高中物理 第四章 电磁感应章末复习课练习[新人教版]选修3-2

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1、章末复习课【知识体系】[答案填写]　①电磁感应现象　②磁通量　③Φ＝B·S　④Φ＝B·Ssinθ　⑤一部分导体　⑥发生变化　⑦感应电流方向　⑧导体运动方向　⑨磁通量的变化　⑩E＝BLv　⑪E＝n　⑫电流　⑬感应电动势　⑭漩涡电场主题1　电磁感应现象中的图象问题1．图象类型．2．分析方法．对图象的分析，应做到“四明确一理解”：10(1)明确图象所描述的物理意义；明确各种正、负号的含义；明确斜率的含义；明确图象和电磁感应过程之间的对应关系．(2)理解三个相似关系及其各自的物理意义：v－Δv－，B－ΔB－，Φ－ΔΦ

2、－.【典例1】　如图甲所示，光滑导轨水平放置在竖直方向的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示(规定向下为正方向)，导体棒ab垂直导轨放置，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力F的作用下始终处于静止状态．规定a→b的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，则在0～2t0时间内，能正确反映流过导体棒ab的电流与时间或外力与时间关系的图线是(　　)解析：在0～t0时间内磁通量为向上减少，t0～2t0时间内磁通量为向下增加，两者等效，且根据B－t图线可知，两段时间内磁

3、通量的变化率相等，根据楞次定律可判断0～2t0时间内均产生由b到a的大小不变的感应电流，选项A、B均错误；在0～t0可判断所受安培力的方向水平向右，则所受水平外力方向向左，大小F＝BIL，随B的减小呈线性减小；在t0～2t0时间内，可判断所受安培力的方向水平向左，则所受水平外力方向向右，大小F＝BIL，随B的增加呈线性增加，选项D正确．答案：D题后反思在解决电磁感应中的图象问题时，主要弄清坐标轴表示的物理量、截距、斜率等的物理意义，要注意相关规律的应用，如右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等．求解时要注意

4、分清“过程段”，对每个阶段导体的切割情况或回路的变化情况都要仔细分析，并进一步确定电动势和电流等的变化规律，有的甚至要对线框进行受力分析和运动分析．针对训练1.如图一载流长直导线和一矩形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的时间间隔内，长直导线中电流i发生某种变化，而线框中的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正方向与图中箭头所示方向相同，则i随时间t变化的图线可能是(　　)10解析：因通电导线周围的磁场离导线越近

5、磁场越强，而线框中左右两边的电流大小相等，方向相反，所以其受到的安培力方向相反，线框的左边受到的安培力大于线框的右边受到的安培力，所以合力与线框的左边受力的方向相同．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，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．答案：A主题2　电磁感应现象中的能量问题1．电磁感应过程的实质是不同形式的能量转化的过程，而能量的转化是通过安培力做功的形式实现的，安培力做功的过程，是电

6、能转化为其他形式能的过程，外力克服安培力做功，则是其他形式的能转化为电能的过程．2．能量转化及焦耳热的求法．(1)能量转化．(2)求解焦耳热Q的三种方法．【典例2】　如图所示，宽度为L＝0.2m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值R＝1Ω的电阻．导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小B＝5T．一根质量m＝100g的导体棒MN放在导轨上，并与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计．现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动，运动速度v＝10m/s，在运动过程

7、中保持导体棒与导轨垂直．求：(1)在闭合回路中产生的感应电流的大小；10(2)作用在导体棒上的拉力的大小；(3)当导体棒匀速运动30cm时撤去拉力，求运动30cm和撤去拉力至棒停下来的整个过程中电阻R上产生的总热量．解析：(1)E＝BLv＝5×0.2×10V＝10V，I＝＝10A.(2)F拉＝F安＝BIL＝10N.(3)运动30cm过程中R上产生的热量：Q1＝F拉s＝10×0.3J＝3J，撤去拉力至棒停下来的过程中电阻R上产生的热量：Q2＝mv2＝×0.1×100J＝5J，所以Q＝Q1＋Q2＝8J.题后反思利

8、用功能关系求解电磁感应问题的基本方法：(1)用法拉第电磁感应定律或导体切割磁感线公式确定感应电动势的大小，用楞次定律和右手定则判断感应电动势的方向．(2)画出等效电路，求解电路中相关参量，分析电路中能量转化关系．针对训练2．如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l＝0.5m，左端接有阻值R＝0.3Ω的电阻．一质量m＝0.1kg、电阻r＝0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置