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菜 单,固考基知识整合,析考点核心突破,辨误区易错例析,2013高考二轮专题复习 物理(安徽专用),单击此处编辑母版文本样式,本资料仅供参考,不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考,不能作为科学依据。感谢您,本小节结束,请按ESC键返回,本资料仅供参考,不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考,不能作为科学依据。感谢您,第2讲电磁感应,第1页,第2页,1.,问题分类,在电磁感应现象中,回路产生感应电动势、感应电流及磁场对导线作用力随时间改变规律,也可用图象直观地表示出来如,I,t,、,B,t,、,E,t,、,E,x,、,I,x,图象等此问题可分为两类:,(1)由给定电磁感应过程选出或画出对应物理量函数图象,(2)由给定相关图象分析电磁感应过程,确定相关物理量,第3页,2,分析思绪,(1)明确图象种类,(2)分析电磁感应详细过程,(3)结合相关规律写出函数表示式,(4)依据函数关系进行图象分析,3,注意事项,(1)图象中两坐标轴意义,(2)图象中正负与物理量正负关系,(3)图象斜率、截距物理意义,第4页,第5页,第6页,【解析】,依据右手定则确定,当,b,、,c,刚进入左侧磁场时,电流为正方向,C错误依据,E,BL,v,,感应电动势和感应电流大小与有效长度成正比,,b,、,c,边在左侧磁场有效长度随,x,方向逐步增大,,b,、,c,进入右侧磁场时,,a,、,d,进入左侧磁场,因为两侧磁场方向相反,故有效长度为,a,、,d,和,b,、,c,切割磁感线有效长度之和,保持不变,且电流为负方向,故A错误当,b,、,c,边出右侧磁场时电流方向仍为正方向,故B错误,D正确,【答案】,D,第7页,对于线圈穿越磁场产生感应电流图象问题,应注意以下几点:,(1)要划分不一样运动阶段,对每一阶段应用楞次定律和法拉第电磁感应定律进行分析;,(2)要依据相关物理规律找到物理量间函数关系,方便确定图象形状,(3)线圈穿越方向相反两磁场时,要注意有两条边都切割磁感线产生感应电动势,第8页,1,(宣城模拟),如图522所表示,在,x,0区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里矩形线框,abcd,从,t,0时刻起由静止开始沿,x,轴正方向做匀加速运动,则线框中感应电流,I,(取逆时针方向电流为正)随时间,t,改变图线是(),第9页,【解析】,线框沿,x,轴正方向做匀加速运动,,cd,边切割磁感线,依据右手定则,电流方向为顺时针,即负方向,故A、C错误再依据,E,BL,v,Bla,t,,B错误,D正确,【答案】,D,第10页,2.,(新课标全国高考),如图523,一载流长直导线和一矩形框固定在同一平面内,线框在长直导线右侧,且其长边与长直导线平行已知在,t,0到,t,t,1,时间间隔内,直导线中电流,i,发生某种改变,而线框中感应电流总是沿顺时针方向;线框受到安培力协力先水平向左、后水平向右设电流,i,正方向与图中箭头所表示方向相同,则,i,随时间,t,改变图线可能是(),第11页,【解析】,因通电导线周围磁场离导线越近磁场越强,而线框中左右两边电流大小相等,方向相反,所以受到安培力方向相反,导线框左边受到安培力大于导线框右边受到安培力,所以协力与左边导线框受力方向相同因为线框受到安培力协力先水平向左,后水平向右,依据左手定则,导线框处磁场方向先垂直纸面向里,后垂直纸面向外,依据右手螺旋定则,导线中电流先为正,后为负,所以选项A正确,选项B、C、D错误,【答案】,A,第12页,处理与电路相联络电磁感应问题基本方法是:,(1)切割磁感线导体或磁通量发生改变回路产生感应电动势,则这部分电路就是等效电源,使用方法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势大小和方向;,(2)正确分析电路结构,画出等效电路图;,(3)利用电路规律求解,主要有闭合电路欧姆定律、串并联电路性质特点、电功、电热公式等,第13页,第14页,A螺线管中产生感应电动势为1 V,B闭合S,电路中电流稳定后,电阻,R,1,电功率为5,10,2,W,C电路中电流稳定后电容器下极板带正电,DS断开后,流经,R,2,电荷量为3.6,10,5,C,第15页,【答案】,C,第16页,电磁感应与电路综合问题以法拉第电磁感应定律、欧姆定律知识为基础,考查综合利用知识处理问题能力将产生感应电动势那部分电路视为电源,画出等效电路图,依据法拉第电磁感应定律求出电动势大小,然后依据欧姆定律,结合电路特点列式联立便可求解,第17页,1,(福州二模),法拉第曾提出一个利用河流发电构想,并进行了试验研究试验装置示意图如图525所表示,两块面积均为,S,矩形金属板,平行、正对、竖直地全部浸在河水中,间距为,d,.