《（一轮收尾，二轮起航）2014年高三物理名师点拨金榜专题课件全案电磁感应规律及其应用 （80ppt）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（一轮收尾，二轮起航）2014年高三物理名师点拨金榜专题课件全案电磁感应规律及其应用 （80ppt）（80页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 电磁感应规律及其应用 一、“三定则、一定律”的应用 手定则、右手定则、楞次定律应用于不同现 象 : 基本现象 应用的定则或定律 运动电荷、电流产生磁场 _ 磁场对运动电荷、电流作用力 _ 电磁 感应 部分导体切割磁感线运动 _ 闭合电路磁通量变化 _ 安培定则 左手定则 右手定则 楞次定律 碍”的表现 : (1)阻碍 _的变化 (增反减同 ); (2)阻碍物体间的 _(来拒去留 ); (3)阻碍原电流的 _(自感 )。 磁通量 相对运动 变化 二、感应电动势的计算 E=_,用于计算 _ _。 (1)若 不变 ,则 E=_; (2)若 不变 ,则 E=_。 E=_,主要用于计算 _ _。 n
2、t 感应电动势的 平均值 应电动势的 瞬时值 1.(多选 )(2013 四川高考 )如图所示 ,边长为 L、不可形变的 正方形导线框内有半径为 其磁感应强度 时间 = 量 k0)。回路中滑动变阻器 最大阻值为 动片 定值电阻 0、 。闭合开关 S,电压表的示数为 U,不考虑虚线 体的感应电动势 ,则 ( ) 的热功率为电阻 倍 7【 解析 】 选 A、 C。根据楞次定律 ,可知电压表下端电势高 ,上 端电势低 ,则电容器的 故选项 滑动变阻器 的滑动片 2并联 ,并联电阻 则 2= 故选项 1= 滑动变阻器的滑 动片 左 = 则滑动变 02002，01并并，101U 4 并，U 4 U 2 7
3、 ，阻器 = 电阻 则 P=5选项 正方形导线框中的 感应电动势 E= =,故选项 22200 0U 2U()1 0 9（ ），220 0U()29，2 2.(2012 新课标全国卷 )如图 ,均匀磁场中有一 由半圆弧及其直径构成的导线框 ,半圆直径与磁 场边缘重合 ;磁场方向垂直于半圆面 (纸面 )向里 ,磁感应强度 大小为 该线框从静止开始绕过圆心 O、垂直于半圆面的 轴以角速度 匀速转动半周 ,在线框中产生感应电流。现使线 框保持图中所示位置 ,磁感应强度大小随时间线性变化。为了 产生与线框转动半周过程中同样大小的电流 ,磁感应强度随时 间的变化率 的大小应为 ( ) A. B. C.
4、D. 04B 02B 00B【 解析 】 选 C。导线框以角速度 匀速转动产生的电流大小 为 : 导线框中磁感应强度大小随时间线 性变化时产生的电流大小为 : 因为 以 故选项 2 20 01 R ；l R t 。l ，3.(2013 新课标全国卷 ) 如图 ,在光滑水平桌面上有一边长为 L、电阻为 在导线框右侧有一宽度为 d(dL)的条形匀强磁场区域 ,磁场的边界与导线框的一边平行 ,磁场方向竖直向下。导线框以某一初速度向右运动。 t=0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合 ,随后导线框进入并通过磁场区域。下列 可能正确描述上述过程的是 ( ) 【 解析 】 选 D。导线框开始进入磁场过程 ,
5、通过导线框的磁通量增大 ,有感应电流 ,进而受到与运动方向相反的安培力作用 ,速度减小 ,感应电动势减小 ,感应电流减小 ,安培力减小 ,导线框的加速度减小 ,导线框全部进入磁场后 ,磁通量不变 ,无感应电流 ,导线框做匀速直线运动 ;导线框从磁场中出来过程 ,有感应电流 ,又会受到安培力阻碍作用 ,速度减小 ,加速度减小。选项 不符合题意 ,选项 也不符合题意 ,选项 不符合题意 ,正确选项为 D。 热点考向 1 电磁感应图像问题 【典例 1】 (2013 东营二模 )如图所示 ,虚线上 方空间存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。正 方形导线框绕垂直纸面的轴 匀速转动 ,转动周期为 T。从线框处
