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E； (3)0.3 s內(nèi)該圈肌肉組織中產(chǎn)生的熱量Q. 解析：(1)由電阻定律R＝ρ，代入數(shù)據(jù)解得R＝6103 Ω (2)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝πr2，代入數(shù)據(jù)解得E＝410－2 V (3)由焦耳定律得Q＝Δt，代入數(shù)據(jù)解得Q＝810－8 J 答案：(1)6103 Ω (2)410－2 V (3)810－8 J 解答電磁感應(yīng)中電路問(wèn)題的三個(gè)步驟 1．確定電源：利用E＝n或E＝Blvsin θ求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，利用右手定則或楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向．如果在一個(gè)電路中切割磁感線的部分有多個(gè)并相互聯(lián)系，可等效成電源的串、并聯(lián)． 2．分析電路結(jié)構(gòu)：分析內(nèi)、外電路，以及外電路的串并聯(lián)關(guān)系，畫(huà)出等效電路圖． 3．利用電路規(guī)律求解：應(yīng)用閉合電路歐姆定律及串并聯(lián)電路的基本性質(zhì)等列方程求解． 高頻考點(diǎn)三 電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)和能量問(wèn)題 知能必備 1.電磁感應(yīng)的基本規(guī)律及閉合電路歐姆定律． 2.牛頓運(yùn)動(dòng)定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的應(yīng)用． 3.安培力做功的特點(diǎn)及功能關(guān)系、能量守恒定律. [命題視角] 視角1 電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題 [例1] (2017海南海口高三質(zhì)檢)如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行固定在傾角θ＝37的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距L＝1 m，導(dǎo)軌的電阻可忽略．M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻．一根質(zhì)量m＝1 kg、電阻r＝0.2 Ω的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好．整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直斜面向下．自圖示位置起，桿ab受到大小為F＝0.5v＋2(式中v為桿ab運(yùn)動(dòng)的速度，所有物理量均采用國(guó)際單位制)、方向平行導(dǎo)軌沿斜面向下的拉力作用，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，測(cè)得通過(guò)電阻R的電流隨時(shí)間均勻增大．g取10 m/s2，sin 37＝0.6. (1)試判斷金屬桿ab在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做何種運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)寫(xiě)出推理過(guò)程； (2)求電阻R的阻值； (3)求金屬桿ab自靜止開(kāi)始下滑通過(guò)位移x＝1 m所需的時(shí)間t. 思路探究 (1)金屬桿下滑過(guò)程中受哪幾個(gè)力的作用？ (2)“通過(guò)R的電流隨時(shí)間均勻增大”說(shuō)明什么？ 嘗試解答 __________ 解析 (1)金屬桿做勻加速運(yùn)動(dòng)(或金屬桿做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng))．通過(guò)R的電流I＝＝，因?yàn)锽、L、R、r為定值，所以I與v成正比，因通過(guò)R的電流I隨時(shí)間均勻增大，即桿的速度v隨時(shí)間均勻增大，即桿的加速度為恒量，故金屬桿做勻加速運(yùn)動(dòng)． (2)對(duì)回路，根據(jù)閉合電路歐姆定律I＝ 對(duì)桿，根據(jù)牛頓第二定律有 F＋mgsin θ－BIL＝ma 將F＝0.5v＋2代入得 2＋mgsin θ＋v＝ma 因?yàn)関為變量，a為定值．所以a與v無(wú)關(guān)，必有 ma＝2＋mgsin θ 0．5－＝0 解得a＝8 m/s2，R＝0.3 Ω (3)由x＝at2得，所需時(shí)間 t＝ ＝0.5 s 答案 (1)見(jiàn)解析 (2)0.3 Ω (3)0.5 s 視角2 電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題 [例2] 如圖所示，“凸”字形硬質(zhì)金屬線框質(zhì)量為m，相鄰各邊互相垂直，且處于同一豎直平面內(nèi)，ab邊長(zhǎng)為l，cd邊長(zhǎng)為2l，ab與cd平行，間距為2l.勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的上下邊界均水平，磁場(chǎng)方向垂直于線框所在平面．開(kāi)始時(shí)，cd邊到磁場(chǎng)上邊界的距離為2l，線框由靜止釋放，從cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)直到ef、pq邊進(jìn)入磁場(chǎng)前，線框做勻速運(yùn)動(dòng)．在ef、pq邊離開(kāi)磁場(chǎng)后，ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)之前，線框又做勻速運(yùn)動(dòng)．線框完全穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為Q.線框在下落過(guò)程中始終處于原豎直平面內(nèi)，且ab、cd邊保持水平，重力加速度為g.求 (1)線框ab邊將離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小是cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的幾倍； (2)磁場(chǎng)上下邊界間的距離H. 思路探究 (1)線框做勻速運(yùn)動(dòng)的條件是什么？ (2)線框運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受哪些力的作用？能量轉(zhuǎn)化過(guò)程怎樣？ 嘗試解答 __________ 解析 (1)設(shè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框做勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v1，cd邊上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E1，由法拉第電磁感應(yīng)定律，有E1＝2Blv1① 設(shè)線框總電阻為R，此時(shí)線框中電流為I1，由閉合電路歐姆定律，有I1＝② 設(shè)此時(shí)線框所受安培力為F1，有F1＝2I1lB③ 由于線框做勻速運(yùn)動(dòng)，其受力平衡，有mg＝F1④ 由①②③④式得v1＝⑤ 設(shè)ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)之前，線框做勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v2，同理可得v2＝⑥ 由⑤⑥式得v2＝4v1⑦ (2)線框自釋放直到cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)前，由機(jī)械能守恒定律，有2mgl＝mv⑧ 線框完全穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，由能量守恒定律，有 mg(2l＋H)＝mv－mv＋Q⑨ 由⑦⑧⑨式得H＝＋28l 答案 (1)4倍 (2)＋28l 1．電磁感應(yīng)中動(dòng)力學(xué)和能量問(wèn)題的“兩狀態(tài)、兩對(duì)象” (1)兩狀態(tài) ①導(dǎo)體處于平衡狀態(tài)——靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)． 處理方法：根據(jù)平衡狀態(tài)時(shí)導(dǎo)體所受合外力等于零列式分析． ②導(dǎo)體處于非平衡狀態(tài)——加速度不為零． 處理方法：根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析或結(jié)合功能關(guān)系分析． (2)兩對(duì)象 ①電學(xué)對(duì)象電源：E＝Blv或E＝n分析電路的結(jié)構(gòu) 受力分析：F安＝BIL→F合＝ma過(guò)程分析：F合＝ma→v→E→I→F安 2．用動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)、能量觀點(diǎn)解答電磁感應(yīng)問(wèn)題的一般步驟 [題組沖關(guān)] 1．(2016百校聯(lián)盟押題卷)如圖所示，光滑斜面的傾角α＝37，在斜面上放置有一矩形線框abcd，其ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1＝2 m，bc邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2＝1 m，線框的質(zhì)量m＝1 kg、電阻R＝10 Ω.斜面上虛線ef的右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝1 T、方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．t＝0時(shí)線框在平行于斜面向上的恒力F＝8 N作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中始終做勻速直線運(yùn)動(dòng)．已知虛線ef與斜面頂端gh的距離為s＝7 m，ab∥ef∥gh，sin 37＝0.6，cos 37＝0.8，重力加速度g＝10 m/s2.求： (1)線框進(jìn)入磁場(chǎng)前的加速度大小和線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)的速度大??； (2)線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱； (3)線框從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至ab邊到達(dá)gh處所用的時(shí)間． 解析：(1)線框進(jìn)入磁場(chǎng)前做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律有F－mgsin α＝ma 解得a＝2 m/s2 線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中做勻速運(yùn)動(dòng)，線框受力平衡，有 F＝mgsin α＋FA ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BL1v 由閉合電路歐姆定律得感應(yīng)電流I＝ 受到的安培力FA＝BIL1 代入數(shù)據(jù)解得v＝5 m/s (2)線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)功能關(guān)系有 Q＝(F－mgsin α)L2 解得Q＝2 J (3)線框進(jìn)入磁場(chǎng)前做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后仍做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 進(jìn)入磁場(chǎng)前線框的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1＝＝2.5 s 進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中線框勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2＝＝0.2 s 線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后，線框受力情況與進(jìn)入磁場(chǎng)前相同，加速度大小仍為a＝2 m/s2，對(duì)該過(guò)程有s－L2＝vt3＋at 代入數(shù)據(jù)得t3＝1 s 線框從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至ab邊到達(dá)gh處所用的時(shí)間為 t＝t1＋t2＋t3＝3.7 s 答案：(1)5 m/s (2)2 J (3)3.7 s 2．