高考物理总复习(知能要求+课前自修+随堂训练)第十章第3课 电磁感应与电路的综合

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高三物理《电磁感应》知识点归纳总结

高三物理《电磁感应》知识点归纳总结

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1.[感应电动势的大小计算公式]1)E=nΔ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,Δ/Δt:磁通量的变化率}2)E=BLV垂(切割磁感线运动){L:有效长度()}3)E=nBSω(交流发电机最大的感应电动势){E:感应电动势峰值}4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割){ω:角速度(rad/s),V:速度(/s)}2.磁通量=BS{:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(2)}3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:由负极流向正极}4.自感电动势E自=nΔ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),ΔI:变化电流,?t:所用时间,ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)}注:(1)感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定,楞次定律应用要点〔见第二册P173〕;(2)自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化;(3)单位换算:1H=103H=106μH。

(4)其它相关内容:自感〔见第二册P178〕/日光灯〔见第二册P180〕。

高考物理电磁感应知识点1.电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。

(1)产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化,即Δ≠0。

(2)产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线路中就有感应电动势。

产生感应电动势的那部分导体相当于电源。

(2)电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。

高中物理高考物理一轮复习10 3电磁感应中的电路与图像专题课件新人教版201908021192

高中物理高考物理一轮复习10 3电磁感应中的电路与图像专题课件新人教版201908021192
t1 电压表的示数 U=IR=2ER·R=n(B12-t1B0)S,B 项错误.
t1~t2 时间内线圈产生的感应电动势 E′=nΔΔΦt =nt2B-1t1S, 根据闭合电路欧姆定律 I′=2ER′ =2(tn2-B1tS1)R,C 项正确; t1~t2 时间内,磁通量减小,根据楞次定律可知,P 端电势 低于 Q 端电势, UPQ=-n2(t2B-1 t1)S,D 项错误.
若线框进入磁场时的速度合适,线框所受安培力等于重力, 则线框匀速进入磁场,图像 D 有可能;由分析可知选 A 项.
例 7 如图 1 所示,平行粗糙导轨固定在绝缘水平桌面上, 间距 L=0.2 m,导轨左端接有 R=1 Ω 的电阻,质量为 m=0.1 kg 的粗糙导体棒 ab 静置于导轨上,导体棒及导轨的电阻忽略不 计.整个装置处于磁感应强度 B=0.5 T 的匀强磁场中,磁场方 向垂直导轨向下.现外力 F 作用在导体棒 ab 上使之一开始做匀 加速运动,且外力 F 随时间变化关系如图 2 所示,重力加速度 g =10 m/s2,试求解以下问题:
2 AB 的路端电压 UAB=R总+R总RABEAB=23R3+R RBLv=25BLv CD 两端的电压等于 CA、AB、BD 电压之和,则: UCD=BLv+25BLv=75BLv,
2 AB 段的电流为 I=URA总B=5B23RLv=3B5RLv,
金属棒所受安培力 F 安=BIL=3B52RL2v, 导体棒做匀速运动受力平衡, 在竖直方向有拉力 F=F 安+G, 拉力做功的功率 PF=F·v=(F 安+G)·v=3B52LR2v2+mgv.
A.0~t1 时间内的读数为n(B1-B0)S t1
C.t1~t2 时间内 R 上的电流为2(tn2-B1tS1)R
D.t1~t2 时间内 PQ 间的电势差 UPQ=n2(t2B-1 t1)S

