《2019年江苏高考物理总复习第40讲电磁感应的综合性问题讲义》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年江苏高考物理总复习第40讲电磁感应的综合性问题讲义（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2019年高考物理总复习讲义第40讲电磁感应的综合性问题考情剖析考查内容考纲要求考查年份考查详情能力要求法拉第电磁感应定律的应用15年T13计算，考查法拉第电磁感应定律公式的应用、电磁感应与电路的综合计算分析综合、应用数学处理物理问题16年T13计算，感应电动势的计算、电磁感应与电路的综合分析分析综合、应用数学处理物理问题17年T13计算，感应电动势的计算、电磁感应与动力学的综合计算分析综合、应用数学处理物理问题弱项清单,1.不能将新情景的原理与电磁感应工作相结合；2感应电动势EBLv和安培力FBIL公式混淆；3不能正确分析电磁感应现象中产生感应电动势的部分电路(或导体)两端的电压知识整合第1
2、课时电磁感应的应用电路和图象问题一、电路1内电路和外电路(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于_(内电路)，其余部分是_(2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的_2电源电动势和路端电压(1)电动势：E_或E_.(2)路端电压：UIR_.二、图象问题图象类型(1)感生过程：磁感应强度B、磁通量、感应电动势E和感应电流I随_变化的图象，即Bt图象、t图象、Et图象和It图象(2)动生过程：随_变化的图象如Ex图象和Ix图象问题类型,(1)由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量(用图象)应用知识,左手定则、安培定则、右
3、手定则、_、_、欧姆定律、牛顿定律、函数图象等知识方法技巧释难答疑的金钥匙考点1电磁感应电路问题的分析1解答电磁感应电路问题的一般步骤(1)确定电源：切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路就相当于电源，利用En或EBlvsin求感应电动势的大小，利用右手定则或楞次定律判断电流方向(2)分析电路结构：认清内、外电路及外电路的串、并联关系，画出等效电路图(3)利用电路规律求解：主要应用欧姆定律及串、并联电路的基本性质等列方程求解2电路分析的两个关键(1)确定等效电源的正负极、感应电流的方向、电势高低、电容器极板带电性质等问题，可以用右手定则或楞次定律解决(2)根据闭合
4、电路求解电路中的总电阻、路端电压、电功率等问题，可以根据闭合电路欧姆定律及电功率公式等知识解决【典型例题1】用均匀导线做成的正方形线圈边长为l，如图所示，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，当磁场以的变化率增强时，不考虑磁场的变化对虚线右侧的影响，则() A线圈中感应电流方向为adbca B线圈中产生的电动势El2 C线圈中a点电势高于b点电势 D线圈中b、a两点间的电势差为【典型例题2】如图所示，在一个光滑金属框架上垂直放置一根长l0.4 m的金属棒ab，其电阻值r0.1 ，框架左端的电阻R0.4 ，垂直框面的匀强磁场的磁感强度B0.1 T当用外力使棒ab以速度v5 m/s右移时，求
5、：(1)电阻R上消耗的功率PR；(2)ab棒两端的电势差Uab；(3)若ab棒向右做变速运动，在其移动1 m过程中通过电阻R的电荷量1.如图所示，在磁感强度为B的匀强磁场中有一半径为L的金属圆环已知构成圆环的电线电阻为4r0，以O为轴可以在圆环上滑动的金属棒OA电阻为r0，电阻R1R24r0.如果OA棒以某一角速度匀速转动时，电阻R1的电功率最小值为P0，那么OA棒匀速转动的角速度应该多大？(其他电阻不计)考点2电磁感应图象问题1一般可把图象问题分为三类(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量(3)根据图象定量计算2对图象的认识，应
6、从以下几方面注意(1)明确图象所描述的物理意义(2)明确各种“”、“”的含义(3)明确斜率的含义(4)必须建立图象和电磁感应过程之间的对应关系(5)注意三个相似关系及其各自的物理意义vv，BB，、分别反映了v、B、变化的快慢【典型例题3】(多选)如图甲所示，光滑绝缘水平面上，虚线MN的右侧存在磁感应强度B2 T的匀强磁场，MN的左侧有一质量m0.1 kg的矩形线圈abcd，bc边长L10.2 m，电阻R2 .t0时，用一恒定拉力F拉线圈，使其由静止开始向右做匀加速运动，经过时间1 s，线圈的bc边到达磁场边界MN，此时立即将拉力F改为变力，又经过1 s，线圈恰好完全进入磁场，整个运动过程中，线
