2025高考物理二轮复习专题四-电路和电磁感应-第6讲 电磁感应实践性应用专题【课件】.pptx

第6讲电磁感应实践性应用专题

角度1解构情境，还原电磁感应基础问题角度2利用题设信息运用创造性思维解决问题跟踪训练备用习题

进入新高考新教材新课标阶段后，浙江物理连续四次关于电磁感应的问题都是基于真实背景的实践应用类问题，虽然最终的模型都指向杆和框的基本结构，但是理解信息，解构情境是非常值得训练的.

角度1解构情境，还原电磁感应基础问题?

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技法点拨1.此题情境新颖，需要学生理解题设，挖掘信息，攫取条件，构建模型.2.此类问题指向也比较简单，就是需要学生从模型中抽取出常见的电磁感应基本题设，从能量、电荷量、力与运动角度分析此类问题.

角度2利用题设信息运用创造性思维解决问题??

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技法点拨1.此题和前述问题不一样在于题设情境更难把握，有些问题甚至从高视角俯瞰中学物理问题.2.此类问题一般不会化简成固定范式，需要用一定创造力去解决，但计算复杂度和过程繁琐程度是远远小于一般问题的，难点在于是否能想到关键突破口.

1.每个快递入库时都会贴一张电子标签,以便高效仓储、分拣.如图甲所示,某快递表面的标签上固定了一个横放的“日”字形线圈,在入库时快递与传送带一起以水平恒定速度v0穿过磁感应强度为B、方向竖直向下且宽为L的有界匀强磁场,磁场边界与CD边平行,传送带连接的传感器可以采集到快递受到的摩擦力.已知线圈短边CD长为L,长边CG长为2L,E、F为两长边的中点.电阻RCD=RGH=r,REF=2r,其余部分电阻不计.

(1)求CD边刚进磁场时,CD中感应电流的方向;[答案]从D到C[解析]CD边刚进磁场时,根据右手定则可知感应电流方向从D到C.

(2)求CD边刚进磁场时,快递受到的摩擦力Ff;?

?(3)求整个“日”字形线圈穿过磁场的过程中,产生的总焦耳热Q;

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?(4)取D到C的电流方向为正,请在图乙中画出“日”字形线圈穿过磁场的过程中,流过CD边的电流ICD与位移x的关系图像.(不需要分析过程)[答案]如图所示

2.如图甲所示,为研究试验小车的电磁驱动和电磁阻尼,总质量为M的小车底面固定矩形金属线框abcd,小车底面下方固定绕有线圈的长方体软磁棒.小车的电磁驱动系统如图乙所示,驱动磁场与线框平面垂直且均匀分布,相邻磁场的磁感应强度大小均为B,方向相反,磁场宽度与线框边长bc相等,已知金属线框的总电阻为R,ab边长为L.小车的电磁阻尼系统如图丙所示,软磁棒位于长方体铝条轨道之间,与铝条轨道靠近并互相垂直,软磁棒端面是边长为d的正方形,线圈通电后软磁棒才可看作条形磁铁,它在端面正对的铝条区域形成磁感应强度为B0的匀强磁场.为了研究方便,铝条中只考虑与端面正对部分的磁场和电阻,其他部分的磁场和电阻均忽略不计,已知铝条的厚度为l,电阻率为ρ.小车进行试验时,先断开软磁棒线圈的电流,驱动磁场以加速度a从静止开始向右做匀加速运动,经过一段时间后小车开始运动,假设小车所受的阻力恒为f.

(1)判断金属线框在图乙位置时感应电流的方向(顺时针或逆时针);[答案]顺时针[解析]由楞次定律可知感应电流方向为顺时针.

(2)求驱动磁场开始运动到小车开始运动所经过的时间:?

(3)在驱动磁场开始运动t1时间后,小车已经在做匀加速运动,求此时小车的速度;?

?(4)当小车速度达到v0时,使驱动磁场立即停止运动,同时给软磁棒的线圈通上电流,则小车经过t2时间停下,求此减速过程中小车运动的距离.

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?(3)求(2)中单位时间内反馈线圈产生的热量.?