高中物理电磁感应专题2电磁感应法拉第电磁感应定律的综合应用.pptVIP

(1)由B向A方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出AB杆下滑过程中某时刻的受力示意图； (2)在加速下滑过程中，当AB杆的速度大小为v时，求此时AB杆中的电流大小及其加速度的大小； (3)求在下滑过程中，AB杆可以达到的最大速度值． 【答案】　见解析 【方法总结】 解决电磁感应现象中的力学问题的基本步骤： (1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向； (2)求回路中的电流； (3)分析研究导体受力情况(包含安培力，用左手定则确定其方向)； (4)列动力学方程或平衡方程求解． 如图所示，两金属杆ab和cd长均为L，电阻均为R，质量分别为M和m.现用两根质量和电阻均可忽略不计且不可伸长的柔软导线将它们连接成闭合回路，并悬挂于水平、光滑、不导电的圆棒两侧．已知两金属杆都处于水平位置，整个装置处在一个与回路平面垂直且磁感应强度为B的匀强磁场中，求金属杆ab向下做匀速运动时的速度． 解析：当金属杆ab以速度v向下做匀速运动时，cd杆也将以速度v向上做匀速运动，两杆同时做切割磁感线运动，回路中产生的感应电动势为E＝2BLv. 分别以ab杆和cd杆为研究对象进行受力分析，画出受力分析图，如图甲、乙所示， 课 堂 巩 固 训 练 对应学生用书P22 1．如图所示，阻值为R的金属棒从图示位置ab分别以v1、v2的速度沿光滑导轨(电阻不计)匀速滑动到a′b′位置，若v1∶v2＝1∶2，则在这两次过程中(　　) A．回路电流I1∶I2＝1∶2 B．产生的热量Q1∶Q2＝1∶2 C．通过任一截面的电荷量q1∶q2 ＝1∶2 D．外力的功率P1∶P2＝1∶2 答案：AB 2.如图所示，有两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B.一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，则(　　) A．如果B变大，vm将变大 B．如果α变大，vm将变大 C．如果R变大，vm将变大 D．如果m变小，vm将变大 答案：BC 3．如图(a)所示，面积为0.01 m2、电阻为0.1 Ω的正方形导线框放在匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直．磁感应强度B随时间t的变化图线如图(b)．t＝0时刻，磁感应强度的方向垂直于纸面向里．在1 s末线框中感应电流的大小为________A．若规定水平向左为正方向，请在图(c)中定性画出前4 s内ab边所受的安培力F随时间t的变化图线． 但由于磁感应强度是变化的，所以ab边受的安培力是变化的．若规定向左为正方向，根据F＝BIL，安培力与B成正比，0～1 s安培力为正向减小，1～2 s安培力为反向增大，2～3 s为正向减小，3～4 s为反向增大，如图所示． 答案：0.2　图见解析 4.(2013·合肥市质量检测)如图所示，光滑的金属导轨间距为L，导轨平面与水平面成α角，导轨下端接有阻值为R的电阻，质量为m的金属杆与绝缘轻质弹簧相连静止在导轨上，弹簧劲度系数为k，上端固定，弹簧与导轨平面平行，整个装置处在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度为B. 现给杆一沿轨道向下的初速度v0，杆向下运动至速度为零后，再沿轨道平面向上运动至最大速度，大小为v1，然后减速为零，再沿轨道平面向下运动……一直往复运动到静止(导轨与金属杆的电阻忽略不计)．试求： (1)金属杆获得初速度瞬间，通过R的电流大小； (2)当金属杆速度为v1时离最初静止时位置的距离L1； (3)金属杆由初速度v0开始运动直到最后静止，电阻R上产生的焦耳热Q. 答案：见解析 为了巩固和提升所学内容，请使用“课后强化演练”。 课 后 强 化 演 练 对应学生用书课后P6 第四章 电磁感应 新 课 程 新 设 计 名 师 同 步 导 学 首 页 上一页 下一页 末 页 同步导学方案 课后强化演练 专题二　法拉第电磁感应定律的综合应用 教 材 要 点 解 读 对应学生用书P19 图象类型 (1)磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动势E和感应电流I随时间t变化的图象，即B-t图象、Φ-t图象、E-t图象和I-t图象 (2)对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，还常涉及感应电动势E和感应电流I随线圈位移x变化的图象，即E-x图象和I-x图象 问题类型 (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 应用知识 左手定则、安培定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿定律、相关数学知识等 不管是何种类型的图象，电磁感应中的图象问题常需利用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律进行分析解决. 1．电磁感应现象中的能量守恒：能量守恒定律是自然界中