新版高考物理 第十章 电磁感应 10-4-3 电磁感应问题的综合应用课件.ppt

新版高考物理 第十章 电磁感应 10-4-3 电磁感应问题的综合应用课件.ppt
电磁感应问题的综合应用
01 课堂互动 02 题组剖析 03 规范解答 04
课堂互动
应用动力学知识和功能关系解决力、电综合问题与 解决纯力学问题的分析方法相似,动力学中的物理规 律在电磁学中同样适用,分析受力时只是多了个安培 力或电场力或洛伦兹力。
题组剖析
典例 (20分) (2016·渝中区二模)如图,电阻不计的相同的光滑弯折金 属轨道MON与M′O′N′均固定在竖直面内,二者平行且正对,间距为L=1 m, 构成的斜面NOO′N′与MOO′M′跟水平面夹角均为α=30°,两边斜面均处于垂 直于斜面的匀强磁场中,磁感应强度大小均为B=0.1 T。t=0时,将长度也 为L,电阻R=0.1 Ω的金属杆ab在轨道上无初速度释放。金属杆与轨道接触 良好,轨道足够长。(g取10 m/s2,不计空气阻力,轨道与地面绝缘)求:
题组剖析
2.再读题―→过程分析―→选取规律
过程 分析 ab杆由静止释放,ab杆做匀加速直线运动t=2 s 时释放金属杆 cd,cd 由于受力
平衡,处于静止状态,ab 杆受力平衡,开始匀速下滑
选取 对cd杆,平衡条件:mgsin α=BIL 对 ab 杆
规律
牛顿第二定律:mgsin α=ma 运动学公式:v=at 法拉第电磁感应定律:E=BLv
(1)t时刻杆ab产生的感应电动势的大小E; (2)在t=2 s时将与ab完全相同的金属杆cd放在MOO′M′上,发现cd恰能 静止,求ab 杆的质量m以及放上杆cd后ab杆每下滑位移s=1 m回路产1.读题―→抓关键点―→提取信息 (1)“光滑弯折金属轨道”―隐―含→不计杆与轨道间摩擦力 (2)“与 ab 完全相同的金属杆 cd”―隐―含→杆 ab、cd 的电阻、质量均相同 (3)“cd 恰能静止”―隐―含→cd 受力平衡,那么 ab 杆受力也平衡

高考物理一轮复习第10章电磁感应第3节电磁感应规律的综合应用课件

高考物理一轮复习第10章电磁感应第3节电磁感应规律的综合应用课件

=It=BLv0t,故 D 正确. 4R
[答案] D
解答电磁感应电路问题的方法 1.确定电源 产生电磁感应现象的导体或线圈就是电源. 2.分清内、外电路 内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线 圈,外电路由电阻、电容等电学元件组成.
3.解题的基本步骤 (1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律或右手定则 确定感应电动势的大小和方向,感应电动势的方向是电 源内部电流的方向.
v=m
a
,则做加速度减小的加速运动,离开磁场
R
时安培力大于重力,做加速度减小的减速运动,安培
力随速度减小而减小,故 D 正确. [答案] A
休息时间到啦
同学们,下课休息十分钟。现在是休息时间 休息一下眼睛,
看看远处,要保护好眼睛哦~站起来动一动 对身体不好哦~
【理解巩固 3】 一矩形线圈位于一随时间 t 变化 的磁场内,磁场方向垂直线圈所在的平面(纸面)向里, 如图甲所示.磁感应强度 B 随 t 的变化规律如图乙所 示.以 I 表示线圈中的感应电流,以图甲中线圈上箭
姆定律、牛顿定律、函数图象等知识
【理解巩固 2】 如图,空间某区域
内存在沿水平方向的匀强磁场,一正方形 闭合金属线框自磁场上方某处释放后穿 过磁场,整个过程线框平面始终竖直,线 框边长小于磁场区域上下宽度.以线框刚 进入磁场时为计时起点,下列描述线框所
受安培力 F 随时间 t 变化关系的图中,一定错误的 是( )
A.电容器两端电压为 10 V B.通过电阻 R 的感应电流大小为 2 A C.通过电阻 R 的电流方向为 b→R→a D.电容器所带的电荷量 6×10-5 C
[解析] 根据法拉第电磁感应定律可知,线圈中产
生的感应电动势为 E=nSΔΔtB=10 V,电容器两端电压

