2020高考物理一轮复习第十章第3讲电磁感应规律的综合应用学案（含解析）

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1、电磁感应规律的综合应用主干梳理对点激活知识点　　电磁感应和电路的综合　Ⅱ1．对电源的理解：在电磁感应现象中，产生感应电动势的那部分导体相当于电源。如：切割磁感线的导体棒、有磁通量变化的线圈等。2．对电路的理解：内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈；除电源外其余部分是外电路，外电路由电阻、电容等电学元件组成。在外电路中，电流从高电势处流向低电势处；在内电路中，电流则从低电势处流向高电势处。3．与电路相联系的几个公式(1)电源电动势：E＝n或E＝Blv。(2)闭合电路欧姆定律：I＝。电源的内电压：U内＝Ir。电源的路端电压：U外＝IR＝E－Ir

2、。(3)消耗功率：P外＝IU，P总＝EI。(4)电热：Q外＝I2Rt，Q总＝I2(R＋r)t。知识点　　电磁感应现象中的动力学问题　Ⅱ1．安培力的大小F＝2．安培力的方向(1)先用右手定则或楞次定律确定感应电流方向，再用左手定则确定安培力方向。(2)根据楞次定律，安培力方向一定和导体切割磁感线运动方向相反。3．分析导体受力情况时，应做包含安培力在内的全面受力分析。4．根据平衡条件或牛顿第二定律列方程。知识点　　电磁感应现象中的能量问题　Ⅱ1．电磁感应中的能量转化闭合电路的部分导体做切割磁感线运动产生感应电流，通有感应电流的导体在磁场中受安培力。外力克

3、服安培力做功，将其他形式的能转化为电能，通有感应电流的导体在磁场中受安培力作用或通过电阻发热，使电能转化为其他形式的能。2．实质电磁感应现象的能量转化，实质是其他形式的能和电能之间的转化。一思维辨析1．在电磁感应电路中，产生电流的那部分导体相当于电源。(　　)2．安培力的方向一定与运动方向相反。(　　)3．物体克服安培力做功的过程是将其他形式的能量转化为电能的过程。(　　)4．电源的电动势就是电源两端的电压。(　　)5．在电磁感应现象中，求焦耳热的方法只能用Q＝I2Rt求解。(　　)答案　1.√　2.×　3.√　4.×　5.×二对点激活1.(人教版选

4、修3－2·P21·T4改编)(多选)如图所示，单匝线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场，第二次又以速度2v匀速进入同一匀强磁场，则下列说法正确的是(　　)A．第二次与第一次进入时线圈中电流之比为2∶1B．第二次与第一次进入时外力做功功率之比为2∶1C．第二次与第一次进入过程中通过线圈的电量之比为2∶1D．第二次与第一次进入时线圈中产生热量之比为2∶1答案　AD解析　由E＝Blv知＝，由I＝得＝，故A正确。匀速进入，外力做功的功率与克服安培力做功的功率相等，由P＝I2R得＝，故B错误。由电量q＝得＝，故C错误。产生热量Q＝Pt＝P·，得

5、＝×＝，故D正确。2.(人教版选修3－2·P21·T3)设图中的磁感应强度B＝1T，平行导轨宽l＝1m，金属棒PQ以1m/s速度贴着导轨向右运动，R＝1Ω，其他电阻不计。(1)运动的导线会产生感应电动势，相当于电源。用电池等符号画出这个装置的等效电路图；(2)通过R的电流方向如何？大小等于多少？答案　(1)图见解析　(2)竖直向下　1A解析　(1)PQ切割磁感线相当于电源，等效电路如图。(2)E＝Blv＝1VI＝＝1A由右手定则判断通过R的电流方向竖直向下。3．如图甲所示，放置在水平桌面上的两条光滑导轨间的距离L＝1m，质量m＝1kg的光滑导体棒放在

6、导轨上，导体棒与导轨垂直且导体棒与导轨电阻均不计，导轨左端与阻值R＝4Ω的电阻相连，导轨所在位置有磁感应强度为B＝2T的匀强磁场，磁场的方向垂直导轨平面向下，现在给导体棒施加一个水平向右的恒定拉力F，并每隔0.2s测量一次导体棒的速度，图乙是根据所测数据描绘出的导体棒的vt图象(设导轨足够长)。(1)求力F的大小；(2)t＝1.6s时，求导体棒的加速度a的大小；(3)若1.6s内导体棒的位移x＝8m，试计算1.6s内电阻上产生的热量Q。答案　(1)10N　(2)2m/s2　(3)48J解析　(1)导体棒做切割磁感线运动，有E＝BLvI＝，F安＝BIL

7、当导体棒速度最大为vm时，F＝F安解得F＝＝10N。(2)当t＝1.6s时，v1＝8m/s，此时F安1＝＝8NF－F安1＝ma，a＝2m/s2。(3)由能量守恒定律可知Fx＝Q＋，解得Q＝48J。考点细研悟法培优考点1　电磁感应中的电路问题1.问题归类(1)以部分电路欧姆定律为中心，对六个基本物理量(电压、电流、电阻、电功、电功率、电热)、三条定律(部分电路欧姆定律、电阻定律和焦耳定律)以及若干基本规律(法拉第电磁感应定律、楞次定律、右手定则、串并联电路特点等)进行考查。(2)以闭合电路欧姆定律为中心，对电动势概念、闭合电路中的电流、路端电压以及闭合

8、电路中能量的转化进行考查。2．基本步骤(1)确定电源：先判断产生电磁感应现象的是哪一部分导体，该部分导体可视