（江苏专用）2018届高三物理一轮复习必考部分第9章电磁感应章末高效整合教师用书

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1、电磁感应物理方法等效法在电磁感应屮的应用1.方法概述闭合线圈磁通量的变化或导体棒切割磁感线形成感应电流.将电磁感应和电路问题相结合，采用等效的方法找到电源和电路结构，利用闭合电路问题求解.2.方法技巧(1)明确切割磁感线的导体相当于电源，其电阻是电源的内阻，其他部分为外电路，电源的正、负极由右手定则來判定.(2)画出等效电路图，并结合闭合电路欧姆定律等有关知识解决相关问题.3.等效问题»例1!如图所示，直角三角形导线框动c固定在匀强磁场中，站是一段长为厶L电阻为&的均匀导线，彩和必的电阻可不计，日c长度为艮磁场的磁感应强度为必方向垂LR直纸而向里.现有一段长度为㊁

2、，电阻为㊁的均匀导体棒加「架在导线框上，开始时紧靠曰c,然后沿“方向以恒定速度？向方端滑动，滑动中始终与红平行并与导线框保持良好接触,L当必V滑过的距离为§时，导线砒中的电流为多大？方向如何?【规范解答】它与加的接触点为只等效电路图如图乙所示.tT•Er乙由几何关系可知』沪长度为gMP中的感应电动势E=^BLv妒段的电阻厂=扣丿仙/和尿沪两电路的并联电阻为122r.=—^=-R3+3F由欧姆定律得，刖中的电流厲齐2ac中的电流几=§?解得厶=箸根据右手定则可知，•奶屮的感应电流的力向由“流向M,所以电流厶的方向由臼流向【答案】響’方向由&流向c［突破训练］1.如图

3、9・2所示，水平桌而上固定有一半径为斤的金属细圆环，环面水平，圆环每单位长度的电阻为于，空间有一匀强磁场，磁感应强度大小为必方向竖直向下；一长度为2爪电阻可忽略的导体棒置于圆坏左侧并与坏相切，切点为棒的中点.棒在拉力的作用下以恒定加速度a从静止开始向右运动，运动过程中棒与圆坏接触良好.下列说法正确的是（）【导学号:96622172］A.拉力的大小在运动过程中保持不变B.棒通过整个圆坏所用的时间为C.棒经过环心时流过棒的电流为弋；D.棒经过环心时所受安培力的大小为彎聲导体棒做匀加速运动，合外力恒泄，由于受到的安培力随速度的变化而变化，故拉系式可得2罔异，解得t=力一

4、直变化，选项A错误；设棒通过整个圆环所用的时间为龍由匀变速直线运动的基本关选项B错误；由V—^=2axnJ'知棒经过环心时的速度3TRy、v=^2aR,此时的感应电动势E=2BRv,此时金属圆环的两侧并联，等效电阻厂总=—厂故棒经过环心时流过棒的电流为匸&雾，选项C错诧由对选项C的分析可知棒经过环心时所受安培力的大小为42〃於彎単选项D正确.物理模型丨电磁感应中的“杆+导轨”模型1.单杆模型(如图9・3所示)(1)模型特点：导体棒运动一感应电动势〜闭合回路一感应电流〜安培力一阻碍棒相对磁场运动.(2)分析思路：确定电源(E,)R+厂F安=BTZ"T"F安一

5、稳定状

6、态—运动分析上邑犷一合外力(3)解题关键：对棒的受力分析，动能定理应用.2.双杆模型(如图9・4所示)图9-4(1)模型特点①一杆切割时，分析同单杆类似.—A0②两杆同时切割时，回路中的感应电动势由两杆共同决定，£=「7=刃(旳一卩2).(2)解题要点：单独分析每一根杆的运动状态及受力情况，建立两杆联系，列方程求解.»例如图9・5所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角的斜面上，导轨电阻不计，间距A=0.4m.导轨所在空间被分成区域I和II,两区域的边界与斜面的交线为W,I中的匀强磁场方向垂直斜血向下，II中的匀强磁场方向垂直斜血向上，两磁场的磁感应强度大小均为〃

7、=0.5T.在区域I中，将质量例=0・1kg,电阻用=0.1Q的金属条“放在导轨上，“刚好不下滑•然后，在区域II屮将质量血=0.4kg,电阻1Q的光滑导体棒c〃置于导轨上，由静止开始下滑.在滑动过程中始终处•丁•区域II的磁场中,ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，g取10m/s2.问:(1)刃下滑的过程中,动中的电流方向;(2)"刚要向上滑动时,刃的速度y多大;⑶从山开始下滑到必刚要向上滑动的过程中，加滑动的距离x=3.8m,此过程中必上产生的热量。是多少.【思路导引】【规范解答】(1)由右手定则可判断出Cd屮的电流方向为由d到C,则臼方屮电流方

8、向为由&流向b.(2)开始放置自方刚好不下滑时，自方所受摩擦力为最大静摩擦力，设其为凡x,有〃二=tihgsix①设动刚要上滑时，cd棒的感应电动势为2由法拉第电磁感应定律有E=BLv②设电路中的感应电流为人由闭合电路欧姆定律有/=1^③设必所受安培力为尸安，有F^=BIL④此时必受到的最大静摩擦力方向沿斜面向下，由平衡条件有F安=恥郵““+凡‘⑤综合①②③④⑤式，代入数据解得y=5m/s.(1)设cd棒运动过程中在电路中产生的总热量为"总，由能量守恒定律有加g/sin0=Q又Q=R用+金解得0=1.3J.【答案】⑴由日流向〃(2)5m/s(3)1.3J［突

9、破训练］1