第06节法拉弟电磁感应定律应用(二) (2)

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1、专题六电磁感应中的综合问题分析（学案）一.考点分析：高考对本部分内容考查频率很高。电磁感应现象与磁场、能量等相联系的综合题及图像问题在近几年高考中也时有出现，主要的题型有杆+导轨模型问题，线圈穿越有界磁场的问题、电磁感应图像的问题等，此外磁悬浮原理、电磁阻尼、超导技术这些在实际中有广泛应用的问题也常涉及。二.本节内容主要解决电磁感应中涉及电荷量、动量、能量的问题。复习重点放在以下几个方面1.电路分析2.受力分析，运动过程分析3.含容电路充放电过程的分析4.运用匀变速直线运动的规律、牛顿运动定律、动能定理、能量守恒定律突破难点5.学会应用图像解决非匀变速运动；用

2、微元、积分的思想思考变化过程。三．知识归纳1.求电荷量的方法：2.求解焦耳热Q的三种方法:3.用到的物理规律：练习1.(2018·江苏卷,9)(多选)如图所示,竖直放置的“”形光滑导轨宽为L,矩形匀强磁场Ⅰ,Ⅱ的高和间距均为d,磁感应强度为B.质量为m的水平金属杆由静止释放,进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等.金属杆在导轨间的电阻为R,与导轨接触良好,其余电阻不计,重力加速度为g.金属杆(　　)A.刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下B.穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间C.穿过两磁场产生的总热量为4mgdD.释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于1.1（茂名一中2

3、019届高三物理周测1）一个固定在水平面上的光滑物块，其左侧面是斜面AB，右侧面是曲面AC．已知AB和AC的长度相同．两个小球p、q同时从A点分别沿AB和AC由静止开始下滑，下列判断正确的是（）A.p小球先到达水平面B.q小球先到达水平面C.两小球到达水平面时速度相同D.两小球到达水平面时速率相同知识归纳：4练习2.（浙江省2017普通高校招生选考科目考试物理试题）.间距为l的两平行金属导轨由水平部分和倾斜部分平滑连接而成，如图所示，倾角为θ的导轨处于大小为B1、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间I中，水平导轨上的无磁场区间静止放置一质量为3m的“联动双杆”（

4、由两根长为l的金属杆cd和ef，用长度为L的刚性绝缘杆连接构成），在“联动双杆”右侧存在大小为B2，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间II，其长度大于L，质量为m、长为l的金属杆ab从倾斜导轨上端释放，达到匀速后进入水平导轨（无能量损失），杆ab与“联动双杆”发生碰撞，碰后杆ab和cd合在一起形成“联动三杆”，“联动三杆”继续沿水平导轨进入磁场区间II并从中滑出，运动过程中，杆ab、cd和ef与导轨始终接触良好，且保持与导轨垂直，已知杆ab、cd和ef电阻均为R=0.02Ω，m=0.1kg，l=0.5m，L=0.3m，θ=30°，B1=0.1T，B2=0.2T

5、，不计摩擦阻力和导轨电阻，忽略磁场边界效应，求：（1）杆ab在倾斜导轨上匀速运动时的速度大小v0；（2）“联动三杆”进入磁场区间II前的速度大小v；（3）“联动三杆”滑过磁场区间II产生的焦耳热Q．知识归纳：练习3.（2017年全国普通高等学校招生统一考试物理天津)电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新武器和航天运载器．电磁轨道炮示意如图，图中直流电源电动势为E，电容器的电容为C．两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l，电阻不计．炮弹可视为一质量为m、电阻为R的金属棒MN，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触．首先

6、开关S接1，使电容器完全充电．然后将S接至2，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出），MN开始向右加速运动．当MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，MN达到最大速度，之后离开导轨．问：（1）磁场的方向；（2）MN刚开始运动时加速度a的大小；（3）MN离开导轨后电容器上剩余的电荷量Q是多少．4(一轮优化设计P222第4题)知识归纳：含容电路放电型练习4.（2013年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试）如图，两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ，间距为L。导轨上端接有一平行板电容器，电容为C。导

7、轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面。在导轨上放置一质量为m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。忽略所有电阻。让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求:（1）电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系；（2）金属棒的速度大小随时间变化的关系。知识归纳：含容电路放电型4练习5.2017年全国普通高等学校招生统一考试物理（北京精编版)发电机和电动机具有装置上的类似性，源于它们机理上的类似性。直流发电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图1、图2所示的情景。在

8、竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，