【精品课件】2020年高考物理总复习专题讲座PPT★★★(电磁感应中的“导体棒(或金属框)的切割”模型)

2－1.解析 (1)设金属杆进入磁场前的加速度大小为a，由牛顿第二定律得 F－μmg＝ma① 设金属杆到达磁场左边界时的速度为v，由运动学公式有 v＝at0② 当金属杆以速度v在磁场中运动时，由法拉第电磁感应定律知产生的电动势为 E＝Blv③ 联立①②③式可得
E＝Blt0(mF－μg)④
(2)设金属杆在磁场区域中匀速运动时，金属杆中的电流为I，根据欧姆定律
1－2.B [设 OM 的电阻为 R，OM 的长度为 l。过程Ⅰ，OM 转动的过程中产生的
平均感应电动势大小为 E1＝ΔΔΦt11＝BΔ·Δt1S＝B·Δ14tπ1l2＝π4ΔBtl12，流过 OM 的电流为 I1＝ ER1＝4πRBΔl2t1，则流过 OM 的电荷量为 q1＝I1Δt1＝π4BRl2；过程Ⅱ，磁场的磁感应强
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【迁移深化】 1－1.AB [将圆盘看成无数辐条组成，它们都在切割磁感线从而产生感应 电动势和感应电流，当圆盘顺时针(俯视)转动时，根据右手定则可知圆 盘上感应电流从边缘流向中心，流过电阻的电流方向从 a 到 b，选项 B 正确；由法拉第电磁感应定律得感应电动势 E＝Blv－＝12Bl2ω，I＝R＋E r， ω 恒定时，I 大小恒定，ω 大小变化时，I 大小变化，方向不变，故选项 A 正确，C 错误；由 P＝I2R＝4（B2Rl4＋ω2rR）2知，当 ω 变为 2 倍时，P 变为 原来的 4 倍，选项 D 错误。]
度大小均匀增加，则该过程中产生的平均感应电动势大小为

E2
＝
ΔΦ2 Δt2
＝
（B′－Δt2B）S＝（B′－2ΔBt2）πl2，电路中的电流为 I2＝ER2＝π（B2R′－ΔtB2）l2，则流过
OM 的电荷量为 q2＝I2Δt2＝π（B′2－RB）l2；由题意知 q1＝q2，则解得BB′＝32，选
项 B 正确，A、C、D 错误。]
I＝ER⑤
式中R为电阻的阻值。金属杆所受的安培力为 F安＝BlI⑥ 因金属杆做匀速运动，有牛顿运动定律得 F－μmg－F安＝0⑦ 联立④⑤⑥⑦式得 R＝B2ml2t0 答案 (1)Blt0(mF－μg) (2)B2ml2t0
2－2.D [设线框运动的速度为 v，则线框向左匀速运动第一个2lv的时间内， 线框切割磁感线运动产生的电动势为 E＝2Bdv(d 为导轨间距)，电流 i＝ER， 回路中电流方向为顺时针；第二个2lv的时间内，线框切割磁感线运动产 生的电动势为零，电流为零；第三个2lv的时间内，线框切割磁感线运动 产生的电动势为 E＝2Bdv，电流 i＝ER，回路中电流方向为逆时针，所以 D 正确。]