【全程复习方略】2015年高考物理二轮专题辅导与训练课件：5.10 恒定电流 电磁感应规律及其应用.ppt

【解析】选A、C。由右手定则可知，电阻R中的感应电流方向 由c到a，A正确；物块刚下落时加速度最大，由牛顿第二定律 有2mam=mg，最大加速度：am= ，B错误；对导体棒与物块组 成的整体，当所受的安培力与物块的重力平衡时，达到最大速 度，即 =mg，所以vm= ，C正确；通过电阻R的电荷 量： ，D错误。 【解题悟道】 (1)电磁感应中的动力学问题应抓住的“两个对象”： ① ② (2)电磁感应中的动力学问题的解题策略： 此类问题中力现象和电磁现象相互联系、相互制约，解决问题前首先要建立“动→电→动”的思维顺序，可概括为： ①找准主动运动者，用法拉第电磁感应定律和楞次定律求解感应电动势的大小和方向。 ②根据等效电路图，求解回路中电流的大小及方向。 ③分析安培力对导体棒运动速度、加速度的影响，从而推理得出对电路中的电流有什么影响，最后定性分析导体棒的最终运动情况。 ④列牛顿第二定律或平衡方程求解。 【对点训练】 1.(2014·绍兴二模)如图所示，一根长导线弯成如图abcd的形状，在导线中通以直流电，在线的正中间用绝缘的橡皮筋悬挂一个金属环P，环与导线处于同一竖直平面内，当电流I增大时，下列说法中正确的是(　　) A.金属环P中产生顺时针方向的电流 B.橡皮筋的长度增大 C.橡皮筋的长度不变 D.橡皮筋的长度减小 【解析】选B。导线中的电流所产生的磁场在金属环P内的磁通量方向垂直于纸面向里，当电流I增大时，金属环P中的磁通量向里且增大，由楞次定律和安培定则可知金属环P中产生逆时针方向的感应电流，故A错误；根据对称性及左手定则可知金属环P所受安培力的合力方向向下，并且随电流I的增大而增大，所以橡皮筋会被拉长，故B正确，C、D错误。 2.在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中，B=0.2T，有一水平放置的光滑框架，宽度为L=0.4m，如图所示，框架上放置一质量为0.05kg、电阻为1Ω的金属杆cd，框架电阻不计。若杆cd以恒定加速度a=2m/s2，由静止开始做匀变速运动，求： (1)在5s内平均感应电动势； (2)第5 s末回路中的电流； (3)第5 s末作用在杆cd上的水平外力的大小。 【解析】(1)5s内的位移x= at2=25m 5s内的平均速度 =5m/s (也可用 求解) 故平均感应电动势 (2)第5s末：v=at=10m/s 此时感应电动势：E=BLv 则回路中的电流为 (3)杆cd匀加速运动，由牛顿第二定律得：F-F安=ma 即F=BIL+ma=0.164N。 答案：(1)0.4V　(2)0.8 A　(3)0.164 N 【加固训练】(多选)(2014·石家庄二模)如图所示，水平传送带带动两金属杆匀速向右运动，传送带右侧与两光滑平行金属导轨平滑连接，导轨与水平面间夹角为30°，两虚线EF、GH之间有垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场宽度为L，两金属杆的长度和两导轨的间距均为d，两金属杆a、b质量均为m，两杆与导轨接触良好。当金属杆a进入磁场后恰好做匀速直线运动，当金属杆a离开磁场时，金属杆b恰好进入磁场，则(　　) A.金属杆b进入磁场后做加速运动 B.金属杆b进入磁场后做匀速运动 C.两杆在穿过磁场的过程中，回路中产生的总热量为 D.两杆在穿过磁场的过程中，回路中产生的总热量为mgL 【解析】选B、D。金属杆b进入磁场前不受安培力作用，与金 属杆a进入磁场前情况相同，所以金属杆b进入磁场后一定做匀 速运动，选项B正确、A错误；根据能量守恒定律，a杆在穿过 磁场的过程中，回路中产生的总热量为 ，b杆在穿过磁场 的过程中，回路中产生的总热量为 ，所以两杆在穿过磁场 的过程中，回路中产生的总热量为mgL，选项D正确、C错误。 热点考向四　电磁感应中的能量问题 【典题7·师生探究】如图甲所示，足够 长的平行光滑金属导轨ab、cd倾斜放置， 两导轨之间的距离为L=0.5m，导轨平面 与水平面间的夹角为θ=30°，导轨上 端a、c之间连接有一阻值为R1=4Ω的电 阻，下端b、d之间接有一阻值为R2=4Ω的小灯泡。有理想边界 的匀强磁场垂直于导轨平面向上，虚线ef为磁场的上边界， 解法二： 在电磁感应现象中，流过线框某一横截面的电荷量与磁通量的变化量成正比，当线框穿入和穿出磁场之后，线框内的磁通量变化量为零，流过线框某一横截面的电荷量也必将为零。而在电流-时间图像中，图线与坐标轴围成的面积就是电荷量，所以电流图像在时间轴上下围成的面积必然相等。观察四个选项，符合条件的只有B和D。利用楞次定律判断t=0时刻后一段时间的电流方向可知B正确。 【拓展延伸】在【典题3】中，若把匀强磁场改为如图所示，其他条件不变，则线框中产生的感应电流随