2017-2018学年度高二物理人教版选修3-2模块专题复习专题四

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1、专题四电磁感应中的动力学及能量问题一、电磁感应中的动力学问题1•安培力的大小感应电动势：E=Blv感应电流：1=¥2.安培力的方向(1)先用右手定则判定感应电流方向，再用左手定则判定安培力方向.(2)根据楞次定律，安培力的方向一定和导体切割磁感线运动方向相反.3•受力分析与运动分析对电磁感应现象中的力学问题，除了要作好受力情况和运动情况的动态分析外，还需要注意导体受到的安培力随运动速度变化的特点，速度变化，弹力及相应的摩擦力也随之而变，导致物体的运动状态发生变化.4•应用牛顿运动定律和运动学规律解

2、答电磁感应问题的基本思路(1)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.(2)求回路中的电流.(3)分析研究导体的受力情况(包含安培力，用左手定则确定其方向).(4)根据牛顿第二定律和运动学规律或平衡条件列方稈求解.［复习过关］1.(多选)如图1所示，两根相距为厶的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面•质量均为加的金屈细杆Gb、Cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为“，导轨电阻不计，回路总电阻为2R整个装置处于磁感应强

3、度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中.当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度°沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速度-向下匀速运动•重力加速度为g.以下说法正确的是()图1z>2r2.ab杆所受拉力F的大小为“吨+二^B.cd杆所受摩擦力为零C.回路屮的电流大小为BL(s+02)~2RD.“与V的大小关系为“=區為］答案AD解析由右手定则可知，回路中感应电流方向为：abdca,感应电流大小：/=鈴巻①金属细杆"受到水平向左的安培力，由受力平衡得：BIL+/.img=F®金属细杆cd运动时，

4、受到的摩擦力不为零，cd受到的摩擦力和重力平衡，由平衡条件得：pBIL=mg®联立以上各式解得：F=“〃?g+§第",“=；炉故A、D正确，B、C错误.1.（多选）两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为厶顶端接阻值为7?的电阻.质量为加、电阻为厂的金屈棒在距磁场上边界某处由静止释放，金属棒和导紈接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为3的匀强磁场垂直，如图2所示，不计导轨的电阻，重力加速度为g,则（）1aD—{r—rXXXXXXXXXXXXXXX图2A.金属棒在磁场中运动时，流过电阻7?的电流方向为G-

5、bd2r2B•金属棒的速度为e吋，金属棒所受的安培力大小为R-C.金属棒的最大速度为〃艸+厂）BLD.金属棒以稳定的速度下滑时，电阻R的热功率为脇2r答案BD解析金属棒在磁场中向下运动时，由楞次定律知，流过电阻的电流方向为b^a.选项所受的A错误；金属棒的速度为0时，金属棒中感应电动势E=BLs感应电流/=B乙上p安培力大小为F=BIL=-^,选项B正确；当安培力F=mg时，金属棒下滑速度最大,「（/?+〃，电阻/?的热功率为选项D正确.金属棒的最大速度为°=吧亩2选项C错误；金属棒以稳定的速度下

6、滑时，电阻2?和尸的总热功率为P=mgv=1.（多选）如图3所示，两足够长平行金属导轨固定在水平面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒亦、M与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动，两金属棒肋、cd的质量Z比为2：1•用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金屈棒必经过足够长时间以后（B图3A.金属棒〃、cd都做匀速运动B.金属棒ab上的电流方向是由b向QC.金属棒cd所受安培力的大小等于乎D.两金属棒间距离保持不变答案BC2.（多选）在仁川亚运会上，100m赛跑跑道两侧设有跟踪仪，其原理如图4甲所示

7、，水平面上两根足够长的金屈导轨平行固定放置，间距为厶=0.5m,—端通过导线与阻值为7?=O.5Q的电阻连接•导轨上放一质量为加=0.5kg的金属杆，金属杆与导轨的电阻忽略不计.匀强磁场方向竖直向下.用与导轨平行的拉力F作用在金属杆上，使杆运动.当改变拉力的大小时,相对应的速度o也会变化，从而使跟踪仪始终与运动员保持一致.已知e和F的关系如图乙.（取重力加速度g=10m/s2）»ij（）乙A.金属杆受到的拉力与速度成正比B.该磁场的磁感应强度为2TC.图线在横轴的截距表示金属杆与导轨间的阻力大小D

8、.导轨与金属杆之间的动摩擦因数〃=0.4答案CD解析由题图乙可知拉力与速度是一次函数，但不成正比，故A错；图线在横轴的截距是速度为零时的拉力，金属杆将要运动，此时最犬静摩擦力等于该拉力，也等于运动时的滑动BLq厶备摩擦力，C对；由F—BIL—/〃〃g=0及/=~可得：F—~——艸g=0,从题图乙上分别读出两组F、e数据代入上式即可求得B=1T,〃=0・4,所以选项B错，D对.1.（多选）如图5所示，光滑平行的金属导轨宽度为厶与水平方向成〃角倾斜固定，导轨之间充满了垂直于导轨平面的足