2012优化方案高考物理总复习(粤教版)幻灯片第9章第三节.ppt

(2)电磁感应力学问题中，要抓好受力情况、运动情况的动态分析，导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化，周而复始地循环，循环结束时，加速度等于零，导体达到稳定状态，抓住a＝0时，速度v达最大值． 2．电磁感应中的能量转化问题 (1)电磁感应过程实质是不同形式的能量转化的过程，电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力作用．因此要维持安培力存在，必须有“外力”克服安培力做功．此过程中，其他形式的能转化为电能．“外力”克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能．当感应电流通过用电器时，电能又转化为其他形式的能．可以简化为下列形式． 同理，安培力做功的过程，是电能转化为其他形式的能的过程，安培力做多少功就有多少电能转化为其他形式的能． (2)电能求解思路主要有三种： ①利用克服安培力求解：电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功； ②利用能量守恒求解：机械能的减少量等于产生的电能； ③利用电路特征来求解：通过电路中所产生的电能来计算． (3)解电磁感应现象中的能量问题的一般步骤： ①在电磁感应中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路就相当于电源． ②分析清楚有哪些力做功，就可以知道有哪些形式的能量发生了相互转化． ③根据能量守恒列方程求解． 特别提醒：(1)电磁感应问题中两大研究对象及其相互制约关系 即时应用(即时突破，小试牛刀) 　3.(双选)(2009年高考福建卷)如图9－3－4所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中．一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时，速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)．设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g.则此过程(　　) 图9－3－4 经典题型探究 题型一 电磁感应中的图象问题分析 (单选)(2011年广东汕尾模拟)一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面(纸面)向里，如图9－3－5甲所示，磁感应强度B随t的变化规律如图乙所示．以I表示线圈中的感应电流，以图甲中线圈上箭头所示方向的电流为正，则以下的I－t图中正确的是(　　) 例1 图9－3－5 图9－3－6 【解析】　0～1 s，磁场在均匀增加，产生的感应电流是稳定的，由楞次定律可知，感应电流的方向是逆时针方向，电流为负，故B、C错误；4～5 s，磁感应强度不变，故无感应电流产生，选项D错误．本题正确选项为A. 【答案】　A 【规律总结】　在给定有关图象分析电磁感应过程的题目中，首先了解磁场的变化过程，再利用楞次定律判断电流的方向，然后根据法拉第电磁感应定律分析解决． 变式训练1　 (单选)(2011年山东潍坊模拟)等腰三角形内有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为2L，高为L.t＝0时刻，边长为L的正方形导线框从图示位置沿x轴正方向匀速穿过磁场，取顺时针方向为电流的正方向，则能够正确表示导线框中电流—位移(i－x)关系的是(　　) 图9－2－7 图9－3－8 解析：选A.做此类题可用排除法，当x＝1.5L时，如图中虚线框所示位置，左右导体棒处于磁场中的有效切割长度相等，感应电动 势为零；在此之前电流方向为顺 时针(正)，在此之后电流方向为 逆时针(负)，答案为A. 题型二 电磁感应中的动力学问题 (满分样板　18分)(2011年福建三明检测)如图9－3－9所示，一轻绳绕过两轻滑轮，两端分别连接着矩形导线框A1和石块A2，线框A1的ab边长l1＝1 m，bc边长l2＝0.6 m，电阻R＝0.1 Ω，质量m＝0.5 kg，石块A2的质量M＝2 kg，两水平平行虚线ef、gh之间存在着垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5 T，如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef和gh的距离sl2(取g＝10 m/s2)．问： 例2 图9－3－9 (1)线框进入磁场前石块A2的加速度a为多大？ (2)线框进入磁场时匀速运动的速度v为多大？ (3)线框完全进入磁场后，ab边继续运动到gh线的过程中，其运动性质如何？ 【思路点拨】　选好研究对象，将运动过程分成进场前、进场过程、进场后几个不同阶段，根据受力分析与牛顿运动定律列式求解． (3)线框完全进入磁场后到ab边运动至gh线，线框中无感应电流，受力情况同进入磁场前，所以该阶段仍做匀加速直线运动，加速度仍为a＝6 m/s2.(3分)