水流速度处处相同,大小为,v,,方向水平,金属板与水流方向平行地磁场磁感应强度竖直分量为,B,,水电阻率为,,水面上方有一阻值为,R,电阻经过绝缘导线和电键K连接到两个金属板上,忽略边缘效应则电阻,R,消耗电功率(),第18页,【答案】,C,第19页,2.如图526所表示,水平设置三条光滑平行金属导轨,a,、,b,、,c,位于同一水平面上,,a,与,b,、,b,与,c,相距均为,d,1 m,导轨,ac,间横跨一质量为,m,1 kg金属棒,MN,,棒与三条导轨垂直,且一直接触良好棒电阻,r,2,导轨电阻忽略不计在导轨,bc,间接一电阻为,R,2 灯泡,导轨,ac,间接一理想电压表整个装置放在磁感应强度,B,2 T匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下现对棒,MN,施加一水平向右拉力,F,,使棒从静止开始运动若施加水平外力功率恒定,且棒到达稳定时速度为1.5 m/s,则水平外力功率为_W,此时电压表读数为_V.,第20页,【解析】,棒到达稳定速度1.5 m/s时,金属棒,MN,下半段产生感应电动势,Bd,v,3 V,灯泡中电流,I,1 A,金属棒,MN,下半段所受安培力,BId,2 N,水平外力功率为,P,F,v,2,1.5 W3 W金属棒,MN,下半段两端点电压为2 V,电压表读数为3 V2 V5 V.,【答案】,35,第21页,1.,基本方法,(1)使用方法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势大小和方向,(2)由闭合电路欧姆定律求回路中电流,(3)分析导体受力情况(包含安培力在内全方面受力分析),(4)依据平衡条件或牛顿第二定律列方程求解,第22页,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:依据平衡条件(合外力等于零)列式分析,(2)导体处于非平衡态加速度不为零,处理方法:依据牛顿第二定律进行动态分析,或结合功效关系分析,第23页,第24页,第25页,【答案】,(1)0.80 V(2)0.80 N(3)看法析,第26页,这类问题中力现象和电磁现象相互联络,相互制约,处理问题前首先要建立,“,动,电,动,”,思维次序,可概括为:,(1)找准主动运动者,使用方法拉第电磁感应定律和楞次定律求解电动势大小和方向,(2)依据欧姆定律,求解回路中电流,(3)分析安培力对导体棒运动速度、加速度影响,从而推理得出对电路中电流有什么影响,最终定性分析出导体棒最终运动情况,(4)列牛顿第二定律或平衡方程求解,第27页,1,(合肥一中模拟),如图528甲所表示,,MN,左侧有一垂直纸面向里匀强磁场现将一边长为,l,、质量为,m,、电阻为,R,正方形金属线框置于该磁场中,使线框平面与磁场垂直,且,bc,边与磁场边界,MN,重合当,t,0时,对线框施加一水平拉力,F,,使线框由静止开始向右做匀加速直线运动;当,t,t,0,时,线框,ad,边与磁场边界,MN,重合图乙为拉力,F,随时间改变图线由以上条件可知,磁场磁感应强度,B,大小为(),第28页,【答案】,B,第29页,2,(浙江高考),如图529甲所表示,在水平面上固定有长为,L,2 m、宽为,d,1 m金属“U”型导轨,在“U”型导轨右侧,l,0.5 m范围内存在垂直纸面向里匀强磁场,且磁感应强度随时间改变规律如图529乙所表示在,t,0时刻,质量为,m,0.1 kg导体棒以,v,0,1 m/s初速度从导轨左端开始向右运动,导体棒与导轨之间动摩擦因数为,0.1,导轨与导体棒单位长度电阻均为,0.1/m,不计导体棒与导轨之间接触电阻及地球磁场影响(取,g,10 m/s,2,),第30页,(1)经过计算分析4 s内导体棒运动情况;,(2)计算4 s内回路中电流大小,并判断电流方向;,(3)计算4 s内回路产生焦耳热,第31页,第32页,【答案】,(1)前1 s导体棒做匀减速直线运动,14 s内一直保持静止,(2)0.2 A,顺时针方向,(3)0.04 J,第33页,第34页,2明确功效关系,确定有哪些形式能量发生了转化如有摩擦力做功,必有内能产生;有重力做功,重力势能必定发生改变;安培力做负功,必定有其它形式能转化为电能等,3依据不一样物理情景选择动能定理,能量守恒定律,功效关系列方程求解,第35页,第36页,(1)求棒,ab,穿越区域1磁场过程中电阻,R,产生焦耳热,Q,;,(2)求棒,ab,穿越,n,个磁场区域过程中拉力对棒,ab,所做功,W,;,(3)要求棒中从,a,到,b,电流方向为正,画出上述过程中经过棒,ab,电流,I,随时间,t,改变图象;,第37页,第38页,第39页,第40页,1.,(合肥模拟),如图5211所表示,足够长光滑U型导轨宽度为,L,,其所在平面与水平面夹角为,,上端连接一个阻值为,R,电阻,置于磁感应强度大小为,B,,方向垂直于导轨平面向上匀强磁场中,今有一质量为,m,、有效电阻为,r,金属杆沿框架由静止下滑,设磁场区域无限大,当金属杆下滑到达最大速度时,运动位移为,x,,则(),第41页,第42页,【答案】,B,第43页,2.,(天津高考),如图5212所表示,一对光滑平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距,l,0.5 