2019版总复习高中物理课件:第十章 电磁感应10-3-2-电磁感应中的电路问题-x 精品

2019版总复习高中物理课件:第十章 电磁感应10-3-2-电磁感应中的电路问题-x 精品
电源内部,电流从低电势流向高电势,故a端电势高于b端电势,C正 确;根据能量守恒定律可知,外力做功等于电阻R和金属导线产生
备选训练
【备选训练3】如图示,R1=5 Ω,R2=6 Ω,电压表与电流表的量程分 别为0~10 V和0~3 A,电表均为理想电表。导体棒ab与导轨电阻 均不计,且导轨光滑,导轨平面水平,ab棒处于匀强磁场中。 (1)当变阻器R接入电路的阻值调到30 Ω,且用F1=40 N的水平拉力 向右拉ab棒并使之达到稳定速度v1时,两表中恰好有一表满偏,而另 一表又能安全使用,则此时ab棒的速度v1是多少? (2)当变阻器R接入电路的阻值调到3 Ω,且仍使ab棒的速度达到稳 定时,两表中恰有一表满偏,而另一表能安全使用,则此时作用 于ab棒的水平向右的拉力F2是多大?
CD处(恰好不在磁场中)。CDFE区域内磁场的磁感应强
度B随时间变化的图象如图乙所示。在t=0至t=4 s内,
金属棒PQ保持静止,在t=4 s时使金属棒PQ以某一速
度进入磁场区域并保持匀速运动。已知从t=0开始到金
属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中,小灯泡的亮
度没有发生变化。求: (1)通过小灯泡的电流;
题组剖析
例4 (2017·江西新余期末)如图甲所示,水平面上
的两光滑金属导轨平行固定放置,间距d=0.5 m,电阻
不计,左端通过导线与阻值R=2 Ω的电阻连接,右端
通过导线与阻值RL=4 Ω的小灯泡L连接。在CDFE矩形 区域内有垂直于导轨平面向上的匀强磁场,CE长l=2
m,有一阻值r=2 Ω的金属棒PQ放置在靠近磁场边界
(1)电动势:E=__E_-__I_r_或E=n ΔΦ/Δt.
(2)路端电压:U=IR=________.
RI Er

高考物理总复习第10章电磁感应第3讲电磁感应规律的综合应用-电路和图象市赛课公开课一等奖省名师优质课

高考物理总复习第10章电磁感应第3讲电磁感应规律的综合应用-电路和图象市赛课公开课一等奖省名师优质课
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A.PQ 中电流先增大后减小 B.PQ 两端电压先减小后增大 C.PQ 上拉力的功率先减小后增大 D.线框消耗的电功率先减小后增大
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解析 导体棒产生的电动势为 E=BLv,其等效电路如 图所示,总电阻为 R 总=R+RR1+1RR2 2=R+R133RR-R1,在 PQ 从靠近 ad 处向 bc 滑动的过程中,总电阻先增大后减小, 总电流先减小后增大,所以 A 项错误;PQ 两端电压为路端 电压 U=E-IR,即先增大后减小,所以 B 项错误;拉力的
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(三) v2-h 图象 例 4 [2017·山东青岛期末](多选)如图所示,理想边界 匀强磁场宽度为 L,一边长为 L 的正方形导线框自磁场边 界上方 L 处自由下落,下列图象中对于线框自开始下落到 离开磁场区域的运动情况描述可能正确的是( )
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板块二 考点细研·悟法培优
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考点 电磁感应中的电路问题 名师点拨
例 1 [2017·湖南十三校联考](多选)如图所示,磁感应
强度大小为 B 的匀强磁场垂直于光滑金属导轨平面向外,
导轨左右两端电路所在区域均无磁场分布,垂直于导轨的导
体棒接入电路的长度为 L、电阻为 R0,在外力作用下始终 以速度 v0 从左向右做匀速直线运动。小灯泡电阻为 2R0,滑 动变阻器总阻值为 4R0,图示状态滑动触头位于 a、b 的正 中间位置,此时位于平行板电容器中的 P 处的带电油滴恰
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解析 在 0~t0 时间内,线框从图示位置开始(t=0)转过 90°的过程中,产生的感应电动势为 E1=12BωR2,由闭合电 路欧姆定律得,回路中的电流为 I1=Er1=Bω2rR2,根据楞次 定律判断可知,线框中感应电流方向为逆时针方向(沿 ONM 方向)。在 t0~2t0 时间内,线框进入第三象限的过程中,回 路中的电流方向为顺时针方向(沿 OMN 方向)。回路中产生 的感应电动势为 E2=12BωR2+122BωR2=32BωR2=3E1;感应 电流为 I2=3I1。在 2t0~3t0 时间内,线框进入第四象限的过

