高考专题41 电磁感应中的电路动力学问题-高考物理复习专题详解 Word版含解析

《高考专题41 电磁感应中的电路动力学问题-高考物理复习专题详解 Word版含解析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、高考重点难点热点快速突破知识回顾电磁感应中的电路动力学问题分析思路规律方法电磁感应中的力、电问题应抓住的“两个对象”规律总结解决电磁感应与运动结合的问题的思想在电磁感应与运动结合的问题中，力现象和电磁现象相互联系、相互制约，解决问题前首先要建立“动→电→动”的思维顺序.(1)找准主动运动者，用法拉第电磁感应定律和楞次定律(右手定则)求解电动势大小和方向.(2)根据欧姆定律，求解回路中电流.(3)分析安培力对导体棒加速度、速度的影响，从而推理得出对电路中电流的影响，最后定性分析出导体棒的最终运动情况.(4)运用运动学方程

2、、牛顿第二定律、平衡方程或功能关系求解.例题分析【例1】　(多选)半径为a右端开口和长为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(　　)A．θ＝0时，杆产生的电动势为2BavB．θ＝时，杆产生的电动势为BavC．θ＝0时，杆受的安培力大小为D．θ＝时，杆受的安培力大小为【答案】　AD【例2】如图所示，连接两个定值电阻的平行金

3、属导轨与水平面成θ角，R1＝R2＝2R，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab质量为m，棒的电阻为2R，棒与导轨之间的动摩擦因数为μ.导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，定值电阻R2消耗的电功率为P，下列说法正确的是(　　)A．此时重力的功率为mgvcosθB．此装置消耗的机械功率为μmgvcosθC．导体棒受到的安培力的大小为D．导体棒受到的安培力的大小为【答案】　C【例3】　(2017年江苏常州检测)如图所示，水平面内有两根足够长的平行导轨L1、L2，其间距d＝0.5m，左端接有容量C＝2000μF的电

4、容．质量m＝20g的导体棒可在导轨上无摩擦滑动，导体棒和导轨的电阻不计．整个空间存在着垂直导轨所在平面的匀强磁场，磁感应强度B＝2T．现用一沿导轨方向向右的恒力F1＝0.44N作用于导体棒，使导体棒从静止开始运动，经t时间后到达B处，速度v＝5m/s.此时，突然将拉力方向变为沿导轨向左，大小变为F2，又经2t时间后导体棒返回到初始位置A处，整个过程电容器未被击穿．求：(1)导体棒运动到B处时，电容C上的电量；(2)t的大小；(3)F2的大小．【解题指导】　本题的关键是判断导体棒在恒力作用下的运动性质，可用微元法判断，即

5、设经过很短的时间Δt，速度增加Δv，则a＝，再根据牛顿第二定律求出加速度．【答案】　(1)1×10－2C　(2)0.25s　(3)0.55N(3)由(2)可知棒在F2作用下，运动的加速度a2＝，方向向左，又a1t2＝－将相关数据代入解得F2＝0.55N.专题练习1．(多选)(2017年洛阳全市联考)如图所示，两光滑导轨相距为L，倾斜放置，与水平地面夹角为α，上端接一电容为C的电容器，导轨上有一质量为m、长为L的导体棒平行地面放置，导体棒离地面的高度为h，磁感应强度为B的匀强磁场与两导轨所决定的平面垂直，开始时电容器不带

6、电，将导体棒由静止释放，整个电路电阻不计，则(　　)A．导体棒先做加速运动，后做匀速运动B．导体棒落地时瞬时速度v＝C．导体棒下落中减少的重力势能转化为动能，机械能守恒D．导体棒一直做匀加速直线运动，加速度为a＝【答案】：BD2．(多选)(2017年潍坊市高三模拟)在如图甲所示的电路中，电阻R1＝R2＝2R，圆形金属线圈半径为r1，线圈导线的电阻为R，半径为r2(r2

7、阻不计．闭合S，至t1时刻，电路中的电流已稳定，下列说法正确的是(　　)A．电容器上极板带正电B．电容器下极板带正电C．线圈两端的电压为D．线圈两端的电压为【答案】：BD【解析】：穿过圆形金属线圈的磁通量向里减小，由楞次定律可知，线圈产生的感应电流为顺时针方向，根据电源内部电流由负极流向正极可知，电容器上极板带负电，下极板带正电，选项A错误，B正确；由法拉第电磁感应定律得感应电动势为E＝＝S＝πr，则线圈两端的电压，即电源的路端电压U＝E＝，选项C错误，D正确．3．(多选)竖直向上的匀强磁场中水平放置一平行光滑金属导轨

8、，其左端串联阻值为R的电阻，电阻为r的导体棒静止在导轨上，如图甲所示．不计导轨电阻，从t＝0时刻起，对导体棒施加外力使之沿导轨运动，测得回路中电流与时间的关系如图乙(正弦图象)所示(顺时针方向为电流正方向)，下列说法正确的是(　　)A.和时刻，导体棒的速度相同B．0到T时间内通过电阻R的电荷量为0C.时刻，N点电势比M点高ImRD