7、圈中感应电流i随时间t变化的图象如图乙所示则()甲乙 A恒定拉力大小为0.05 N B线圈在第2 s内的加速度大小为1 m/s2 C线圈ab边长L20.5 m D在第2 s内流过线圈的电荷量为0.2 C2.如图所示，在两条间距为2l的平行直线MN、PQ间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B；一粗细均匀的正方形闭合金属线框abcd边长为l，开始线框ab边紧靠磁场边缘MN，将线框以速度v匀速拉过磁场，考虑线框自身电阻，则ab两点间电压U随其位移x的变化规律正确的是() A B CD【典型例题4】如图(a)所示，水平放置的两根平行金属导轨，间距L0.3 m导轨左端连接R0.6 的电阻，区域ab
8、cd内存在垂直于导轨平面的匀强磁场B0.6 T，磁场区域宽D0.2 m细金属棒A1和A2用长为2D0.4 m的轻质绝缘杆连接，放置在导轨平面上，并与导轨垂直，每根金属棒在导轨间的电阻均为r0.3 .导轨电阻不计，使金属棒以恒定速度v1.0 m/s沿导轨向右穿越磁场，计算从金属棒A1进入磁场(t0)到A2离开磁场的时间内，不同时间段通过电阻R的电流强度，并在图(b)中画出当堂检测1.(多选)如图所示，有一个磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，一半径为r、电阻为2R的金属圆环放置在磁场中，金属圆环所在的平面与磁场垂直金属杆Oa一端可绕环的圆心O旋转，另一端a搁在环上，电阻值为R；另一金
9、属杆Ob一端固定在O点，另一端b固定在环上，电阻值也是R.已知Oa杆以角速度匀速旋转，所有接触点接触良好，Ob不影响Oa的转动，则下列说法中正确的是() A流过Oa的电流可能为 B流过Oa的电流可能为 COa旋转时产生的感应电动势的大小为Br2 DOa旋转时产生的感应电动势的大小为Br2第1题图第2题图2如图所示，磁场垂直于纸面向外，磁场的磁感应强度随水平向右的x轴按BB0kx(B0、k为常量)的规律均匀增大位于纸面内的正方形导线框abcd处于磁场中，在外力作用下始终保持dc边与x轴平行向右匀速运动若规定电流沿abcda的方向为正方向，则从t0到tt1的时间间隔内，下列关于该导线框中产生的电流
10、i随时间t变化的图象，正确的是()A BC D3(多选)如图甲所示，闭合环形线框放在纸面内，磁场方向向里；线框内磁场磁感应强度大小变化如图乙所示下列说法正确的是()甲乙第3题图 A前2 s和第3 s电流方向相反 B前2 s和第3 s电流大小之比为12 C前2 s和第3 s线框产生的焦耳热之比为18 D前2 s和第3 s流经线框截面的电量之比为144在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图1所示，当磁场的磁感应强度B随时间t如图2变化时，图3中正确表示线圈感应电动势E变化的是()图1图2第4题图ABCD5(17年常州一模)如图所示的是法拉第圆盘发
11、电机示意图，铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两电刷P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，直径为d的圆盘以恒定的角速度(俯视)顺时针转动，圆盘在电路中的等效电阻为r(不计铜棒和电刷的电阻)(1)求通过电阻R的电流的大小和方向；(2)求圆盘转动过程中克服安培力做功的功率；(3)将电刷Q置于电刷P对侧的圆盘边缘，问电阻R上是否有电流？如有请求出其大小，如无请说明理由第5题图第2课时电磁感应的应用动力学和能量问题一、电磁感应与动力学综合1安培力的大小感应电动势：E_感应电流：I_安培力：FBIL_2安培力的方向(1)先用_确定感应电流方向，再用_确定安培力方向(2)根据楞次定律，安培力方向一定和导体切割磁感线运
12、动方向_3安培力参与物体的运动导体棒(或线框)在_和其他力的作用下，可以静止或做加速运动、减速运动、匀速运动等其他类型的运动，可应用_、动能定理等规律解题二、电磁感应中的能量转化过程1能量的转化：感应电流在磁场中受安培力，外力克服安培力_，将其他形式的能转化为_，电流做功再将电能转化为_2实质：电磁感应现象的能量转化，实质是其他形式的能和_之间的转化方法技巧释难答疑的金钥匙考点1电磁感应中的动力学问题1解决电磁感应中的动力学问题的一般思路2两种状态及处理方法状态特征处理方法平衡态加速度为零根据平衡条件列式分析非平衡态加速度不为零根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系进行分析3.电磁感应中的
13、动力学临界问题(1)解决这类问题的关键是通过受力情况和运动状态的分析，寻找过程中的临界状态，如速度、加速度为最大值或最小值的条件(2)基本思路：导体受外力运动感应电动势感应电流导体受安培力合外力变化加速度变化速度变化临界状态列式求解【典型例题1】如图所示，固定在匀强磁场中的水平导轨ab、cd的间距为L10.5 m，金属棒ad与导轨左端bc的距离为L20.8 m，整个闭合回路的电阻为R0.2 ，磁感应强度为B01 T的匀强磁场竖直向下穿过整个回路ad杆通过滑轮和轻绳连接着一个质量为m0.04 kg的物体，不计一切摩擦，现使磁场以0.2 T/s的变化率均匀地增大求：(1)金属棒上电流的方向；(2)感应电动势的大小；(3)物体刚好离开地面的时间(g10 m/s2)【典型例题2】如图
