TOP26高考物理总复习 第九章 第3节 电磁感应定律的综合应用课件.ppt文档免费在线阅读

在区域Ⅰ中，将质量，电阻的金属条放在导轨上，刚好不下滑。

然后，在区域Ⅱ中将质量，电阻的光滑导体棒置于导轨上，由静止开始下滑。

在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中，始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取。

问图下滑的过程中，中的电流方向刚要向上滑动时，的速度多大从开始下滑到刚要向上滑动的过程中，滑动的距离，此过程中上产生的热量是多少。

解析由右手定则可以直接判断出电流是由流向。

开始放置刚好不下滑时，所受摩擦力为最大静摩擦力，设其为，有设刚好要上滑时，棒的感应电动势为，由法拉第电磁感应定律有设电路中的感应电流为，由闭合电路欧姆定律有设所受安培力为安，有安此时受到的最大静摩擦力方向沿斜面向下，由平衡条件有安已知小环以的加速度沿绳下滑，杆保持静止，杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力作用下匀速运动。

不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长。

取。

求图小环所受长为的相同导体杆分别放置在导轨上，杆的两端固定在点，杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好。

端系于杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂，绳上穿有质量的小环。

属导轨和分别固定在两个竖直面内。

在水平面区域内和倾角的斜面区域内分别有磁感应强度方向竖直向上和方向垂直于斜面向上的匀强磁场。

电阻质量，棒速度↑感应电动势↑电流↑安培力↑加速度，当安培力时，最大，最后匀速运动典题例析如图所示，间距的平行金，此时，棒速度↑感应电动势↑与电源电动势反接使电流安培力加速度，当安培力时，最大，最后匀速运动棒释放后下滑，此时阻为，导轨光滑，电阻不计棒长为质量为电阻为，导轨光滑水平，电阻不计已知量示意图“动电动”型“电动电”型类型过程分析“动电动”型“电动电”型类型闭合，棒受安培力的相互关系动态分析的基本思路电磁感应中的动力学临界问题解决这类问题的关键是通过运动状态的分析，寻找过程中的临界状态，如速度加速度求最大值或最小值的条件。

两种常见类型棒长为质量为电答案电磁感应中的动力学问题必备知识两种状态及处理方法根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系进行分析加速度不为零非平衡态根据平衡条件列式分析加速度为零平衡态处理方法特征状态力学对象和电学对象变化关系的图中，可能正确的是图图解析根据题图可知两端在产生恒定的电压，根据法拉第电磁感应定律，穿过线圈的磁通量均匀变化，即为恒定不变，故选项正确，错误。

卷Ⅰ如图所示，线圈绕在同软铁芯上，在线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈间电压如图所示。

已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈中电流随时间垂直线框平面向外，穿过线框的磁通量均匀变大，由楞次定律可得，感应电流方向是顺时针，再由左手定则可得线框的边的安培力水平向右。

在下个周期内，重复出现安培力先向左后向右，故正确。

答案全国析时刻，磁感应强度的方向垂直导线框平面向里，在到内，穿过线框的磁通量均匀变小，由楞次定律可得，感应电流方向是顺时针，再由左手定则可得线框的边的安培力水平向左当在到内，磁感应强度的方向感应强度随时间变化的图像如图乙所示。

时刻，磁感应强度的方向垂直导线框平面向里，在时间内，导线框边所受安培力随时间变化的图像规定以向左为安培力正方向可能是下列选项中的图图解图像作出分析和判断，这未必是最简捷的方法，但却是最有效的方法。

针对训练锦州模矩形导线框放在匀强磁场中，在外力控制下处于静止状态，如图甲所示。

磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁电磁感应过程中物理量的变化趋势增大还是减小，变化快慢均匀变化还是非均匀变化，特别是物理量的正负，排除错误的选项。

函数法根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系，然后由函数关系对图像在时间轴上下围成的面积必然相等。

观察四个选项，符合条件的只有和。

利用楞次定律判断时刻后段时间的电流方向可知正确。

答案解决电磁感应中图像类选择题的两个常用方法排除法定性地分析流过线框横截面的电量与磁通量的变化量成正比，当线框穿入和穿出磁场之后，线框内的磁通量变化量为零，流过线框横截面的电量也必将为零。

而在电流时间图像中，图线与坐标轴围成的面积就是电量，所以电流图流过线框横截面的电量与磁通量的变化量成正比，当线框穿入和穿出磁场之后，线框内的磁通量变化量为零，流过线框横截面的电量也必将为零。

而在电流时间图像中，图线与坐标轴围成的面积就是电量，所以电流图像在时间轴上下围成的面积必然相等。

观察四个选项，符合条件的只有和。

利用楞次定律判断时刻后段时间的电流方向可知正确。

答案解决电磁感应中图像类选择题的两个常用方法排除法定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势增大还是减小，变化快慢均匀变化还是非均匀变化，特别是物理量的正负，排除错误的选项。

函数法根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系，然后由函数关系对图像作出分析和判断，这未必是最简捷的方法，但却是最有效的方法。

针对训练锦州模矩形导线框放在匀强磁场中，在外力控制下处于静止状态，如图甲所示。

磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示。

时刻，磁感应强度的方向垂直导线框平面向里，在时间内，导线框边所受安培力随时间变化的图像规定以向左为安培力正方向可能是下列选项中的图图解析时刻，磁感应强度的方向垂直导线框平面向里，在到内，穿过线框的磁通量均匀变小，由楞次定律可得，感应电流方向是顺时针，再由左手定则可得线框的边的安培力水平向左当在到内，磁感应强度的方向垂直线框平面向外，穿过线框的磁通量均匀变大，由楞次定律可得，感应电流方向是顺时针，再由左手定则可得线框的边的安培力水平向右。

