2014年步步高》高三物理一轮复习课件江苏专用第九章 第3讲 专题 电磁感应规律的综合应用.ppt

第3讲　专题 电磁感应规律的综合应用;图9－3－1 ;答案　AB ;2．安培力的方向 (1)先用_________确定感应电流方向，再用_________确定安培力方向． (2)根据楞次定律，安培力方向一定和导体切割磁感线运动方向_____． ;2．(多选)如图9－3－2所示，MN和PQ是两根互相平行竖直放置的光滑金属导轨，已知导轨足够长，且电阻不计．有一垂直导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，宽度为L，ab是一根不但与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的金属杆．开始，将开关S断开，让ab由静止开始自;答案　ACD ;三、电磁感应现象中的能量问题 1．能量的转化：感应电流在磁场中受安培力，外力克服安培力_____，将其他形式的能转化为_____ ，电流做功再将电能转化为_____ ． 2．实质：电磁感应现象的能量转化，实质是其他形式的能和_____之间的转化． ;3．(多选)如图9－3－3所示，水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，在导轨上放着金属棒ab，开始时ab棒以水平初速度v0向右运动，最后静止在导轨上，就导轨光滑和导轨粗糙的两种情况相比较，这个过程 (　　)． A．安培力对ab棒所做的功不相等 B．电流所做的功相等 C．产生的总内能相等 D．通过ab棒的电荷量相等 ;答案　AC ;【典例1】 (2012·浙江卷，25)为了提高自行车夜间行驶的安全性，小明同学设计了一种“闪烁”装置．如图9－3－4所示，自行车后轮由半径r1＝5.0×10－2 m的金属内圈、半径r2＝0.40 m的金属外圈和绝缘辐条构成．后轮的内、外圈之间等间隔地接有4根金属条，每根金属条的中间均串联有一电阻值为R的小灯泡．在支架上装有磁铁，;(1)当金属条ab进入“扇形”磁场时，求感应电动势E，并指出ab上的电流方向； (2)当金属条ab进入“扇形”磁场时，画出“闪烁”装置的电路图； (3)从金属条ab进入“扇形”磁场时开始，经计算画出轮子转一圈过程中，内圈与外圈之间电势差Uab随时间t变化的Uab－t图象； (4)若选择的是“1.5 V，0.3 A”的小灯泡，该“闪烁”装置能否正常工作？有同学提出，通过改变磁感应强度B、后轮外圈半径r2、角速度ω和张角θ等物理量的大小，优化前同学的设计方案，请给出你的评价． ;(2)???过分析，可得电路图为 ;在T＝1 s内，金属条有四次进出，后三次与第一次相同．⑩ 由⑥、⑦、⑧、⑨、⑩可画出如下Uab－t图象． (4)“闪烁”装置不能正常工作．(金属条的感应电动势只有4.9×10－2 V，远小于小灯泡的额定电压，因此无法正常工作．) B增大，E增大，但有限度；r2增大，E增大，但有限度；ω增大，E增大，但有限度；θ增大，E不变． 答案　(1)4.9×10－2 V　电流方向为b→a　(2)(3)(4)见解析 ;【变式跟踪1】 如图9－3－5所示，在倾角为θ＝37°的斜面内，放置MN和PQ两根不等间距的光滑金属导轨，该装置放置在垂直斜面向下的匀强磁场中．导轨M、P端间接入阻值R1＝30 Ω的电阻和理想电流表，N、Q端间接阻值为R2＝6 Ω的电阻．;质量为m＝0.6 kg、长为L＝1.5 m的金属棒放在导轨上以v0＝5 m/s的初速度从ab处向右上方滑到a′b′处的时间为t＝0.5 s，滑过的距离l＝0.5 m．ab处导轨间距Lab＝0.8 m，a′b′处导轨间距La′b′＝1 m．若金属棒滑动时电流表的读数始终保持不变，不计金属棒和导轨的电阻．sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2，求： (1)此过程中电阻R1上产生的热量； (2)此过程中电流表上的读数； (3)匀强磁场的磁感应强度． ;答案　(1)0.15 J　(2)0.1 A　(3)0.75 T;1．电磁感应中电路知识的关系图 ;2．电磁感应中电路问题的解题思路;对于电磁感应现象中的电路结构分析有两个方面容易出错： (1)电源分析错误，不能正确地应用右手定则或楞次定律判断电源的正负极，不能选择恰当的公式计算感应电动势的大小． (2)外电路分析错误，不能正确判断电路结构的串并联关系． ;4．求解电磁感应中的电路问题的关键：;【典例2】 如图9－3－6甲所示，光滑斜面的倾角α＝30°，在斜面上放置;(1)线框进入磁场前的加速度； (2)线框进入磁场时匀速运动的速度v； (3)线框整体进入磁场后，ab边运动到gh线的过程中产生的焦耳热． ;审题提示 ;答案　(1)5 m/s2　(2)2 m/s　(3)0.5 J ;【变式跟踪2】 (2012·广东卷，35)如图9－3－7所示，质量为M的导体棒ab，垂直放在相距为l的平行光滑金属导轨上．导轨平面与水平面的夹角为θ，并处于磁感应强度大小为B、方向垂直于