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1、高二物理期中考试复习第1课时 电磁感应问题的综合分析填填更有底知识方法聚焦知识回扣1. 楞次定律中“阻碍”的表现(1) 阻碍磁通量的变化(增反减同).阻碍物体间的相对运动(来拒去留).阻碍原电流的变化(自感现象).2. 感应电动势的计算A(1) 法拉第电磁感应定律：H=ir,常用于计算平均电动势._ tA D 若变，而s不变，则E= pS； 若S变，而不变，则E=门咕(2) 导体棒垂直切割磁感线：E=Blv,主要用于求电动势的瞬时值.XXX图1(3) 如图1所示，导体棒加围绕棒的一端0在垂直磁场的平而内做匀速圆周运动而切割磁感 线，产生的电动势E=Bf3. 感应电荷量的计算回路中发生磁通量变化
2、时，在广时间内迁移EA(tA(t的电荷量(感应电荷量)为q= T 人广=卞AA t=nj.可见，q仅由回路电阻斤和磁通量的变化量A。决定，与发生磁通量变化的时间A r无关.4. 电磁感应电路中产生的焦耳热当电路中电流恒定时，可用焦耳定律计篦;当电路中电流变化吋，则用功能关系或能量守恒 定律计算.规律方法解决感应电路综合问题的一般思路是“先电后力”，即:先作“源”的分析一一分析电路中由电磁感应所产生的电源，求出电源参数E和r；接着进行路”的分析一一分析电路结构，弄清串、并联关系，求岀相关部分的电流大小， 以便求解安培力；然后是“力”的分析一一分析研究对象（通常是金属棒、导体、线圈等）的受力情况，
3、尤其注意其所受的安培力；接看进行“运动状态”的分析一一根据力和运动的关系，判断出正确的运动模型；最后是“能量”的分析一一寻找电磁感应过程和研究对彖的运动过程中，其能量转化和守恒 的关系.做做有感悟热点考向例析考向1楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用【例1】如图2甲所示，螺线管匝数/?= 1 000匝，横截面积=10 cm2,螺线管导线电阻厂=1Q,电阻斤=4Q,磁感应强度的一十图彖如图乙所示（以向右为正方向），下列说法正确的是（）B甲乙A. 通过电阻斤的电流是交变电流B. 感应电流的人小保持不变C. 电阻&两端的电压为6 VD. C点的电势为4. 8 V览曲直 如图3所示，在边长为日的正方形区
4、域内有匀强磁场，磁感应强度为，其方 向垂直纸面向外,一个边长也为日的单匝正方形导线框架处正好与上述磁场区域的边界重 合，导线框的电阻为丘现使导线框以周期T绕其中心0点在纸面内匀速转动，经过导线框转到图中虚线位置，则在这金寸间内（）E _ F /a.顺时针方向转动时，感应电流方向为miz?B. 平均感应电动势大小等丁罟C. 平均感应电动势大小等于8 3一2护肝D. 通过导线框横截面的电荷量为3一$护曲 考向2电磁感应图象问题的分析【例2】（2014 新课标I18）如图4Q）,线圈ab、cd绕在同一-软铁芯上.在M线圈中通以 变化的电流，用示波器测得线圈加间电压如图所示.已知线圈内部的磁场与流经线
5、圈的 电流成正比，则下列描述线圈“中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是（）ABCD针对缘耳 如图5所示，一个“z”形光滑导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为的匀强 磁场中，臼是与导轨材料、粗细相同的导体棒，导体棒与导轨接触良好.在拉力作用下，导 体棒以恒定速度y向右运动，以导体棒在图中所示位置的时刻作为汁时起点，则回路中感应 电动势从感应电流/、导体棒所受拉力的功率和冋路中产生的焦耳热0随时间变化的图象 中正确的是（）图5PQCD考向3电磁感应中的动力学问题分析【例31如图6甲所示，电流传感器（相当于一只理想电流表）能将各时刻的电流数据实时通过 数据采集器传输给计算机，经计算机处理后在屏幕上同
6、步显示出1-t图彖.电阻不计的足够 长光滑平行金属轨道宽Z=1.0 m,与水平面的夹角=37 轨道上端连接阻值斤=1.0 Q的定值电阻，金属杆必V长与轨道宽相等，其电阻Z0.50Q、质量刃=0.02 kg.在轨道区域 加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，让金属杆从图示位置由静止开始释放，杆在整个运动过 程中与轨道垂直，此后计算机屏幕上显示出如图乙所示的广图象.重力加速度10m/s2,sin 37 =0.6, cos 37 =0.8,试求:甲乙（1）十=1.2 s时电阻斤的热功率；（2）匀强磁场的磁感应强度的大小； Q1. 2 s时金属杆的速度大小和加速度大小.対対圳塚耳 如图7所示，固定在同一水平
