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在外力作用下,回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动。
在匀速运动过程中外力做功,磁场力对导体棒做功,磁铁克服磁场力做功,重力对磁铁做功,回路中产生的焦耳热为,导体棒获得的动能为。
则答案名师点睛本题考查法拉第电磁感应定律的应用,侧重于其中的能量关系,意在考查考生的分析能力。
做本题的关键在于掌握电磁感应中的能量转化关系,知道什么能转化为电能,电能又转化成什么能。
多选案例北京如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度端连接的电阻。
导线所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度。
导体棒放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均等于电流的变化率,而电流的变化率决定了磁通量的变化率,磁通量的变化率决定感应电动势的大小案例上海如图两相距的平行金属导轨固定于水平面上,导轨左端与阻值的电阻连接,导轨间虚线右流始终向左,其大小按图乙所示规律变化。
规定内圆环端电势高于端时,间的电压为正,下列图像可能正确的是图甲答案方法技巧此题关键是知道图线的切线的斜率应电流的产生条件及其方向的判定,导体切割磁感线产生感应电动势的计算案例山东如图甲,为定值电阻,两金属圆环固定在同绝缘平面内。
左端连接在周期为的正弦交流电源上,经二极管整流后,通过的电能计算电动势电压电流电功等能由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象或由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量命题规律结合各种图象如图象图象和图象,考查感长度为有解以上三式得考向电磁感应现象中的电路和图象问题讲高考考纲要求能认识电磁感应现象中的电路结构,并阻为,长为,边刚进入磁场时速度为,此时线框切割磁感线的有效长度为对线框有安,安进入磁场前的段时间内,线框做匀速运动,此时切割磁感线的有效线框做匀速运动。
求边刚进入磁场时,线框的加速度从线框开始下落到边刚进入磁场的过程中,线框损失的机械能和重力做功之比错因不知道有效长度发生了变化正解设线框质量为电,磁场高度为竖直平面内有等腰梯形线框,底边水平,其上下边长之比为,高为现使线框边在磁场边界的上方高处由静止自由下落,当边刚进入磁场时加速度恰好为,在边刚进入磁场前的段时间内,为平均电动势线框绕垂直于匀强磁场方向的条轴以角速度转动,如果从中性面开始计时为匝数,为线框面积讲易错题目如图所示,水平虚线之间是匀强磁场,磁场方向水平向里,当即⊥时,对的理解中的为有效切割长度,即导体在与垂直的方向上的投影长度④中的若为瞬时速度,则为瞬时电动势当为平均速度,回路总电阻总有关,与时间长短无关推导如下导体切割磁感线运动适用范围该公式只适用于导体切割磁感线运动的情况对的理解公式中的为与方向间的夹角形式列方程求解④几点注意公式是求解回路段时间内平均电动势的最佳选择用公式求感应电动势时,为线圈在磁场范围内的有效面积通过回路截面的电荷量仅与和原电流的变化自感现象增反减同应用法拉第电磁感应定律解题的般步骤分析穿过闭合电路的磁场方向及磁通量的变化情况利用楞次定律确定感应电流的方向灵活选择法拉第电磁感应定律的不同表达无磁通量变化。
讲方法利用电磁感应的效果进行判断的方法方法阻碍原磁通量的变化增反减同方法阻碍相对运动来拒去留方法使线圈面积有扩大或缩小的趋势增缩减扩④方法阻碍程中,磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化圆盘中的自由电子随圆盘起运动形成电流,此电流产生的磁场导致磁针转动答案规律总结把握磁通量的变化才是关键,根据对称性,圆盘磁通量始终等于零,示。
实验中发现,当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时,磁针也随着起转动起来,但略有滞后。
下列说法正确的是圆盘上产生了感应电动势圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动在圆盘转动的过但穿过闭合线圈的磁通理没变。
趁热打铁多选全国新课标Ⅰ年,法国科学家阿拉果完成了著名的圆盘实验。
实验中将铜圆盘水平放置,在其中心正上方用柔软细线悬挂枚可以自由旋转的磁针,如图所示但穿过闭合线圈的磁通理没变。
趁热打铁多选全国新课标Ⅰ年,法国科学家阿拉果完成了著名的圆盘实验。
实验中将铜圆盘水平放置,在其中心正上方用柔软细线悬挂枚可以自由旋转的磁针,如图所示。
实验中发现,当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时,磁针也随着起转动起来,但略有滞后。
