《2017_2018学年高考物理二轮复习第23讲电磁感应中的动力学和能量问题课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017_2018学年高考物理二轮复习第23讲电磁感应中的动力学和能量问题课件（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第23讲_电磁感应中的动力学和能量问题厂一考法学法电磁感应的动力学和能量问题是历年高考的热点和难点。考查的题型既有选择,又有计算,特别是高考试卷的压轴题也常常考查电磁感应的综合应用。解答这类问题名要注意从动力学和能量巾庞去分忻,极塘运动俏况和能量变化情况分别列式求解。涉及的规律主要包括:匀变速直线运动规律;)牛顿运动定律;功能关系;能量守恒定律。用到的思想方法主要有:整体法和隔离法全程法和分阶段法条件判断法临界问题的分析方法必守借息愚分解思想考查点一_电磁感应中的“单杆“模型题点(一“单杆“水平式切孝砂白5日J玟硫30物理|,导轨间距为,导体棒质量为,吏塞量F模型|初速度为零,拉力恒为F,水平
2、导轨光“_滑,除电阻古外,其他电阻不计设运动过程师栋盱洪得导体柿的通广丶申年砖第工动忡|定律巾樵5的邝速度为z一万万22,5.0同向,随分析|速度的增加,森的加速度4减小,当40时,最大,一5F一E要左3355状态丿孝犊狒又街,e=0一|电学杨征7不再夷北例|(Q017“水苏高考)如图所示,两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内,其右端接一阻值为R的电阻。质量为m的金届杆静置在导轨上,其左侧的矩形匀强磁场区域MVPQO的磁感应强度大小为B、方向坂直向下。当该磁场区域以速度o0匀速地向右扫过金属杆后,金属杆的速度变为0。导轨和金属杆的电阻不计,导轨光滑且足够长,杆在还动过程中始终与导轨垂直且两
3、瑞与导轨保持良好接触。求:应吊(DAMZNV刚扫过金属杆时,杆中感应电流的大小工(2)MV刚扫过金属杆时,杆的加速度大小a:(3)PCQ刚要离开金属杆时,感应电流的功率P。解析(DMZNV刚扫过金属杆时,金属杆的感应电动势一BdooDBdou回路的感应电流7=命“由O式解得702。)金属杆所受的安培力F一Bin由牛顿第二定律,对金属杆F一aBPoo白OOG弋解得a一。G)金属杆切割雕哥线的途度“一r一n愿应电动势一Bdo“愿应巾洪的电加率p一万OGO式解得P、石doo蘑z厌檀D丑zz(盯口一栅)Z氏为D006“题点(二)“单杆“倾斜式物理模型045R卫,导轨间距为7,导体棒质量为z,】遂攀N电
4、阻为,导轨光滑,电阻不计动态分析森4丽释放肖4=gsing,森45的运度5f一愿应电动势一Brof一电流7一吊f一安培力F一Bf一朱速度g门1当窄域力二一Fsrina时,一0,速度达到最大pu一8怡邪4收尾状怪运动形式匀速直线运动力学特征受力平衡,a一0电学特征7达到最大后不再变化例2如图所示,在匀强磁场中有一A足够长的光滑平行金属导轨,与水平面间的怪、抄夹角0=30。,间距一0.5m,上端接有阻一值R一0.3Q的电阻,匀强磁场的磁感应强度大小B0.4工,磁场方向垂直导轨平面向上。一质量w一0.2kg,电阻r一0.18的导体棒MfNV在平行于导轨的外力作用下,由静止开始向上做匀加凌运动,运动过
5、怪中异体棒始纳与导轨垂直,且接触良好,当棒的位移d一9m时电阻K上的消耗的功率为P一2.7W。其他电阻不计,g取10m/s*。求:(D此时通过电阻叉的电流;(2)这一过程通过电阻R的电荷量g;(3)此时作用于导体棒上的外力一的大小。思路点拨导体棒垂直切割磁感线:丁一BLw“源“的分析FW5扬平均电动势:乙一BLQ平均电动势:百一卫沥T万吴伟东洁一页半-林一平均电流丁一瓦一一棒所受安培力:F一BJIL-“力“的分析匀加速过程:F一pigsin0一F二d孔7吴伟解析(根据热功率P一FR,解得:7一熹二/磊仁一3人。Q)回路中产生的平均感应电动势:工A心心五五一怡,由欧姆定律得:了一亢,电流和电量之
6、间关系式:一7720LxX055%8广RH7R+r7一03T01(一4oC。(3)由(D知此时感应电流7一3A,出L居yRT刀3X0.4一解得此时速度:g一“874Xt5Vs-6ms,由匀变速运动公式:7一2v,e对导体棒由牛顿第二定律得:万一东一gsin30“二,即:F一8agsip30“二功0解得:F一ma十BIT十mgsin30“二0.2X2N十0.40.5X3N十02X10X壹为二2切。答案(D3A“(2)4.5CG)2N0通法点拨“单杆“模型分析“单杆“模型是电磁感应中常见的物理模型,此类问题所给的物理情景一般是导体棒垂直切割磁感线,在安培力、重力、拉力作用下的变加速直线运动或匀速直线运动,所涉及的知识有牛颍运动定律、功能关系、能量宇恒定律等。此类问题园分析要抓住三尽:杆的稳定状怪一般是匀速运动(达到最大速度或最小速度,此时合力为零)。整个电路产生的电能等于克服安培力所做的功。电磁感应现象遵从能量守恒定律。
