2012高考总复习物理课件32电磁感应规律的综合应用

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1、课时32电磁感应规律的综合应用考点　电磁感应中的综合问题►基础梳理◄1．电磁感应中的力学问题：通过导体的感应电流在磁场中将受到安培力作用，常结合牛顿运动定律、动能定理等解题．2．电磁感应中的电路问题：在电磁感应中，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，该导体或回路相当于电源，与其他导体构成闭合的电路，满足欧姆定律．3．电磁感应中的能量问题：产生感应电流的过程，就是能量转化的过程，一般用能量守恒定律、功能关系解题．►疑难详析◄1．对导线受力分析时，习惯上按重力、弹力、摩擦力、电场力、安培力的顺序受力分析．安培力也是一种力，不能遗漏．受力分析时，要选择合

2、适的平面，尽可能使受到的力在同一平面内．2．产生电磁感应现象的电路相当于电源，它产生的感应电动势等于电源电动势，它的电阻等于电源的内阻，作等效电路时，可以把这部分电路当成是电池．3．在电磁感应现象中，由磁生电不是创造了电能，而只是通过克服安培力做功，把机械能转化为电能而已，如发电机．►深化拓展◄1．解决电磁感应中的力学问题的方法是(1)选择研究对象，即是哪一根导体棒或几根导体棒组成的系统；(2)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向；(3)求回路中的电流大小；(4)分析其受力情况；(5)分析研究对象所受各力的做功情况和合外力做功情况，选定所要应用的物理

3、规律；(6)运用物理规律列方程求解．电磁感应力学问题中，要抓好受力情况、运动情况的动态分析：导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化，周而复始地循环，循环结束时，加速度等于零，导体达到稳定状态．2．解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法是(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向；(2)画等效电路图；(3)运用全电路欧姆定律，串并联电路性质，电功率等公式联立求解；3．电磁感应中的图像问题大体上可分为两类(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确图象．(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物

4、理量．不管是何种类型，电磁感应中的图象问题常需利用右手定则、左手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律分析解决．4．求解电磁感应中的焦耳热问题，一般使用能量的观点．电磁感应过程中产生的电流往往是变化的电流或者计算的过程复杂而不用Q＝I2Rt进行计算，利用能量的知识求解往往使问题简化．安培力对导体做正功，是将电能转化为机械能；安培力对导体做负功，是将机械能转化为电能．感应电流在电路中通过电阻又将电能转化为热能．题型一　电磁感应中的电路问题[例1]两根光滑的长直金属导轨MN、M′N′平行置于同一水平面内，导轨间距为l，电阻不计，M、M′处接有如图1所示的电路，电路中各电

5、阻的阻值均为R，电容器的电容为C.长度也为l、阻值同为R的金属棒ab垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中．ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab运动距离为s的过程中，整个回路中产生的焦耳热为Q.求：(1)ab运动速度v的大小；(2)电容器所带的电荷量q.图1(2)设电容器两极板间的电势差为U，则有U＝IR⑥电容器所带电荷量q＝CU⑦题后反思：解决此类题目要分清电路的组成．谁产生感应电动势，则谁为电源，其电路部分为内电路，其余则为外电路，然后画出等效电路图，再结合电磁感应定律，闭合(或部分)电路欧姆定律，电功、电功率、电量计

6、算等公式求解．(2010·海淀模拟)如图2所示，边长L＝0.20m的正方形导线框ABCD由粗线均匀的同种材料制成，正方形导线框每边的电阻R0＝1.0Ω，金属棒MN与正方形导线框的对角线长度恰好相等，金属棒MN的电阻r＝0.20Ω.图2导线框放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度B＝0.50T，方向垂直导线框所在平面向里．金属棒MN与导线框接触良好，且与导线框的对角线BD垂直放置在导线框上，金属棒的中点始终在BD连线上．若金属棒以v＝4.0m/s的速度向右匀速运动，当金属棒运动至AC的位置时，求(计算结果保留两位有效数字)：(1)金属棒产生的电动势大小；(2)金属棒MN上通

7、过的电流大小和方向；(3)导线框消耗的电功率．答案：(1)0.56V(2)0.47A从N到M(3)0.22W题型二　电磁感应中的动力学问题[例2]如图3所示，两根相距L平行放置的光滑导电轨道，与水平面的夹角均为α，轨道间有电阻R，处于磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中，一根质量为m、电阻为r的金属杆ab，由静止开始沿导电轨道下滑．设下滑中ab杆始终与轨道保持垂直，且接触良好，导电轨道有足够的长度，且电阻不计．图3(1)ab杆将做什么运动？(2)若开始时就给ab沿轨道向下的拉力F使其由静止开始向下做加速度为a的匀加速运动(a＞gsinα)．求拉力