高考物理总复习(知能要求+课前自修+随堂训练)第十章 电磁感应章末知识整合

高考物理总复习(知能要求+课前自修+随堂训练)第十章 电磁感应章末知识整合

章末知识整合1.本章主要研究感应电动势和感应电流的问题,而这个问题又可分为两种情况:一是线圈中的感应电动势和感应电流的问题;二是导体切割磁感线时的感应电动势和感应电流的问题.对于前者,电动势用法拉第电磁感应定律计算,方向用楞次定律判断较为方便,而后者电动势用E=BLv计算,方向用右手定则判断较为方便.但注意二者不能割裂开来,后者是前者的一种特殊情况.2.电磁感应过程因感应电流的出现,使发生电磁感应的导体受到安培力的作用,从而影响导体所受合力,改变物体的加速度,速度相应改变又影响感应电流,形成一个周而复始的动态循环,这就是电磁感应问题中的动力学问题,处理的方法与力学相同,只是应注意安培力的特点.3.电磁感应过程又是一个能量转化的过程,该过程通过外力克服安培力做功将其他形式的能量转化为电能,电流流过导体通过电流做功又转化为内能,不管做功的力是恒力还是变力,只需理清能量转化的去向,用能的转化与守恒去处理,而不必追究做功的具体细节.4.常用思维方法(1)整体法与隔离法:在一些电磁感应问题中,利用从局部到整体,再从整体到局部的处理方法使问题大大简化,能方便地求出结果.(2)等效法:电磁感应问题离不开电路,其中产生感应电动势的部分即为等效电源,画出等效电路,对解决问题而言,事半功倍.(3)守恒法:利用物理过程中的某些守恒条件,由守恒关系,应用相应的守恒定律来解决物理问题,如能量守恒和动量守恒.(4)图象法:为了直观形象地描述电磁感应现象,在这一部分引入了Φt、Bt、Ut、It 等图象,应用时注意不同图象的物理意义.电磁感应与图象的分析与判断【例1】如图所示,平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域,细金属棒PQ沿导轨从MN匀速运动到M′N′的过程中,棒上感应电动势E随时间t变化的图象,可能正确的是( )解析:MN只有进入磁场中才切割磁感线,因而只有中间过程有感应电动势,根据E=BLv,因B、L、v不变,故感应电动势不变.答案:A点评:电磁感应与图象的分析与判断是高考常出考题,首先要利用右手定则或楞次定律分析感应电流或感应电动势的方向,对图线的分布作出判断;再次要利用法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律分析感应电动势和感应电流的大小,判断图线的走向.法拉第电磁感应定律的综合应用【例2】(2013·广东高考)如右图所示,在垂直于匀强磁场B的平面内,半径为r的金属圆盘绕过圆心O的轴转动,圆心O和边缘K通过电刷与一个电路连接.电路中的P是加上一定正向电压才能导通的电子元件.流过电流表的电流I与圆盘角速度ω的关系如右图所示,其中ab段和bc段均为直线,且ab段过坐标原点.ω>0代表圆盘逆时针转动.已知:R=3.0 Ω,B=1.0 T,r=0.2 m.忽略圆盘、电流表和导线的电阻.(1)根据下图写出ab、bc段对应的I与ω的关系式;(2)求出下图中b、c两点对应的P两端的电压U b、U c;(3)分别求出ab、bc段流过P的电流I P与其两端电压U P的关系式.解析:(1)由图象得出三点坐标:O (0,0)、b (15,0.1)、c (45,0.4). 由直线的两点式得I 与ω关系式:I =⎩⎪⎨⎪⎧ω150,-45≤ω≤15ω100-0.05,15<ω≤45(2)圆盘切割磁感线产生的电动势为: E =Br ωr +02=12Bωr 2=0.02ω当ω=15 rad/s 时,产生的电动势为E =0.02×15 V=0.3 V. 当ω=45 rad/s 时,产生的电动势为E =0.02×45 V=0.9 V. 忽略圆盘电阻即电源忽略内阻,故U p =E ,可得: U b =0.3 V ,U c =0.9 V .(3)由并联电路知识有:I =I P +I R ①I R =E R =U PR②由①②得I P =I -U P R.I P =I -E R =I -0.02 ω3=I -ω150.I P =⎩⎪⎨⎪⎧0,-45≤ω≤15ω300-0.05,15<ω≤45答案:见解析一、选择题1.(2013·全国新课标高考)如图,在光滑水平桌面上有一边长为L 、电阻为R 的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为d (d >L )的条形匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的一边平行,磁场方向竖直向下.导线框以某一初速度向右运动.t =0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域.下列v-t 图象中,可能正确描述上述过程的是( )解析:由于导线框闭合,导线框以某一初速度向右运动,导线框右侧边开始进入磁场时,切割磁感线产生感应电动势和感应电流,右侧边受到安培力作用,做减速运动;导线框完全进入磁场中,导线框中磁通量不变,不产生感应电流,导线框不受安培力作用,做匀速运动;导线框右侧边开始出磁场时,左侧边切割磁感线产生感应电动势和感应电流,左侧边受到安培力作用,导线框做减速运动;所以可能正确描述运动过程的速度图象是选项D.答案:D2.(2013·浙江高考)磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区,刷卡器中有检测线圈,当以速度v 0刷卡时,在线圈中产生感应电动势.其Et 关系如下图(右)所示.如果只将刷卡速度改为v 02,线圈中的Et 关系可能是( )解析:如果只将刷卡速度改为v 02,产生的感应电动势减小为原来的12,刷卡时间增大为原来的2倍,线圈中的Et关系可能是选项D.答案:D3.(2013·上海高考)如图,通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面,位置靠近ab且相互绝缘.当MN中电流突然减小时,线圈所受安培力的合力方向( )A.向左 B.向右C.垂直纸面向外 D.