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高考专题复习---电磁感应专题复习电 磁 感 应 专 题 复 习 例 析 一、电磁感应中电流方向问题 例、(06广东物理卷) )如图1所示,用一根长为L质量不计的细杆与一个上弧长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点联结并悬挂于O点,悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场,且d0《L。先将线框拉开到如图1所示位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦。下列说法正确的是 A.金属线框进入磁场时感应电流的方向为: a→b→c→d→a B.金属线框离开磁场时感应电流的方向为: a→d→c→b→a C.金属线框dc...

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电 磁 感 应 专 题 复 习 例 析 一、电磁感应中电流方向问题 例、(06广东物理卷) )如图1所示,用一根长为L质量不计的细杆与一个上弧长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点联结并悬挂于O点,悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场,且d0《L。先将线框拉开到如图1所示位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦。下列说法正确的是 A.金属线框进入磁场时感应电流的方向为: a→b→c→d→a B.金属线框离开磁场时感应电流的方向为: a→d→c→b→a C.金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等 D.金属线框最终将在磁场内做简谐运动 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 :金属线框进入磁场时,由于电磁感应,产生电流,根据楞次定律判断电流的方向为:a→b→c→d→a 。金属线框离开磁场时由于电磁感应,产生电流,根据楞次定律判 断电流的方向为 a→d→c→b→a 。根据能量转化和守恒,可知,金属线框dc边进入 磁场与ab边离开磁场的速度大小不相等。如此往复摆动,最终金属线框在匀强磁场内摆动, 由于d0《L,单摆做简谐运动的条件是摆角小于等于10度,故最终在磁场内做简谐运动。 答案为D。 小结:本题考查了感应电动势的产生条件,感应电流方向的判定,物体做简谐运动的条件,这些是高中学生必须掌握的基础知识。感应电动势产生的条件只要穿过回路的磁通量发生变化,回路中就产生感应电动势,若 电路 模拟电路李宁答案12数字电路仿真实验电路与电子学第1章单片机复位电路图组合逻辑电路课后答案 闭合则有感应电流产生。因此弄清引起磁通量的变化因素是关键,感应电流的方向判定可用楞次定律与右手定则,在应用楞次定律时要把握好步骤:先明确回路中原磁场的方向及磁通量的变化情况,再依楞次定律确定感应电流的磁场方向,然后根据安培定则确定感应电流的方向。线圈在运动过程中的能量分析及线框最终的运动状态的确定为此题增大了难度。 练习:[06四川卷]  如图2所示,接有灯泡L的平行金属导轨水平放置在匀强磁场中,一导体杆与两导轨良好接触并做往复运动,其运动情况与弹簧振子做简谐运动的情况相同。图中O位置对应于弹簧振子的平衡位置,P、Q两位置对应于弹簧振子的最大位移处。若两导轨的电阻不计,则 A.杆由O到P的过程中,电路中电流变大 B.杆由P到Q的过程中,电路中电流一直变大 C.杆通过O处时,电路中电流方向将发生改变 D.杆通过O处时,电路中电流最大 解答:D 二、电磁感应中的多级感应问题 例、如图所示,ab、cd金属棒均处于匀强磁场中,cd 原静止,当ab向右运动时,cd如何运动(导体电阻不计) (A)若ab向右匀速运动, cd静止; (B)若ab向右匀加速运动, cd向右运动; (C)若ab向右匀减速运动, cd向左运动 分析:这是多级电磁感应问题,ab相当于一个电源,右线圈相当于负载;左线圈相当于电源,cd相当于负载。ab运动为因,切割磁感线产生感应电流为果,电流流过右线圈为因,右线圈中形成磁场为果,右线圈磁场的磁感线通过左线圈,磁场变化时为因,左线圈中产生感应电流为果,感应电流流过cd为因,cd在左磁场中受安培力作用而运动为果。故A、B、C均正确。 小结:分析电磁感应现象中的多级感应问题,要正确处理好因果关系,步步为营,紧扣闭合回路及回路中的磁通量的变化这一关键,对于线圈问题还应注意线圈的绕向。 练习、在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相接,如图所示。导轨上放一根导线ab,磁力线垂直于导轨所在平面。欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流,则导线的运动可能是 A、 向右运动        B、加速向右运动 C、加速向左运动、  D、减速向右运动    分析:此题可用逆向思维的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 分析。欲使N产生顺时针方向的感应电流,感应电流在N中的磁场方向垂直纸面向里,由楞次定律可知,有两种情况:一是M中有顺时针方向的逐渐减小的电流,其在N中的磁场方向亦向里,且磁通量在减小;二是M中有逆时针方向的逐渐增大的电流,其在N中的磁场方向为向外,且磁通量在增大,对于前者,应使ab减速向右运动;对于后者,应使ab加速向左运动,故CD正确。 三、电磁感应中的动力学问题 例、(2005年上海)如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成θ=370角,下端连接阻值为R的电阻。匀强磁场的方向与导轨平面垂直。质量为0.2㎏、电阻不计的导体棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并且接触良好,它们间的动摩擦因数为0.25。 (1)金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小。 (2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,求该速度的大小。 (3)在上问中,若R=2Ω,金属棒中电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向。 (g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8) 分析: (1)金属棒开始下滑时初速度为零,根据牛顿第二定律有: mgsinθ-μmgcosθ=ma 代入数据得:a=10×(0.6-0.25×0.8)m/s2=4m/s2 (2)设金属棒达到稳定时,速度为v,所受安培力为F,棒在沿导轨方向受力平衡,则 mgsinθ-μmgcosθ-F=0 此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率 Fv=P V= (3)设电路中电流强度为I,两导轨间金属棒的长度为L,磁场的感应强度为B,则 I= P=I2R 由以上两式得  B=     磁场的方向垂直导轨平面向上。 小结:此题为电磁感应知识与力学、电路知识的综合问题,此类题目常以导轨运动为背景,解决此类题的关键是对金属导体作出正确的受力分析,并通过运动状态的动态分析来寻找过程的临界状态,得出速度、加速度的极值条件,找到解题的突破口,然后综合运用力学及电学规律分析和解决实际问题。 练习、(06重庆卷)两根相距为L的足够长的金属直角导轨如题21图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面。质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ,导轨电阻不计,回路总电阻为2R。整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度V1沿导轨匀速运动时,cd杆也正好以速率向下V2匀速运动。重力加速度为g。以下说法正确的是 A.ab杆所受拉力F的大小为μmg+ B.cd杆所受摩擦力为零 C. 回路中的电流强度为 D.μ与g大小的关系为μ= 解答案:AD 四、电磁感应中的电路问题 例、如图所示,在磁感强度为B的匀强磁场中有一半径为L的金属圆环。已知构成圆环的电线电阻为4r0,以O为轴可以在圆环上滑动的金属棒OA电阻为r0,电阻R1=R2=4r0。如果OA棒以某一角速度匀速转动时 ,电阻R1的电功率最小值为P0,那么OA棒匀速转动的角速度应该多大?(其它电阻不计) 分析:OA棒的感应电动势=BL2/2,等效电路如图所示,当OA棒A端处于圆环最上端时,即r环1= r环2时,圆环的等效电阻最大,其值 r=r环1r环2/ (r环1+ r环2)=r0 干路中的最小电流 I= 电阻R1的最小功率 P0= 小结:电磁感应现象常与恒定电路相结合构建综合题,分析此类问题时一般遵循“三步曲”即:用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向,找准等效电源;正确画好等效电路,区分内、外电路,路端电压与电动势;灵活运用闭合电路欧姆定律,串、并联电路的性质及电功、电功率、电热等计算公式求解相关物理量。 练习(05天津)图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l为0.40m,电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直。质量m为6.0×10-3kg、电阻为1.0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R1。当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑,整个电路消耗的电功率P为0.27W,重力加速度取10m/s2,试求速率v和滑动变阻器接入电路部分的阻值R2。(4.5m/s,6.0Ω) 五、电磁感应中的图象问题 例、(06天津卷 )在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图1所示,当磁场的磁感应强度B随时间t如图2变化时,图3中正确表示线圈感应电动势E变化的是 分析:在第1s内,由楞次定律可判定电流为正,其产生的感应电动势E1= ,在第2s和第3s内,磁场B不变化,线圈中无感应电流,在第4s和第5s内,B减小,由楞次定律可判定,其电流为负,产生的感应电动势E1= ,由于ΔB1=ΔB2,Δt2=2Δt1,故E1=2E2,由此可知,A选项正确。 小结:1、此题考查了电磁感应中的图象问题,正确理解图象问题,必须根据图象的定义把图象反映的规律应用到实际过程中去,同时把实际过程对应到图象中去,然后根据实际过程的物理规律判断。 2、电磁感应现象中的图象问题可分为两种类型:一是通过对电磁感应过程分析选出或画出正确的图象;二是由给定的图象分析电磁感应过程,确定相关的物理量.在此两类问题中所中涉及到的图象也有两种情况:一是各物理量随时间t变化的图象,如B - t 图线、Φ- t图线、E - t 图线、I - t 图线等;二是各物理量随线圈或导体的位移x变化的图线,如E - x 图线、I - x 图线等.解决图象问题的关键是首先要弄清闭合回路中的磁通量变化情况及线框中感应电流I随时间的变化关系,再利用右手定则、法拉第电磁感应定律等规律分析解决,同时注意感应电流的方向与规定正向方向之间的关系,并巧妙地利用 或 分析问题。 练习(2005湖南理综)图中两平行虚线之间存在匀强电场,虚线间的距离为L,磁场方向垂直纸面向里。abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为L。 t=0时刻,bc边与磁场区域边界重合(如右图)。现令线圈以恒定的速度为v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。取a—b--c--d的感应电流方向为正方向,则在线圈穿过磁场区域中过程中,感应电流I随时间t变化的图线可能是(  B ) 六、电磁感应中的能量问题 例、(06上海物理卷) 如图所示,将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出,穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场,磁场的方向垂直纸面向里.线框向上离开磁场时的速度刚好是进人磁场时速度的一半,线框离开磁场后继续上升一段高度,然后落下并匀速进人磁场.整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力f且线框不发生转动.求: 
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分类:生活休闲
上传时间:2019-02-23
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