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易错点11 电磁感应中电路与力学的综合问题(3陷阱点5考点4题型)-备战2025年高考物理易错题专练(新高考通用)(原卷版).docx

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易错点11不能准确解决电磁感应中电路与力学的综合问题

目录

01易错陷阱

易错点一:错误地运用楞次定律求感应电流

易错点二:不能明确磁通量、磁通量变化量、磁通量变化率的区别

易错点三:错误求解电磁感应与电路和力学的综合问题

02易错知识点

知识点一、动生电动势的几个问题

知识点二、能量转化及焦耳热的求法

知识点三、电磁感应中的“单杆”问题分析

知识点四、电磁感应中的“双杆”问题分析

知识点五、电磁感应中的图像问题

03举一反三——易错题型

题型一:通过导体的电量q计算

题型二:电磁感应中的图像分析

题型三:电磁感应中的导轨滑杆模型

题型四:动量定理动量守恒定律在电磁感应中的应用

04易错题通关

易错点一:错误地运用楞次定律求感应电流

1.判断电磁感应现象是否发生的一般流程

2.“阻碍”的含义及步骤

楞次定律中“阻碍”的含义

“四步法”判断感应电流方向

易错点二:不能明确磁通量、磁通量变化量、磁通量变化率的区别

1.磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ及磁通量的变化率eq\f(ΔΦ,Δt)的比较

磁通量Φ

磁通量的变化量ΔΦ

磁通量的变化率eq\f(ΔΦ,Δt)

物理

意义

某时刻穿过磁场中某个面的磁感线条数

在某一过程中,穿过某个面的磁通量的变化量

穿过某个面的磁通量变化的快慢

当B、S互相垂直时的大小

Φ=BS

ΔΦ=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Φ2-Φ1,B·ΔS,S·ΔB))

eq\f(ΔΦ,Δt)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(|Φ2-Φ1|,Δt),B·\f(ΔS,Δt),\f(ΔB,Δt)·S))

注意

若穿过的平面中有方向相反的磁场,则不能直接用Φ=BS.Φ为抵消以后所剩余的磁通量

开始和转过180°时平面都与磁场垂直,但穿过平面的磁通量是不同的,一正一负,ΔΦ=2BS,而不是零

在Φ-t图像中,可用图线的斜率表示eq\f(ΔΦ,Δt)

易错点三:错误求解电磁感应与电路和力学的综合问题

1.电磁感应问题中电学对象与力学对象的相互制约关系

2.处理此类问题的基本方法

(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)求回路中感应电流的大小和方向.

(3)分析研究导体受力情况(包括安培力).

(4)列动力学方程或根据平衡条件列方程求解.

知识点一、动生电动势的几个问题

1.导体切割磁感线时的感应电动势

切割方式

电动势表达式

说明

垂直切割

E=Blv

①导体棒与磁场方向垂直,磁场为匀强磁场

②式中l为导体切割磁感线的有效长度

③旋转切割中导体棒的平均速度等于中点位置的线速度eq\f(1,2)lω

倾斜切割

E=Blvsinθ(θ为v与B的夹角)

旋转切割(以一端为轴)

E=Bleq\x\to(v)

=eq\f(1,2)Bl2ω

如果求导体中两点间,则eq\x\to(v)等于这两点速度之和的一半

2.导体转动切割磁感线

当导体棒在垂直于磁场的平面内,绕导体棒上某一点以角速度ω匀速转动时,则:

(1)以导体棒中点为轴时,E=0(相同两段的代数和)。

(2)以导体棒端点为轴时,E=eq\f(1,2)Bωl2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(平均速度取中点位置的线速度\f(1,2)ωl))。

(3)以导体棒上任意一点为轴时,E=eq\f(1,2)Bω(leq\o\al(2,1)-leq\o\al(2,2))(不同两段的代数和,其中l1l2)。

知识点二、能量转化及焦耳热的求法

(1)能量转化

eq\x(\a\al(其他形式,的能量))eq\o(――→,\s\up7(克服安培),\s\do5(力做功))eq\x(\a\al(电,能))eq\o(――→,\s\up7(电流做功))eq\x(\a\al(焦耳热或其他,形式的能量))

(2)求解焦耳热Q的三种方法(纯电阻电路)

知识点三、电磁感应中的“单杆”问题分析

初态

v0≠0

v0=0

示意图

质量为m、电阻不计的单杆ab以一定初速度v0在光滑水平轨道上滑动,两平行导轨间距为l

轨道水平光滑,单杆ab质量为m,电阻不计,两平行导轨间距为l

轨道水平光滑,单杆ab质量为m,电阻不计,两平行导轨间距为l,拉力F恒定

轨道水平光滑,单杆ab质量为m,电阻不计,两平行导轨间距为l,拉力F恒定

运动分析

导体杆做加速度越来越小的减速运动,最终杆静止

当E感=E时,v最大,且vm=eq\f(E,Bl),最后以vm匀速运动

当a=0时,v最大,vm=eq\f(FR,B2l2),杆开始匀速运动

Δt时间内流入电容器的电荷量Δq=CΔU=CBlΔv

电流I=eq\f(Δq,Δt)=CBleq\f(Δv,Δt)=CBla

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