m,左端接有阻值,R,0.3 电阻一质量,m,0.1 kg,电阻,r,0.1 金属棒,MN,放置在导轨上,整个装置置于竖直向上匀强磁场中,磁场磁感应强度,B,0.4 T棒在水平向右外力作用下,由静止开始以,a,2 m/s,2,加速度做匀加速运动,当棒位移,x,9 m时撤去外力,棒继续运动一段距离后停下来,已知撤去外力前后回路中产生焦耳热之比,Q,1,Q,2,2,1.导轨足够长且电阻不计,棒在运动过程中一直与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触求:,(1)棒在匀加速运动过程中,经过电阻,R,电荷量,q,;,(2)撤去外力后回路中产生焦耳热,Q,2,;,(3)外力做功,W,F,.,第44页,第45页,第46页,(3)由题意知,撤去外力前后回路中产生焦耳热之比,Q,1,Q,2,2,1,可得,Q,1,3.6 J,在棒运动整个过程中,由功效关系可知,W,F,Q,1,Q,2,由,式得,W,F,5.4 J.,【答案】,(1)4.5 C(2)1.8 J(3)5.4 J,第47页,1,楞次定律应用易出现错误,楞次定律中感应电流磁场,“,妨碍,”,作用并不是阻止,其实质是延缓磁通量改变;妨碍更不是相反,而是,“,增反减同,”,,即原磁通量增加,感应电流磁场与原磁场方向相反,原磁通量减小,感应电流磁场与原磁场方向相同;感应电流磁场妨碍是磁通量改变,而不是磁通量本身,第48页,2,右手定则和左手定则、安培定则辨析,在分析判断感应电流方向时,右手定则与左手定则轻易相混,要抓住,“,因果关系,”,才能防止犯错,,“,因动而电,”,用右手;,“,因电而动,”,用左手不能错误地认为只要判断电流方向就用,“,右手,”,定则,而要分清是感应电流方向还是原电流方向,安培定则,用右手判断电流磁场,左手定则,用左手判断通电导体安培力方向,右手定则,用右手判断切割磁感线电流方向,第49页,3,“,磁通量,”“,磁通量改变量,”,和,“,磁通量改变率,”,易混同,由法拉第电磁感应定律可知,感应电动势与磁通量改变率成正比,与磁通量和磁通量改变量均无关计算磁通量改变量时要注意区分磁通量正负,若穿入闭合回路磁通量为正,则穿出闭合回路磁通量为负比如面积为,S,闭合线圈在磁感应强度为,B,匀强磁场中由中性面位置旋转180,在此过程中磁通量改变量,2,BS,,而不是零,4,公式,E,BL,v,应用易出现错误,利用公式,E,BL,v,,要注意,B,、,L,、,v,必须相互垂直且,L,为导体切割磁感线有效长度,第50页,5,电磁感应电路问题易出现错误,闭合电路一部分导体做切割磁感线运动时,要正确判断哪部分导体做切割磁感线运动,该部分导体为电源部分,(,内电路,),,其余部分导体为外电路部分电流在外电路由高电势流向低电势,而在内电路则由低电势流向高电势比如:由粗细均匀电阻丝制成边长为,l,正方形线框,abcd,,以水平向右速度,v,匀速穿过宽度为,2,l,、磁感应强度为,B,匀强磁场区域,第51页,第52页,6,电磁感应能量转化问题易出现错误,易忽略某种能量或重复应用某一个能量造成错误比如克服安培力做功、电路中产生热量、其它能转化电能是同一个量,列式时不能重复相加,第53页,第54页,A,线框中感应电流方向一直不变,B线框中感应电流一直在增大,C线框所受安培力方向一直相同,D当经过线框磁通量最大时,线框中感应电动势为零,【解析】,线框穿过磁场过程中,线框中磁通量先增大再减小,感应电流方向先逆时针,再顺时针,故A错误,将线框穿过磁场过程分为三段,感应电流先增大,再不变,再减小,故B错误依据楞次定律安培力方向妨碍线框运动,C正确,当经过线框磁通量最大时,磁通量改变率不为零,故感应电动势不为零,D错误,【答案】,C,第55页,不能将线框运动分段处理,易错选B.对楞次定律了解不清,认为感应电流方向改变,安培力方向也改变,造成漏选C.对法拉第电磁感应定律了解错误易错选D.,第56页,第57页,【答案】,B,第58页,对焦耳热、安培力做功实质认识不清易错选A或D.对电磁感应内、外电路分辩不清易错选C.,第59页,第60页,第61页,第62页,【答案】,B,第63页,审题不清,不知导体棒刚进入磁场时速度减小,而认为速度稳定时,重力和安培力相等电流最大,造成错选A.对整个过程中能量转化过程不清楚,认为导体棒在磁场中降低重力势能全部用来克服安培力做功,转化为焦耳热,造成错选C.,第64页,第65页,
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