垂直纸面向里解析:当MN中电流突然减小时,单匝矩形线圈abcd垂直纸面向里的磁通量减小,根据楞次定律,单匝矩形线圈abcd中产生的感应电流方向为顺时针方向,由左手定则可知,线圈所受安培力的合力方向向右,选项B正确.答案:B4.(2013·安徽高考)如图所示,足够长平行金属导轨倾斜放置,倾角为37°,宽度为0.5 m,电阻忽略不计,其上端接一小灯泡,电阻为1 Ω.一导体棒MN垂直于导轨放置,质量为0.2 kg,接入电路的电阻为1 Ω,两端与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为0.8 T.将导体棒MN由静止释放,运动一段时间后,小灯泡稳定发光,此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6)( )A.2.5 m/s,1 W B.5 m/s,1 WC.7.5 m/s,9 W D.15 m/s,9 W解析:导体棒匀速下滑,由平衡条件,mg sin θ=F+μmg cos θ.又F=BIL,I=E R+r ,E=BLv,联立解得:v=5 m/s;电路的总功率P=Fv,小灯泡的功率P L=PRR+r,联立解得:P L=1 W.选项B正确.答案: B5.(2013·北京高考)如图,在磁感应强度为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,金属杆MN 在平行金属导轨上以速度v 向右匀速滑动, MN 中产生的感应电动势为E 1;若磁感应强度增为2B ,其他条件不变,MN 中产生的感应电动势变为E 2.则通过电阻R 的电流方向及E 1与E 2之比E 1E 2分别为( )A .c →a,21B .a →c,21C .a →c,12D .c →a,12解析:由右手定则可判断出MN 中电流方向为从N 到M ,通过电阻R 的电流方向为a →c .根据法拉第电磁感应定律.E =BLv ,若磁感应强度增为2B ,其他条件不变,MN 中产生的感应电动势变为原来的2倍,E 1 E 2=12,选项C 正确.答案:C6.(2013·天津高考)如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd .ab 边长大于bc 边长,置于垂直纸面向里、边界为MN 的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于MN .第一次ab 边平行MN 进入磁场.线框上产生的热量为Q 1,通过线框导体横截面的电荷量为q 1;第二次bc 边平行MN 进入磁场.线框上产生的热量为Q 2,通过线框导体横截面的电荷量为q 2,则( )A .Q 1>Q 2 ,q 1=q 2B .Q 1>Q 2 ,q 1>q 2C .Q 1=Q 2 ,q 1=q 2D .Q 1=Q 2 ,q 1>q 2解析:根据功能关系,线框上产生的热量等于克服安培力做功.由F =BIL ,I =E R,E =BLv ,第一次ab 边平行MN 进入磁场,线框上产生的热量为Q 1=W 1=F 1L 2=B 2L 21vR L 2=B 2Sv RL 1.第二次bc 边平行MN 进入磁场.线框上产生的热量为Q 2=W 2=F 2L 1=B 2L 22vR L 1=B 2Sv RL 2.由于L 1> L 2,所以Q 1>Q 2.由I =q Δt ,E =ΔΦΔt ,E =IR ,联立解得:q =ΔΦR.两次磁通量变化ΔΦ相同,所以q 1=q 2,选项A 正确.答案:A二、非选择题7.(2013·江苏高考)如图所示,匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd ,线圈平面与磁场垂直. 已知线圈的匝数N =100,边长ab =1.0 m 、bc =0.5 m ,电阻r =2 Ω. 磁感应强度B 在0~1 s 内从0均匀变化到0.2 T. 在1~5 s 内从0.2 T 均匀变化到-0.2 T ,取垂直纸面向里为磁场的正方向.求:(1)0.5 s 时线圈内感应电动势的大小E 和感应电流的方向; (2)在1~5 s 内通过线圈的电荷量q ; (3)在0~5 s 内线圈产生的焦耳热Q .解析:(1)感应电动势:E 1=N ΔΦ1Δt 1,磁通量变化ΔΦ1=ΔB 1S ,解得:E 1=N ΔB 1Δt 1S .代入数据得:E 1=10 V.由楞次定律可判断出感应电流的方向为a →d →c →b →a .(2)同理可得:E 2=N ΔB 2Δt 2S ,感应电流I 2=E 2r ,电量q =I 2Δt 2,解得:q =N ΔB 2rS .代入数据得:q =10 C.(3)0~1 s 内产生的焦耳热:Q 1= I 21r Δt 1,且I 1=E 1r,1~5 s 内产生的焦耳热:Q 2= I 22r Δt 2,在0~5 s 内线圈产生的焦耳热Q =Q 1+Q 2.代入数据得:Q =100 J. 答案:见解析8.如图所示,质量为M 的导体棒ab ,垂直放在相距为l 的平行光滑金属导轨上.导轨平面与水平面的夹角为θ,并处于磁感应强度大小为B 、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,左侧是水平放置、间距为d 的平行金属板,R 和R x 分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值,不计其他电阻.(1)调节R x =R ,释放导体棒,当棒沿导轨匀速下滑时,求通过棒的电流I 及棒的速率v .(2)改变R x ,待棒沿导轨再次匀速下滑后,将质量为m 、带电荷量为+q 的微粒水平射入金属板间,若它能匀速通过,求此时的R x .解析:(1)当R x =R 棒沿导轨匀速下滑时,由平衡条件得:Mg sin θ=F , 安培力F =BIl ,解得:I =Mg sin θBl.感应电动势E =Blv ,电流I =E2R,解得:v =2MgR sin θB 2l 2.(2)微粒水平射入金属板间,能匀速通过,由平衡条件得:mg =q U d,棒沿导轨匀速下滑,由平衡条件得:Mg sin θ=BI 1l . 金属板间电压U =I 1R x , 解得:R x =mldBMq sin θ.答案:(1)Mg sin θBl 2MgR sin θB 2l 2(2)mldBMq sin θ。

