高考物理一轮复习 第9章 章末总结提高课件

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章末总结(zǒngjié) 提高
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第二页,共26页。
1.理解因果关系(guān xì):楞次定律反映了“因”“果” 之间的辩证关系(guān xì).原因导致结果,结果又反过来影 响(“阻碍”)原因,从而引导我们既可由“因”索“果”, 又可由“果”索“因”地分析物理现象. 2.等效法:不规则导体垂直切割磁感线产生的电动势可用 其等效长度替代;对复杂的电磁感应综合问题,要善于画出 导体、框架的等效电路图,帮助分析其中的电路问题,如串、 并联关系(guān xì),内外电路、感应电动势的方向等.
Rω I2=RE=ΔRΔΦt=ΔRΔBSt =ΔΔBtπ2Rr2,因为 I1=I2,可得ΔΔBt =ωπB0,
C 选项正确.
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*5.(2012 山东)如图所示,相距为 L 的 两条足够长的光滑平行金属导轨与水平
面的夹角为 θ,上端接有定值电阻 R, 匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度
化率ΔΔBt 的大小应为( C )
A.4ωπB0
B.2ωπB0 C.ωπB0
D.ω2πB0
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【解析】当线框绕过圆心 O 的转动轴感应电
流.设半圆的半径为 r,导线框的电阻为 R,即 I1=ER=ΔRΔΦt =BR0ΔΔtS=12ππr2B0=B02rR2ω.当线圈不动,磁感应强度变化时,
A
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【解析】因通电导线周围的磁场离导线越近磁场越强,而 线框中左右(zuǒyòu)两边的电流大小相等,方向相反,所 以受到的安培力方向相反,导线框的左边受到的安培力大 于导线框的右边受到的安培力,所以合力与左边导线框受 力的方向相同.因为线框受到的安培力的合力先水平向左, 后水平向右,根据左手定则,导线框处的磁场方向先垂直 纸面向里,后垂直纸面向外,根据右手螺旋定则,导线中 的电流先为正,后为负,所以选项A正确,选项B、C、D 错误.
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(1)通过cd棒的电流(diànliú)I是多少,方向如何? (2)棒ab受到的力F多大? (3)棒cd每产生Q=0.1 J的热量,力F做的功W是多少?
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5.力电综合问题(高考热点) (1)电磁感应与力和运动结合的问题,研究方法与力学相同,首先 明确物理过程,正确地进行受力分析,这里应特别注意伴随感应 电流而产生的安培力:在匀强磁场中匀速运动的导体受的安培力 恒定,变速运动的导体受的安培力也随速度(电流)变化.其次应 用相应的规律求解:匀速运动可用平衡条件求解,变速运动的瞬 时速度(shùn shísù dù)可用牛顿第二定律和运动学公式求解,变 速运动的热量问题一般用能量观点分析.
θ=B·2IL 所以拉力 F=mgsinθ,拉力的功率 P=F×2v= 2mgvsinθ,故选项 A 正确,选项 B 错误;当导体棒的速度
达到v2时,回路中的电流为2I,根据牛顿第二定律,得 mgsin
θ-B2IL=ma,解得 a=2gsinθ,选项 C 正确;当导体棒以
2v 的速度匀速运动时,根据能量守恒定律,重力和拉力所做 的功之和等于 R 上产生的焦耳热,故选项 D 错误.
C.当导体棒速度达到v2时加速度大小为g2sinθ
D.在速度达到 2v 以后匀速运动的过程中,R 上产生的 焦耳热等于拉力所做的功 第十四页,共26页。
【解析】导体棒由静止释放,速度达到 v 时,回路中的
电流为 I,则根据共点力的平衡条件,有 mgsinθ=BIL.对导
体棒施加一平行于导轨向下的拉力,以 2v 的速度匀速运动 时,则回路中的电流为 2I,则根据平衡条件,有 F+mgsin
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4.(2012 新课标)如图,均匀磁 场中有一由半圆弧及其直径构成 的导线框,半圆直径与磁场边缘重 合;磁场方向垂直于半圆面(纸面) 向里,磁感应强度大小为 B0.使该 线框从静止开始绕过圆心 O、垂直于半圆面的轴以角速度 ω 匀速转动半周,在线框中产生感应电流.现使线框保持图中 所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化.为了产生与线 框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变
应电流沿逆时针方向时为正,则感应电流i与时间t的关系图线
可能正确的是(
)
B
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【解析】由楞次定律可知,线框走第一段位移l/2时间内,电流 方向(fāngxiàng)逆时针为正方向(fāngxiàng),故C、D选项错误; 当线框右边框全部进入磁场后走l/2位移的时间内电流大小不变, 方向(fāngxiàng)为负,故A错误,B正确.