如右圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面間夾角均為37，導(dǎo)軌間距為1 m，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)．兩根金屬棒ab和a′b′的質(zhì)量都是0.2 kg，電阻都是1 Ω，與導(dǎo)軌垂直放置且接觸良好，金屬棒和導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25，兩個(gè)導(dǎo)軌平面處均存在著垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小相同．讓a′b′固定不動(dòng)，將金屬棒ab由靜止釋放，當(dāng)ab下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，整個(gè)回路消耗的電功率為8 W．求： (1)ab下滑的最大加速度； (2)ab下落了30 m高度時(shí)，其下滑速度已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定，則此過(guò)程中回路電流的發(fā)熱量Q為多大？ (3)如果將ab與a′b′同時(shí)由靜止釋放，當(dāng)ab下落了30 m高度時(shí)，其下滑速度也已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定，則此過(guò)程中回路電流的發(fā)熱量Q′為多大？(g＝10 m/s2，sin 37＝0.6，cos 37＝0.8) 解析：(1)當(dāng)ab棒剛下滑時(shí)，ab棒的加速度有最大值： a＝gsin θ－μgcos θ＝4 m/s2. (2)ab棒達(dá)到最大速度時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，有 mgsin θ＝BIL＋μmgcos θ， 整個(gè)回路消耗的電功率 P電＝BILvm＝(mgsin θ－μmgcos θ)vm＝8 W， 則ab棒的最大速度為：vm＝10 m/s 由P電＝＝ 得：B＝0.4 T. 根據(jù)能量守恒得： mgh＝Q＋mv＋μmgcos θ 解得：Q＝30 J. (3)由對(duì)稱(chēng)性可知，當(dāng)ab下落30 m穩(wěn)定時(shí)其速度為v′，a′b′也下落30 m，其速度也為v′，ab和a′b′都切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，總電動(dòng)勢(shì)等于兩者之和． 根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，對(duì)ab棒受力分析， 得mgsin θ＝BI′L＋μmgcos θ 又I′＝＝ 代入解得v′＝5 m/s 由能量守恒2mgh＝2mv′2＋2μmgcos θ＋Q′ 代入數(shù)據(jù)得Q′＝75 J. 答案：(1)4 m/s2 (2)30 J (3)75 J [真題試做] [真題1] (2015高考全國(guó)卷Ⅱ)如圖，直角三角形金屬框abc放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向平行于ab邊向上，當(dāng)金屬框繞ab邊以角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)分別為Ua、Ub、Uc.已知bc邊的長(zhǎng)度為l.下列判斷正確的是( ) A．Ua>Uc，金屬框中無(wú)電流 B．Ub>Uc，金屬框中電流方向沿abca C．Ubc＝－Bl2ω，金屬框中無(wú)電流 D．Ubc＝Bl2ω，金屬框中電流方向沿acba 解析：選C.金屬框abc平面與磁場(chǎng)平行，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中磁通量始終為零，所以無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤．轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中bc邊和ac邊均切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由右手定則判斷Ua下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔，確保文檔完整性，對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
- 2.下載的文檔，不會(huì)出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入（下載+內(nèi)容+預(yù)覽）歸上傳者、原創(chuàng)作者；如果您是本文檔原作者，請(qǐng)點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)！既往收益都?xì)w您。
文檔包含非法信息？點(diǎn)此舉報(bào)后獲取現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)！
下載文檔到電腦，查找使用更方便
9.9 積分
| 下載 |
還剩頁(yè)未讀，繼續(xù)閱讀
- 配套講稿：
如PPT文件的首頁(yè)顯示word圖標(biāo)，表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開(kāi)word文檔。
- 特殊限制：
部分文檔作品中含有的國(guó)旗、國(guó)徽等圖片，僅作為作品整體效果示例展示，禁止商用。設(shè)計(jì)者僅對(duì)作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞：
- 高考物理二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專(zhuān)題講練突破四 電磁感應(yīng)和電路 高考 物理 二輪 復(fù)習(xí) 部分 專(zhuān)題 突破 電磁感應(yīng) 電路
裝配圖網(wǎng)所有資源均是用戶(hù)自行上傳分享，僅供網(wǎng)友學(xué)習(xí)交流，未經(jīng)上傳用戶(hù)書(shū)面授權(quán)，請(qǐng)勿作他用。
相關(guān)資源
更多
正為您匹配相似的精品文檔
相關(guān)搜索
鏈接地址：http://weibangfood.com.cn/p-11855838.html