（浙江选考）2018版高考物理总复习 第9章 电磁感应（第3课时）电磁感应现象的综合问题课件.ppt

* 第3课时　电磁感应现象的综合问题 [基础过关] 一、电磁感应中的电路问题 1.电源和内阻：切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于_____。该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的_____。 2.感应电动势：E＝BLv或E＝ 。 电源 内阻 二、电磁感应中的动力学问题 1.通电导体在磁场中受到_______作用，电磁感应问题往往和力学问题联系在一起。解决的基本方法如下： (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)分析导体受力情况(包含安培力在内的全面受力分析)； (4)根据平衡条件或______________列方程。 安培力 牛顿第二定律 2.两种状态处理 (1)导体处于平衡态——静止或匀速直线运动状态。 处理方法：根据平衡条件——合外力等于零列式分析。 (2)导体处于非平衡态——加速度不等于零。 处理方法：根据牛顿第二定律进行动态分析，或结合功能关系分析。 三、电磁感应中的能量转化 1.电磁感应现象的实质是_____________和_____之间的转化。 2.感应电流在磁场中受安培力，克服安培力_____，将_________ 的能转化为_____，电流做功再将电能转化为______________。 其他形式的能 电能 做功 其他形式 电能 其他形式的能 解析　由公式E＝Blv可知，当刷卡速度减半时，线圈中的感应电动势最大值减半，且刷卡所用时间加倍，故D选项正确。 答案　D 乙 2.(2015·浙江10月选考)如图1所示， 质量m＝3.0×10－3 kg的“ ” 形金属细框竖直放置在两水银槽 中，“ ”形框的水平细杆CD 长l＝0.20 m，处于磁感应强度大 小B1＝1.0 T、方向水平向右的匀 强磁场中。有一匝数n＝300匝、 面积S＝0.01 m2的线圈通过开关 K与两水银槽相连。线圈处于与 线圈平面垂直的、沿竖直方向的匀强磁场中，其磁感应强度B2的大小随时间t变化的关系如图2所示。 (1)求0～0.10 s线圈中的感应电动势大小； (2)t＝0.22 s时闭合开关K，若细杆CD所受安培力方向竖直向上，判断CD中的电流方向及磁感应强度B2的方向； (3)t＝0.22 s时闭合开关K，若安培力远大于重力，细框跳起的最大高度h＝0.20 m，求通过细杆CD的电荷量。 答案　(1)30 V　(2)电流方向C→D　B2方向向上 (3)0.03 C 答案　A 要点二　电磁感应图象问题 1.图象问题大体上可分为三类 (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。 (3)根据图象定量计算。 2.解题步骤 (1)明确图象的种类，即是B－t图还是Φ－t图，或者是E－t图、I－t图等。 (2)分析电磁感应的具体过程判断对应的图象是否分段，共分几段。 (3)用右手定则或楞次定律确定感应电流的方向。 (4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式。 (5)根据函数关系式，进行数学分析。 (6)画图象或判断图象。 【例2】 矩形导线框abcd放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的图象如图所示。设t＝0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，则在0～4 s时间内，选项图中能正确反映线框ab边所受的安培力F随时间t变化的图象是(规定ab边所受的安培力向左为正)(　　) 解析　在0～1 s内，由法拉第电磁感应定律可知，产生的感应电流大小恒定，由楞次定律可得线框内产生的感应电流方向为顺时针方向，根据左手定则可判断出线框ab边所受安培力方向向左(为正)，由F＝BIL可知F随磁感应强度的减小而减小。在1～2 s内，由楞次定律可得线框内产生的感应电流方向为顺时针方向，根据左手定则可判断出线框ab边所受安培力方向向右(为负)，由F＝BIL可知F随磁感应强度的增大而增大。同理在2～3 s内，线框ab边所受安培力方向向左(为正)，由F＝BIL可知F随磁感应强度的减小而减小。在3～4 s内，线框ab边所受安培力方向向右(为负)，由F＝BIL可知F随磁感应强度的增大而增大，D正确。 答案　D 【例3】 如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l＝0.5 m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触。已知两棒质量均为m＝0.02 kg，电阻均为R＝0.1 Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.2 T。棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