7、面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端 接有阻值为斤的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为的匀强磁场中.一质量为 刃（质量分布均匀）的导体杆必垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的 动摩擦因数为.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力尸作用下从静止开始沿导轨运动距离厶 时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）.设杆接入电路的电阻为r,导 轨电阻不计，重力加速度大小为g求：（1）此过程杆的速度最大值14；（2）此过程流过电阻斤的电量.题题有秘诀审题破题真题演练10.综合应用动力学观点和能量观点分析电磁感应问题【例4】（22分）如图8所示，平行金属导轨与水平面间夹
8、角均为37 ,导轨间距为1 m,电 阻不计，导轨足够长.两根金属棒M和以R /的质量都是0.2 kg,电阻都是1 Q,与导 轨垂直放置且接触良好，金属棒和导轨之I可的动摩擦因数为0.25,两个导轨平面处均存在看 垂直轨道平面向上的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度E的大小相同让R bf固定不动, 将金属棒M由静止释放，当必下滑速度达到稳定时，整个回路消耗的电功率为8 W.求：图8ab下滑的最大加速度；下落了 30m高度时，其下滑速度已经达到稳定，则此过程中回路电流的发热量0为多 大？如果将“与R H同时由静止释放，当必下落了 30m高度时，其下滑速度也已经达到 稳定，则此过程中回路电流的发热量
9、Q为多大? （g=10 m/s2, sin 37 =0.6, cos 37 =0. 8）高考现场（限吋：15分钟，满分：16分）（2014 安徽23）如图9甲所示，匀强磁场的磁感应强度$为0.5 T,其方向垂直于倾角 为30的斜而向上.绝缘斜面上固定有“A”形状的光滑金属导轨肠即（电阻忽略不计）,MP 和比长度均为2. 5 111,例连线水平，长为3 m.以咖中点。为原点、为/轴建立一维坐 标系.根粗细均匀的金属杆仞，长度d为3 ni、质量/为lkg、电阻斤为0.3 Q,在拉 力尸的作用下，从妙处以恒定速度1 m/s在导轨上沿/轴正向运动（金屈杆与导轨接触良好).g 取 10 m/s2.O 1
10、23 x/m乙/TN(1) 求金属杆m运动过程中产生的感应电动势及运动到/=08 m处电势差%(2) 推导金属杆从必V处运动到P点过程中拉力厂与位置坐标x的关系式，并在图乙中画出 、一x关系图像；(3) 求金属杆仞从恵M处运动到戶点的全过程产生的焦耳热.答案(1)1.5 V -0.6 V(2)尸=12. 5-3. 75/(0Wa2) 见解析图(3) 7.5 J专题突破练(限时:45分钟)题组1楞次定律和法拉笫电磁感应定律的应用1. (2014 四川6)如图1所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡 板H、固定在框上，H、的间距很小.质量为0.2 kg的细金属杆恰好无挤压地放在两
11、 挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1 m的正方形，其有效电阻为0.1 Q.此时在整 个空间加方向与水平面成30 角且与金屈杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律 是=(0.4 0.2广)T,图示磁场方向为正方向.框、挡板和杆不计形变.贝U()A. t= s时，金属杆中感应电流方向从C到B. Z = 3 s时，金属杆中感应电流方向从到QC. Z=1 s时，金属杆对挡板的压力大小为0. 1 ND. t=3 s时,金属杆对挡板的压力大小为0.2 N2. 如图2甲所示，在竖直向上的磁场中，水平放置一个单匝金属圆线圈，线圈所圉的面积为0. 1 m2,线圈电阻为1 Q,磁场的磁感应强度大小随时间
12、广的变化规律如图乙所示，规定从上往下看顺时针方向为线圈中感应电流，的正方向.贝lj()图2A. 05 s内i的最大值为0. 1 AB. 第4 s末丫的方向为正方向C. 第3 s内线圈的发热功率最大D. 35 s内线圈有扩张的趋势3. 有人设计了一个汽车再生能源装置原理简图如图3甲所示.当汽车减速时，线圈受到 辐向磁场的阻尼作用助汽车减速，同时将产生的电能储存.图甲中，线圈匝数为刀，白方长度 为厶，be长度为U.图乙是此装置的侧视图.切割处磁场的磁感应强度大小恒为B,有理想 边界的两个扇形磁场区边线夹角都是90 某次测试时，外力使线圈以角速度Q逆时针匀速转动，线圈中电流了随时间变化图象如图丙所示(/为已知量)，取”边刚开始进入右侧的扇形磁场时刻f=0.不计线圈转轴处的摩擦，贝H甲O-ZLIA. 线圈在图乙所示位置时，线圈中电流方向为3-*/?-*C-*曰必胎的磁通量、磁通暈的瞬时变化率、通过金属棒的电荷量a以及曰、力两端的电势差随时间广变化的图象中，正确的是（）图45. （2014 福建三明市三校联考）如图5甲所示，在水平桌面上，一个面积为S、电阻为厂的 圆形金属框置于磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度&随吋间十的变化关系如图乙所 示.在0Is内磁场方向垂直线框平而向下，圆形金属框与一个电阻不计的水平平行金属导 轨相