(新课标)近年届高考物理一轮复习第10章电磁感应第三节电磁感应中的电路和图象问题达标诊断高效训练(

(新课标)近年届高考物理一轮复习第10章电磁感应第三节电磁感应中的电路和图象问题达标诊断高效训练(

(新课标)2019届高考物理一轮复习第10章电磁感应第三节电磁感应中的电路和图象问题达标诊断高效训练编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((新课标)2019届高考物理一轮复习第10章电磁感应第三节电磁感应中的电路和图象问题达标诊断高效训练)的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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第三节电磁感应中的电路和图象问题,(建议用时:60分钟)一、单项选择题1。

(2018·江苏淮安模拟)如图所示,a、b、c、d为导体圆环的四等分点,圆环的半径为R,一匀强磁场垂直于圆环平面,且磁场的磁感应强度随时间变化的规律满足B=kt,则a、b两点间的电压为()A.0 B.错误!C。

错误!D.πkR2解析:选A。

根据法拉第电磁感应定律,有:E=n错误!=nS错误!=nπR2k感应电流为:I=错误!则a、b两点间的电压为:U ab=E ab-Ir ab=错误!-I·错误!=错误!nπR2k-错误!·错误!=0.2.(2018·南昌市三校联考)如图所示,一个有矩形边界的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里.一个三角形闭合导线框,由位置1(左)沿纸面匀速运动到位置2(右).取线框刚到达磁场边界的时刻为计时起点(t=0),规定逆时针方向为电流的正方向,则图中能正确反映线框中电流与时间关系的是( )解析:选A。