6、于图示位置时开始计时 ,以OabcO 的方向为感应电流 产生的感应电 流 最接近实际情况的是 ( ) 【 解题探究 】 (1)请结合题意分析各物理量的情况 时间段 变化情况 方向 无 无 _ _ _ _ _ _ 3T 增加 逆时针或正方向 不变 无 减少 顺时针或负方向 (2)当线框转到如图所示位置时 ,请指出线框中切割磁感线的等效长度是哪一段。 提示 :等效切割磁感线的线段为 【 解析 】 选 D。 时 ,线框中无感应电流 ; 时 ,线框 进入磁场 ,磁通量增加 ,根据楞次定律可知 ,线框中的感应电 流方向为逆时针 (即正方向 ),故 A、 在 ,线框进 入磁场时 ,其有效切割长度逐渐增长
7、,感应电流逐渐增大 ,故 3 拓展延伸 】 典例中 ,若正方形的线框为图中所示的圆的四分 之一扇形的形状 ,则四个选项中的哪一个符合线框中产生的感 应电流随时间变化的规律 ? 提示 :在 ,线框进入磁场时 ,只有 其感应电动势大小不变 ,故选项 总结提升 】 三个关注 ” : (1)关注初始时刻 ,如初始时刻感应电流是否为零 ,是正方向还是负方向。 (2)关注变化过程 ,看电磁感应发生的过程分为几个阶段 ,这几个阶段是否和图像变化相对应。 (3)关注大小、方向的变化趋势 ,看图线斜率的大小、图线的曲、直是否和物理过程对应。 (1)明确图像的种类 ,即是 或者 等。 (2)分析电磁感应的具体过程
8、。 (3)用右手定则或楞次定律确定方向对应关系。 (4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律 写出函数关系式。 (5)根据函数关系式 ,进行数学分析 ,如分析斜率的变化、截距等。 (6)画图像或判断图像。 【 变式训练 】 (2013 新课标全国卷 ) 如图 ,在 水平面 (纸面 )内有三根相同的均匀金属棒 N,其中 构成 “ V” 字型 导轨。空间存在垂直于纸面的均匀磁场。用力使 运动 ,从图示位置开始计时 ,运动中 直且和导轨保持良好接触。下列关于回路中电流 关系图线 ,可能正确的是 ( ) 【 解析 】 选 A。金属棒 势为 E= , 金属棒单位长度的电阻为 r,则整个
9、回路的电阻为 R= 再根据欧姆定律 可得回路中的电流为 :i= 定值 , 故图 L 2 ) r ( 1 ) L2 s in s ，E B L v B v s i r ( 1 s i n )r ( 1 ) Ls i n 热点考向 2 电磁感应电路和动力学问题 【 典例 2】 (18分 )(2013 珠海一模 )如图所示 ,竖直 平面内有一宽 L=1m、足够长的光滑矩形金属导轨 ,电 阻不计。在导轨的上、下边分别接有电阻 和 。在 场 和 , 磁感应强度大小均为 B=1T。现有质量 m= 阻 r=1的导体棒 金属导轨上从 止下落 ,下落过程中导体棒始终保持水平 ,与金属导轨接触良好。 当导体棒 m
10、/s。不计空 气阻力 ,0m/ (1)求导体棒 (2)若导体棒 后 ,棒中的电流大小始终保持不变 ,求磁场 和 之间的距离 h。 (3)若将磁场 的 使导体棒 时速度大小变为 m/s,要使棒在外力 a=3m/求所加外力 【 解题探究 】 (1)请画出导体棒 提示 : (2) 先求导体棒进入磁场 时的速度 v 。 _; _。 求导体棒下落的距离 h。 _; _。 导体棒受力平衡 动学公式 221v v 2 (3)在第 (3)问中 ,导体棒 中受到哪几个力 ?请列出牛顿运动定律的关系式。 提示 :导体棒 力 安 ,该过程中牛顿运动定律的表达式为 F+ 解析 】 (1)以导体棒为研究对象 ,棒在磁场 中切割磁感线 运动 ,棒中产生感应电动势 E,棒在重力和安培力作用下做加 速运动。由牛顿第二定律得 : (2分 ) E= (1分 ) R= (1分 )