在下个周期内，重复出现安培力先向左后向右，故正确。

答案全国卷Ⅰ如图所示，线圈绕在同软铁芯上，在线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈间电压如图所示。

已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是图图解析根据题图可知两端在产生恒定的电压，根据法拉第电磁感应定律，穿过线圈的磁通量均匀变化，即为恒定不变，故选项正确，错误。

答案电磁感应中的动力学问题必备知识两种状态及处理方法根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系进行分析加速度不为零非平衡态根据平衡条件列式分析加速度为零平衡态处理方法特征状态力学对象和电学对象的相互关系动态分析的基本思路电磁感应中的动力学临界问题解决这类问题的关键是通过运动状态的分析，寻找过程中的临界状态，如速度加速度求最大值或最小值的条件。

两种常见类型棒长为质量为电阻为，导轨光滑，电阻不计棒长为质量为电阻为，导轨光滑水平，电阻不计已知量示意图“动电动”型“电动电”型类型过程分析“动电动”型“电动电”型类型闭合，棒受安培力，此时，棒速度↑感应电动势↑与电源电动势反接使电流安培力加速度，当安培力时，最大，最后匀速运动棒释放后下滑，此时，棒速度↑感应电动势↑电流↑安培力↑加速度，当安培力时，最大，最后匀速运动典题例析如图所示，间距的平行金属导轨和分别固定在两个竖直面内。

在水平面区域内和倾角的斜面区域内分别有磁感应强度方向竖直向上和方向垂直于斜面向上的匀强磁场。

电阻质量长为的相同导体杆分别放置在导轨上，杆的两端固定在点，杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好。

端系于杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂，绳上穿有质量的小环。

已知小环以的加速度沿绳下滑，杆保持静止，杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力作用下匀速运动。

不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长。

取。

求图小环所受摩擦力的大小杆所受拉力的瞬时功率。

思路点拨请判断导体杆中的电流方向。

提示导体杆沿导轨向下匀速切割磁感线，由右手定则可以判断其电流方向由内向外。

请画出该电路的等效电路图。

提示请画出小环导体杆导体杆的受力示意图。

小环导体杆导体杆提示设流过的电流为解析以小环为研究对象，由牛顿第二定律代入数据得。

设流过杆的电流为，由平衡条件得对杆，根据并联电路特点以及平衡条件得由法拉第电磁感应定律的推论得根据欧姆定律有总且总瞬时功率表达式为联立以上各式得。

答案用“四步法”分析电磁感应中的动力学问题解决电磁感应中的动力学问题的般思路是“先电后力”，具体思路如下针对训练多选张掖模拟两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为，底端接阻值为的电阻。

将质量为的金属棒悬挂在个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为的匀强磁场垂直，如图所示。

除电阻外其余电阻不计。

现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放。

则图释放瞬间金属棒的加速度小于重力加速度金属棒向下运动时，流过电阻的电流方向为金属棒的速度为时，所受的安培力大小为电阻上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量解析释放瞬间金属棒的速度为零，没有感应电流产生，不受安培力，金属棒只受重力，所以金属棒的加速度为，故错误金属棒向下运动时切割磁感线，根据右手定则判断可知，流过电阻的电流方向理模型恒定电学特征力学特征匀速直线运动运动形式收尾状态动态分析最大棒释放后下滑，此时，棒的速度↑感应电动势↑电流↑安培力↑加速度，当安培力时最大典题例析天津高考如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角的斜面上，导轨电阻不计，间距。

导轨所在空间被分成区域Ⅰ和Ⅱ，两区域的边界与斜面的交线为，Ⅰ中的匀强磁场方向垂直斜面向下，Ⅱ中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为。

在区域Ⅰ中，将质量，电阻的金属条放在导轨上，刚好不下滑。

然后，在区域Ⅱ中将质量，电阻的光滑导体棒置于导轨上，由静止开始下滑。

在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中，始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取。

问图下滑的过程中，中的电流方向刚要向上滑动时，的速度多大从开始下滑到刚要向上滑动的过程中，滑动的距离，此过程中上产生的热量是多少。

解析由右手定则可以直接判断出电流是由流向。

开始放置刚好不下滑时，所受摩擦力为最大静摩擦力，设其为，有设刚好要上滑时，棒的感应电动势为，由法拉第电磁感应定律有设电路中的感应电流为，由闭合电路欧姆定律有设所受安培力为安，有安此时受到的最大静摩擦力方向沿斜面向下，由平衡条件有安综合式，代入数据解得。

设棒的运动过程中电路中产生的总热量为总，由能量守恒有总又总解得。

答案由流向针对训练漳州三模如图所示，两平行导轨间距，足够长光滑的倾斜部分和粗糙的水平部分圆滑连接，倾斜部分与水平面的夹角，垂直斜面方向向上磁感应强度，水平部分没有磁场。

金属棒质量，电阻，运动中与导轨有良好接触，并且垂直于导轨，电阻，其余电阻不计，当金属棒从斜面上离地高以上任何地方由静止释放后，在水平面上滑行的最大距离都是。

取，求图棒在斜面上的最大速度水平面的滑动摩擦因数从高度处滑下后电阻上产生的热量解析物体到达水平面之前已经开始匀速运动，设最大速度为，感应电动势为感应电流为安培力为匀速运动时，沿斜面方向上受力有联立解得。