第4章电磁感应复习.ppt

(2009年高考宁夏理综卷)如图所示，一导体圆环位于纸面内，O为圆心．环内两个圆心角为90°的扇形区域内分别有匀强磁场，两磁场磁感应强度的大小相等，方向相反且均与纸面垂直．导体杆OM可绕O转动，M端通过滑动触点与圆环良好接触．在圆心和圆环间连有电阻R.杆OM以匀角速度ω逆时针转动，t＝0时恰好在图示位置．规定流经电阻R从a到b 高频考点例析 题型一 电磁感应中的图象 例1 高频考点例析 的电流方向为正，圆环和导体杆的电阻忽略不计，则杆从t＝0开始转动一周的过程中，电流随ωt变化的图象是(　　) 高频考点例析 图4－3－7 高频考点例析 【解析】　导体杆OM在匀强磁场中垂直切割磁感线绕O逆时针方向转动，产生的 【答案】　C 高频考点例析 【方法技巧】　电磁感应图象问题在高考中多以选择题的形式出现，先根据方向排除错误选项较为简单． (2008年高考广东物理卷)如图4－3－8甲所示，水平放置的两根平行金属导轨，间距L＝0.3 m．导轨左端连接R＝0.6 Ω的电阻．区域abcd内存在垂直于导轨平面B＝0.6 T的匀强磁场，磁场区域宽D＝0.2 m．细金属棒A1和A2用长为2D＝0.4 m的轻质绝缘杆连接，放置在导轨平面上，并与 高频考点例析 题型二 　电磁感应中的电路计算 例2 高频考点例析 导轨垂直，每根金属棒在导轨间的电阻均为r＝0.3 Ω，导轨电阻不计．使金属棒以恒定速度v＝1.0 m/s沿导轨向右穿越磁场．计算从金属棒A1进入磁场(t＝0)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，并在图乙中画出． 高频考点例析 图4－3－8 高频考点例析 【解析】　在0～0.2 s内，金属棒A1产生的感应电动势 E＝BLv＝0.6×0.3×1.0 V＝0.18 V 高频考点例析 图4－3－9 高频考点例析 通过电阻R的电流 在0.2～0.4 s内，E＝0，I2＝0 在0.4～0.6 s内，I2＝0.12 A 不同时间段通过R的电流强度如图12－3－9所示． 【答案】　见解析 高频考点例析 【方法技巧】　导体棒产生的感应电动势可用E＝BLv求解，关键是弄清金属棒A1、A2谁是电源，谁是外电路，或画出等效电路图，再结合闭合(或部分)电路欧姆定律进行求解． (2010年浙江宁波十校联考)如图12－3－10所示，阻值不计的光滑金属导轨MN和PQ水平放置，其最右端间距d为1 m，左端MP接有阻值r＝4 Ω的电阻，右端NQ与半径R＝2 m的光滑竖直半圆形绝缘导轨平滑连接；一根阻值不计的长为L＝1.2 m，质量m＝0.5 kg的金属杆ab放在导轨的EF处，EF与NQ平行．在平面NQDC的左侧空间中存在竖直向下的匀强磁场B，平面NQDC的右侧空间中无磁场． 高频考点例析 题型三 电磁感应中的力学问题 例3 高频考点例析 现金属杆ab以初速度v0＝12 m/s向右在水平轨道上做匀减速运动，进入半圆形导轨后恰能通过最高位置CD并恰又落到EF位置．(g取10 m/s2)求： 高频考点例析 (1)金属杆ab刚进入半圆形导轨时，对导轨的压力； (2)EF到QN的距离； (3)磁感应强度B的大小． 高频考点例析 【解析】　(1)设金属杆ab刚进入半圆形导轨时速度为v1，到达最高位置CD时，速度为v2，由于恰能通过最高位置，则 金属杆ab进入半圆形导轨后，无感应电流，根据机械能守恒定律 高频考点例析 解得v1＝10 m/s 设在最低点时半圆形导轨对金属杆ab的支持力为FN 解得FN＝30 N 金属杆ab刚进入半圆形导轨时，对导轨的压力为30 N. 高频考点例析 (2)金属杆ab离开半圆形导轨后做平抛运动，设经时间t落到水平导轨上 则EF与NQ的水平距离s＝v2t＝4 m. 高频考点例析 (3)设金属杆ab做匀减速运动的加速度为a v12－v02＝2as　解得a＝－5.5 m/s2 对金属杆ab刚要到达NQ位置处进行分析 【答案】　(1)30 N　(2)4 m　(3)1.05 T (2010年广东广州模拟)如图4－3－11所示，在水平面上有两条光滑的长直平行金属导轨MN、PQ，导轨间距离为L，导轨的电阻忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面．质量分别为ma、mb的两根金属杆a、b跨搁在导轨上， 高频考点例析 题型四 电磁感应中的能量问题 例4 高频考点例析 接入电路的电阻均为R.轻质弹簧的左端与b杆连接，右端被固定．开始时a杆以初速度v0向静止的b杆运动，当a杆向右的速度为v时，b杆向右的速度达到最大值vm，此过程中a杆产生的焦耳热为Q，两杆始终垂直于导轨并与导轨良好接触．求当b杆达到最大速度vm时： 课堂互动讲练 名师点拨：电磁感应中的能量转化符合能量守恒定律，克服安培力做功是把其他形式的能转化