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3.整体法、隔离法:提倡整体与隔离的综合应用,善于 (shànyú)从整体到局部,又要从局部推回到整体,对物理现 象及过程有深刻的认识,从而使问题简化,如很多“双杆” 运动问题的分析. 4.程序法分析图象问题:将物理过程分拆成几个阶段或将 已知图线分拆成几段,对各“段”结合问题逐一分析.
为 B.将质量为 m 的导体棒由静止释放, 当速度达到 v 时开始匀速运动,此时对导体棒施加一平行于 导轨向下的拉力,并保持拉力的功率恒为 P,导体棒最终以 2v 的速度匀速运动.导体棒始终与导轨垂直且接触良好,不 计导轨和导体棒的电阻,重力加速度为 g.下列选项正确的是
( AC )
A.P=2mgvsinθ B.P=3mgvsinθ
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10.(2011天津)如图所示, 两根足够长的光滑金属导 轨MN、PQ间距为l=0.5 m, 其电阻不计,两导轨及其构 成的平面均与水平面成30° 角.完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,每棒 两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒的质量均为0.02 kg,电阻均为R=0.1 Ω,整个装置处在垂直于导轨平面 向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=0.2 T,棒ab在平行 于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd 恰好(qiàhǎo)能保持静止.g取10 m/s2,问:
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(2)在电磁感应现象中,应用闭合电路欧姆定律分析问题, 应明确产生(chǎnshēng)电动势的那部分导体相当于电源, 该部分电路的电阻是电源的内阻,而其余部分电路则是外 电路. 6.理论联系实际问题:本章知识应用广泛,和生产、生活、 高科技联系紧密,如日光灯原理、磁悬浮列车的原理、电 磁阻尼现象、延时开关、传感器的原理、超导技术应用等, 要关注此类问题.
D.焦耳发现了电流的热效应,定量得出了电能和热能 之间的转换关系
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*2.(2011上海)如图,磁场垂直于纸
面,磁感应强度在竖直方向均匀分
布,水平(shuǐpíng)方向非均匀分布.一铜制
圆环用丝线悬挂于O点,将圆环拉
至位置a后无初速释放,在圆环从
a摆向b的过程中(
)
A.感应电流方向先逆时AD针后顺时针再逆时针
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*3.(2012江苏)某同学设计的家庭电路保护装置如图所示,铁芯左侧线圈L1由火线和
零线并行绕成.当右侧线圈L2中产生电流时,电流经放大器放大后,使电磁铁吸起
铁质开关K,从而(cóng ér)切断家庭电路.仅考虑L1在铁芯中产生的磁场,下列说
法正确的有(
)
ABD
A.家庭电路正常工作时,L2中的磁通量为零 B.家庭电路中使用的电器增多时,L2中的磁通量不变 C.家庭电路发生短路(duǎnlù)时,开关K将被电磁铁吸起 D.地面上的人接触火线发生触电时,开关K将被电磁铁吸起
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*8.(2012 四川)半径为 a 右端开小口的导 体圆环和长为 2a 的导体直杆,单位长度电 阻均为 R0.圆环水平固定放置,整个内部区 域分布着竖直向下的匀强磁场,磁感应强 度为 B.杆在圆环上以速度 v 平行于直径 CD 向右做匀速直线运动,杆始终有两点与 圆环良好接触,从圆环中心 O 开始,杆的 位置由 θ 确定,如图所示.则( AD )
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*1.(2011海南)自然界的电、热和磁等现象都是相互联
系的,很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡
献.下列(xiàliè)说法正确A的C是D(
)
A.奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现 象之间的联系
B.欧姆发现了欧姆定律,说明了热现象和电现象之间 存在联系
C.法拉第发现了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现 象之间的联系
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7.(2012新课标)如图,一载流长直导线和 一矩形导线框固定在同一平面内,线框在 长直导线右侧,且其长边与长直导线平行. 已知在t=0到t=t1的时间(shíjiān)间隔内,直导线中电流i 发生某种变化,而线框中感应电流总是沿顺时针方向;线 框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右.设电流i 正方向与图中箭头方向相同,则i随时间(shíjiān)t变化的图 线可能是( )
B.感应电流方向一直是逆时针
C.安培力方向始终与速度方向相反
D.安培力方向始终沿水平(shuǐpíng)方向
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【解析】本题考查组合场中的电磁感应问题和学生对 组合场的分析能力.将圆环从a向b的运动分为三个过 程:左侧、分界处、右侧(yòu cè).在左侧垂直纸面向 里的磁场中,原磁场增强,根据楞次定律:感应磁场 方向与原磁场方向相反即垂直纸面向外,再由右手定 则判断知感应电流为逆时针方向;同理判断另两个过 程;最后由左手定则判断每个过程的安培力的合力, 可知安培力方向始终沿水平方向.
