高考物理一轮总复习 专题6 电磁感应中的电路图象动力学和能量问题课件 新人教版

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1、2017高三一轮总复习物理选修3-2第九章　电磁感应专题六　电磁感应中的电路、图象、动力学和能量问题栏目导航1234基础知识整合热门考点研析方法技巧归纳考题随堂演练基础知识整合如图所示，电阻不计的两光滑平行金属导轨相距L＝1m，PM、QN部分水平放置在绝缘桌面上，半径a＝1m的金属半圆导轨处在竖直平面内，两部分分别在M、N处相切，PQ左端与R＝2Ω的电阻连接．一质量为m＝1kg、电阻r＝1Ω的金属棒放在导轨上的PQ处并与两导轨始终垂直．整个装置处于磁感应强度大小B＝1T、方向竖直向上的匀强磁场中，g取10

2、m/s2.(1)导体棒以v＝3m/s速度在水平轨道上向右匀速运动时，求导体棒受到的安培力；(2)若导体棒恰好能通过轨道最高点CD处，求通过CD处时电阻R上的电功率；(3)设LPM＝LQN＝3m，若导体棒从PQ处以3m/s匀速率沿着轨道运动，求导体棒从PQ运动到CD的过程中，电路中产生的焦耳热．【思路引导】1.导体棒恰好通过轨道最高点CD处时，受力如何？2．导体棒从MN运动到CD的过程中，产生何种感应电流？如何计算焦耳热？热门考点研析电磁感应现象中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该

3、导体或回路就相当于电源，连接负载，在回路中形成电流.因此，电磁感应问题往往跟电路问题联系在一起．解决电磁感应电路问题的关键是把电磁感应的问题转换成直流电路问题．1．解题思路(1)等效电源的确定，判断发生电磁感应现象的是哪一部分回路或导体，该部分回路或导体即为等效电源.(2)根据电路的组成，画出等效电路图．(3)利用闭合电路欧姆定律、串并联电路电压和电流的规律以及电功率的计算方法分析求解电磁感应中的电路问题考点12．解题注意点(1)确定等效电源的正、负极，正确分析感应电动势及感应电流的方向．注意在电源内部，

4、电流是从电源的负极流向正极的，在电源的外部，电流是从电源的正极流向负极的．(3)正确区分路端电压和电动势的关系，比如并联在等效电源两端的电压表，其示数应该是路端电压，而不是等效电源的电动势，更不是内电压．(2016届临汾二模)如图所示，两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面的夹角θ＝30°，导轨电阻不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上．长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m、电阻为R.两金属导轨的上端连接一个灯泡，灯泡的

5、电阻也为R.现闭合开关K，给金属棒施加一个方向垂直于杆且平行于导轨平面向上的、大小为F＝2mg的恒力，使金属棒由静止开始运动，当金属棒达到最大速度时，灯泡恰能达到它的额定功率．重力加速度为g，求：(1)金属棒能达到的最大速度vm；(2)灯泡的额定功率PL；例1(3)若金属棒上滑距离为s时速度恰达到最大，求金属棒由静止开始上滑2s的过程中，金属棒上产生的电热Q1.【思路引导】1.金属棒何时达到最大速度？如何求解？2．金属棒上滑过程中产生电热Q，能用焦耳定律求解吗？哪些能量减少导致了电热增加？【解析】(1)金

6、属棒受到重力、导轨支持力、恒力F和安培力作用，做加速度减小的加速运动，根据楞次定律的推广含义——来拒去留可知，安培力沿斜面向下运动．【总结提升】解决电磁感应中电路问题的注意点1．确定电源2．分析电路结构确定外电路和内电路，以及外电路的串、并联关系，画出等效电路图．3．利用电路规律求解主要应用欧姆定律及串、并联电路的基本性质等列方程求解．(2016届泰州一模)如图所示，螺线管横截面积为S，线圈匝数为N，电阻为R1，管内有图示方向的变化磁场．螺线管与足够长的平行金属导轨MN、PQ相连并固定在同一平面内，与水平

7、面的夹角为θ，两导轨的间距为L.导轨的电阻忽略不计．导轨处于垂直斜面向上、磁感应强度为B0的匀强磁场中．金属杆ab垂直导轨放置，与导轨接触良好，并可沿导轨无摩擦滑动．已知金属杆ab的质量为m，电阻为R2，重力加速度为g.忽略螺线管的磁场对金属杆ab的影响、忽略空气阻力．针对训练1(1)为使ab杆保持静止，求通过ab的电流的大小和方向；(2)当ab杆保持静止时，求螺线管内磁场的磁感应强度B的变化率；1.两类图象(1)磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动势E和感应电流I等随时间变化的图象，即B－t图象、Φ－t图象

8、、E－t图象和I－t图象，主要针对于闭合线圈磁通量变化的问题．(2)感应电动势E和感应电流I等随位移变化的图象，即E－x图象和I－x图象等，主要针对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况．电磁感应中的图象问题考点22．两类问题(1)根据题干信息，研究电磁感应的过程画出或是选出正确的图象．(2)根据已知的图象研究电磁感应的过程，求解未知量.3．解题思路(1)分析磁通量的变化或是导体切割磁感线的情况，利用法拉第电磁感应定律判断