线框进入磁场的过程,磁通量向里增加,根据楞次定律得知感应电流的磁场向外,由安培定则可知感应电流方向为逆时针,电流i应为正方向,故B、C错误;线框进入磁场的过程,线框有效的切割长度先均匀增大后均匀减小,由E=BLv,可知感应电动势先均匀增大后均匀减小;线框完全进入磁场的过程,磁通量不变,没有感应电流产生.线框穿出磁场的过程,磁通量向里减小,根据楞次定律得知感应电流的磁场向里,由安培定则可知感应电流方向为顺时针,电流i应为负方向;线框有效的切割长度先均匀增大后均匀减小,由E=BLv,可知感应电动势先均匀增大后均匀减小,故A正确,D错误.3.(2018·湖北孝感高级中学调考)如图甲所示,水平面上的不平行导轨MN、PQ上放着两根光滑导体棒ab、cd,两棒间用绝缘丝线系住;开始时匀强磁场垂直纸面向里,磁感强度B随时间t的变化如图乙所示.则以下说法正确的是()A.在t0时刻,导体棒ab中无感应电流B.在t0时刻,导体棒ab所受安培力方向水平向左C.在0~t0时间内,回路中电流方向是acdbaD.在0~t0时间内,导体棒ab始终静止解析:选C。

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第二单元 电磁感应规律的应用 第3课 电磁感应与电路的综合
一、电磁感应中的电路问题 1.电源和电阻
答案:1.磁通量 Blv E =n ΔΦ
Δt
内阻 E -Ir
2.电流方向
在外电路,电流由高电势流向低电势;在内电路,电流由低电势流向高电势. 磁感应中的图象问题________1.掌握解答法拉第电磁感应定律与电路、图象的方法. 2.考查以选择题及综合题为主.
由给定的电磁感应过程判断或画出正确
答案:时间t 位移x 楞次定律 法拉第电磁感应定律
随堂训练
如下图甲所示,足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 所在平面与水平面成30°角,两导轨的间距l =0.50 m ,一端接有阻值R =1.0 Ω的电阻.质量m =0.10 kg 的金属棒ab 置于导轨上,与轨道垂直,电阻r =0.25 Ω.整个装置处于磁感应强度B
=1.0 T 的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下.t =0时刻,对金属棒施加一平行于导轨向上的外力F ,使之由静止开始运动,运动过程中电路中的电流随时间t 变化的关系如图乙所示.电路中其他
部分电阻忽略不计,g 取10 m/s 2
,求:
(1)4.0 s 末金属棒ab 瞬时速度的大小; (2)3.0 s 末力F 的瞬时功率;
(3)已知0~4.0 s 时间内电阻R 上产生的热量为0.64 J ,试计算F 对金属棒所做的功.
思路点拨:解决此题注意以下几点:
(1)由It 图象中的t =4.0 s 时,I =0.8 A 求速度.
(2)由It 的线性关系求加速度并利用牛顿运动定律求3.0 s 时的瞬时速度. (3)由焦耳定律和功能关系求功,注意电阻R 上产生的热量和总热量. 正确解答:(1)由题图乙可得:t =4.0 s 时,I =0.8 A. 根据I =
E
R +r
E =Blv
解得v =2.0 m/s.
(2)由I =
Blv
R +r
和感应电流与时间的线性关系可知,金属棒做初速度为零的匀加速直线运动.由运动规律v =at
解得4.0 s 内金属棒的加速度大小a =0.5 m/s 2
对金属棒进行受力分析,根据牛顿第二定律得: F -mg sin 30°-F 安=ma 又F 安=BIL
由图乙可得,t =3.0 s 时,I =0.6 A , 解得F 安=0.3 N ,外力F =0.85 N
由速度与电流的关系可知t =3.0 s 时,v =1.5 m/s 根据P =Fv 解得P ≈1.3 W.
(3)根据焦耳定律:Q =I 2Rt ,Q ′=I 2
rt
解得在该过程中金属杆上产生的热量Q ′=0.16 J 电路中产生的总热量为:Q 总=0.80 J. 对金属棒,根据动能定理:
W F +W 安+W G =1
2
mv 2t -0
W Q =-mg sin 30° s =1
2
at 2, 解得W G =-0.2 J
F 对金属棒所做的功为W F =3.0 J.
答案:(1)2.0 m/s (2)1.3 W (3)3.0 J。

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