下列说法正确的是圆盘上产生了感应电动势圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动在圆盘转动的过程中,磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化圆盘中的自由电子随圆盘起运动形成电流,此电流产生的磁场导致磁针转动答案规律总结把握磁通量的变化才是关键,根据对称性,圆盘磁通量始终等于零,无磁通量变化。
讲方法利用电磁感应的效果进行判断的方法方法阻碍原磁通量的变化增反减同方法阻碍相对运动来拒去留方法使线圈面积有扩大或缩小的趋势增缩减扩④方法阻碍原电流的变化自感现象增反减同应用法拉第电磁感应定律解题的般步骤分析穿过闭合电路的磁场方向及磁通量的变化情况利用楞次定律确定感应电流的方向灵活选择法拉第电磁感应定律的不同表达形式列方程求解④几点注意公式是求解回路段时间内平均电动势的最佳选择用公式求感应电动势时,为线圈在磁场范围内的有效面积通过回路截面的电荷量仅与和回路总电阻总有关,与时间长短无关推导如下导体切割磁感线运动适用范围该公式只适用于导体切割磁感线运动的情况对的理解公式中的为与方向间的夹角,当即⊥时,对的理解中的为有效切割长度,即导体在与垂直的方向上的投影长度④中的若为瞬时速度,则为瞬时电动势当为平均速度,为平均电动势线框绕垂直于匀强磁场方向的条轴以角速度转动,如果从中性面开始计时为匝数,为线框面积讲易错题目如图所示,水平虚线之间是匀强磁场,磁场方向水平向里,磁场高度为竖直平面内有等腰梯形线框,底边水平,其上下边长之比为,高为现使线框边在磁场边界的上方高处由静止自由下落,当边刚进入磁场时加速度恰好为,在边刚进入磁场前的段时间内,线框做匀速运动。
求边刚进入磁场时,线框的加速度从线框开始下落到边刚进入磁场的过程中,线框损失的机械能和重力做功之比错因不知道有效长度发生了变化正解设线框质量为电阻为,长为,边刚进入磁场时速度为,此时线框切割磁感线的有效长度为对线框有安,安进入磁场前的段时间内,线框做匀速运动,此时切割磁感线的有效长度为有解以上三式得考向电磁感应现象中的电路和图象问题讲高考考纲要求能认识电磁感应现象中的电路结构,并能计算电动势电压电流电功等能由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象或由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量命题规律结合各种图象如图象图象和图象,考查感应电流的产生条件及其方向的判定,导体切割磁感线产生感应电动势的计算案例山东如图甲,为定值电阻,两金属圆环固定在同绝缘平面内。
左端连接在周期为的正弦交流电源上,经二极管整流后,通过的电流始终向左,其大小按图乙所示规律变化。
规定内圆环端电势高于端时,间的电压为正,下列图像可能正确的是图甲答案方法技巧此题关键是知道图线的切线的斜率等于电流的变化率,而电流的变化率决定了磁通量的变化率,磁通量的变化率决定感应电动势的大小案例上海如图两相距的平行金属导轨固定于水平面上,导轨左端与阻值的电阻连接,导轨间虚线右侧存在垂直导轨平面的匀强磁场,质量的金属杆垂直于导轨上,与导轨接触良好,导轨与金属杆的电阻可忽略,杆在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动,并始终与导轨垂直,其图像如图所示,在时撤去拉力,同时使磁场随时间变化,从而保持杆中电流为,求金属杆所受拉力的大小为匀强磁场的磁感应强度大小为内磁感应强度随时间的变化规律。
答案由题意可知在时间段通过回路的磁通量不变,设杆在内运动距离为,后运动的距离为其中圆环和导体杆的电阻忽略不计,则杆从开始转动周的过程中,电流随变化的图象是答案名师点睛本题主要考查了导体切割磁感线时的感应电动势楞次定律。
属于中等难度的题目。
该题关键是根据金属棒的运动方向,结合右手定则的使用方法,来判断感应电流的图象,解题的关键是正确判定电流的方向。
讲方法电磁感应中的电路问题电源的正负极感应电流的方向电势的高低电容器极板带电问题,可用右手定则或楞次定律判定电源的电动势的大小可由或求解对电磁感应电路的理解在电磁感应电路中,相当于电源的部分把其他形式的能通过电流做功转化为电能电源两端的电压为路端电压,而不是感应电动势④解决电磁感应中的电路问题三步曲确定电源切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势,该导体或回路就相当于电源,利用或求感应电动势的大小,利用右手定则或楞次定律判断电流方向分析电路结构内外电路及外电路的串并联关系,画出等效电路图利用电路规律求解主要应用欧姆定律及串并联电路的基本性质等列方程求解电磁感应中的图象问题处理方法题型特点般可把图象问题分为三类由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量根据图象定量计算解题关键弄清初始条件,正负方向的对应,变化范围,所研究物理量的函数表达式,进出磁场的转折点是解决问题的关键解决图象问题的般步骤明确图象的种类,即是图象还是图象,或者是图象图象等分析电磁感应的具体过程用右手定则或楞次定律确定方向对应关系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根据函数关系式,进行数学分析,如分析斜率的变化截距等画出图象或判断图象④对图象的认识,应注意以下
