[浙江专版]2012届高三物理第二轮复习课件：专题7 第2课时 电磁感应现象和规律的应用.ppt

第2课时 电磁感应现象和规律的应用;一、电磁感应现象中图象问题 基本方法： ①看清横、纵坐标表示的物理量． ②根据研究问题的函数关系，理解图象的物理意义． ③画出对应的物理图象(常常采用分段法，数学法来处理)．注意在图象中E、I、B等物理量的方向是通过正负值来反映，故确定大小变化的同时，还应确定方向的变化情况．;例1：(2010·厦门双十模拟卷)如图7-2-1所示，两个垂直纸面的匀强磁场方向相反，磁感应强度的大小均为B，磁场区域的宽度均为a，一正三角形(高度为a)导线框ABC从图示位置沿图示方向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方 向为电流的正方向，在下 图中感应电流I与线框移 动距离x的关系图象正确 的是(　　) ;解析：本题考查了电磁感应电路图象问题的分析．正确应用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律分阶段分析．; 处理图象问题时，可先用电势的高低或电流的方向，即正负值来排除，再用感应电动势或电流的大小来排除，以便节约答题时间．方向可由右手定则或楞次定律确定，大小由切割的有效长度或法拉第电磁感应定律来确定．;变式训练1：(2010·浙江卷)半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图7-2-2(甲)所示．有一变化的磁场垂直于 纸面，规定向内为正，变化规律 如图7-2-2(乙)所示．在t=0时刻平 板之间中心有一重力不计，电荷 量为+q的静止微粒，则以下说法 正确的是( );A．第2秒内上极板为正极 B．第3秒内上极板为负极 C．第2秒末微粒回到了原来位置 D．第2秒末两极板之间的电场强度大小为0.2 r2/d;电，则粒子所受电场力方向竖直向下而向上做匀减速运动，2s末速度减小为零． 2～3s内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带正电，金属板下极板带负电；若粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向下而向下做匀加速 运动．两极板间的电场强度大小; 3～4s内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带负电，金属板下极板带正电；若粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向上而向下做匀减速运动，4s末速度减小为零，同时回到了原来的位置．选A. ;二、电磁感应现象中力学问题 (1)基本方法： ①用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向； ②求出回路的电流强度； ③分析研究导体受力情况(包括安培力，用左手定则确定其方向)； ④列平衡方程或动力学方程求解． (2)解决电磁感应现象中力学问题的技巧： ①因电磁感应中力和运动问题所给图形大多为立体空间分布图，故在受力分析时，应把立体图转化为;平面图，使物体(导体)所受的各力尽可能在同一平面图内，以便正确对力进行分解与合成，利用物体的平衡条件和牛顿运动定律列式求解． ②对于非匀变速运动最值问题的分析，注意应用加速度为零，速度达到最值的特点．;例2：(2010·福建卷)如图7-2-3所示，两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ的绝缘斜面上，导轨上端连接一个定值电阻．导体棒a和b放在导轨上，与导轨垂直并良好接触．斜面上水平虚线PQ以下区域内，存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场．现对a棒施以平行导轨斜向上的拉力， 使它沿导轨匀速向上运动，此 时放在导轨下端的b棒恰好静止． 当a棒运动到磁场的上边界PQ处 时，撤去拉力， a棒将继续沿;导轨向上运动一小段距离后再向下滑动，此时b棒已滑离导轨．当a棒再次滑回到磁场上边界PQ处时，又恰能沿导轨匀速向下运动．已知a棒、b棒和定值电阻的阻值均为R，b棒的质量为m，重力加速度为g，导轨电阻不计．求： (1)a棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中，a棒中的电流强度Ia与定值电阻R中的电流强度IR之比； (2)a棒质量ma； (3)a棒在磁场中沿导轨向上运动时所受的拉力F.;解析：本题是一道电磁感应综合题，涉及直流电路的分析与计算，安培力、平衡条件，牛顿运动定律等较多知识点，全面考查考生的分析综合能力．试题情景较复杂(有三种情景)，能力要求较高．; (2)由于a棒在PQ上方滑动过程中机械能守恒，因而a棒在磁场中向上滑动的速度大小v1与在磁场中向下滑动的速度大小v2相等，即v1=v2=v，设磁场的磁感应强度为B，导体棒长为L，在磁场中运动时产生的感应电动势为; 电磁感应与力学问题联系的桥梁是磁场对感应电流的安培力．解答电磁感应中的力学问题，一方面要应用电磁学中的有关规律，另一方面运用力学的有关规律等．在分析方法上，要始终抓住导体棒的受力(特别是安培力)特点及其变化规律，明确导体棒(或线圈)的运动过程以及运动过程中状态的变化