B
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【解析】闭合铜环在下落过程中穿过(chuān ɡuò)铜 环的磁场方向始终向上,磁通量先增加后减少由楞 次定律可判断感应电流的方向要发生变化,D项错误; 因穿 过闭合铜环的磁通量的变化率不是均匀变化, 所以感应电流随x的变化关系不可能是线性关系,A 项错误;铜环由静止开始下落,速率较小,所以穿 过(chuān ɡuò)铜环的磁通量的变化率较小,产生的 感应电流的最大值较小,过O点后,铜环的速度增大, 磁通量的变化率较大,所以感应电流的反向最大值 大于正向最大值,故B项正确,C项错误.
杆上的电流 I1=(πa+E12a)R0=(π2+B2v)R0,杆受的安培 力大小 F1=BI1l1=(π4B+2a2v)R0,选项 C 错误.
π
π
当 θ= 3 时,杆切割磁感线的有效长度 l2=2acos 3 =a,
杆产生的电动势 E2=Bl2v=Bav,选项 B 错误.此时杆上的
电流 I2=(2πa-2Eπ62 a+a)R0=(5π3+Bv3)R0,杆受的安
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6.(2011海南)如图,EOF和
E′O′F′为空间一匀强磁
场的边界,其中EO∥E′O′,
FO∥F′O′,且EO⊥OF;
OO′为∠EOF的角平分线,OO′间的距离为l;磁场方向垂直
于纸面向里.一边长为l的正方形导线框沿OO′方向匀速通过
磁场,t=0时刻恰好位于图示位置.规定(guīdìng)导线框中感
A.θ=0 时,杆产生的电动势为 2Bav B.θ=π3 时,杆产生的电动势为 3Bav C.θ=0 时,杆受的安培力大小为(π3B+2a2v)R0
D.θ=π3 时,杆受的安培力大小为(5π3B+2a3v)R0
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【解析】当 θ=0 时,杆切割磁感线的有效长度 l1=2a,
所以杆产生的电动势 E1=Bl1v=2Bav,选项 A 正确.此时
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【解析】由于零线、火线中电流方向相反,产生磁 场方向相反,所以家庭电路正常工作时,L2中的磁 通量为零,选项A正确;家庭电路短路和用电器增多 时均不会引起(yǐnqǐ)L2的磁通量的变化,选项B正确, C错误;地面上的人接触火线发生触电时,线圈L1 中磁场变化引起(yǐnqǐ)L2中磁通量的变化,产生感 应电流,吸起K,切断家庭电路,选项D正确.
培力大小 F2=BI2l2=(5π3B+2a3v)R0,选项 D 正确.
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9.(2012福建)如图甲,一圆形闭合铜环由高 处从静止开始下落,穿过一根竖直悬挂(xuánguà)的条 形磁铁,铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴 线始终保持重合.若取磁铁中心O为坐标原 点,建立竖直向下为正方向的x轴,则图乙中最能正确反 映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是 ()
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