2019-2020年高三物理二轮复习电磁感应中的电路问题教学案（无答案）

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1、2019-2020年高三物理二轮复习电磁感应中的电路问题教学案（无答案）【知识要点】1.楞次定律、右手定则、左手定则的区别：(1)“因动而电”——用右手定则，“因电而动”——用左手定则。(2)在应用楞次定律时，注意“阻碍’’含义可推广为三种表达方式：①阻碍原磁通量的变化；②阻碍导体的相对运动(来拒去留)；③阻碍原电流的变化(自感现象)。2.安培力、楞次定律和法拉第电磁感应定律是解决此类问题的重要根据,在应用法拉第电磁感应定律时应注意:①区分、、的含义;②理解E=BLv和的应用。一般用来求平均电动势和感生电动势,E=BL

2、v用来求瞬时电动势和动生电动势。3.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发生磁通量变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路相当于电源，将它们接到电阻等用电器上，便可对用电器供电，在回路中形成电流，将它们接在电容器上，便可使电容器充电，解决此类问题的基本方法是：（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）画出等效电路图;（3）运用闭合电路的欧姆定律，串并联电路的性质，电功率等联立求解。【例题分析】例1.两金属棒和三根电阻丝如图连接,虚线框内存在均匀变化的匀强磁场，三根电阻丝的电

3、阻大小之比R1:R2:R3=1:2:3，金属棒电阻不计。当S1、S2闭合，S3断开时，闭合的回路中感应电流为I，当S2、S3闭合，S1断开时，闭合的回路中感应电流为5I，当S1、S3闭合，S2断开时，闭合的回路中感应电流是（）A.0B.3IC.6ID.7I例2.如图所示，长度为L=0.2m、电阻r=0.3Ω、质量m=0.1kg的金属棒CD，垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑的金属导轨上，导轨间距离也为L，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计.导轨左端接有R=0.5Ω的电阻，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过导轨平面，磁感应强

4、度B=4T.现以水平向右的恒定外力F使金属棒右移，当金属棒以v=2m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时，求：⑴电路中理想电流表和理想电压表的示数；⑵拉动金属棒的外力F的大小；⑶若此时撤去外力F，金属棒将逐渐慢下来，最终停止在导轨上.求撤去外力到金属棒停止运动的过程中，在电阻R上产生的电热.例3.两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′处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值均为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、

5、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⑴.ab运动速度v的大小；⑵.电容器所带的电荷量q。R3SmabR1R2V例4.平行光滑导轨置于匀强磁场中,磁感应强度为B＝0.4T,方向垂直于导轨平面.金属棒ab以速度v向左匀速运动.导轨宽度L＝1m,电阻R1＝R3＝8Ω,R2＝4Ω,导轨电阻不计(金属棒ab电阻不能忽略),平行板电容器两板水平放置,板间距离d＝10mm,内有一质量为m＝1×10－14kg,电量q＝1×10－15C的粒

6、子,在电键S断开时粒子处于静止状态,S闭合后粒子以a＝6m/s2的加速度匀加速下落,g=10m/s2。求：⑴金属棒运动的速度为多少？⑵S闭合后，作用于棒的外界拉力的功率为多少？例5.直角三角形导线框abc固定在匀强磁场中，ab是一段长为l1=0.6m、单位长度电阻为r=3Ω/m的均匀导线，ac和bc的电阻可不计，bc长度为l2=0.3m。磁场的磁感强度为B=0.5T，方向垂直纸面向里。现有一段长度为L=0.3m、单位长度电阻也为r=3Ω/m的均匀导体杆MN架在导线框上，开始时紧靠a点，然后沿ab方向以恒定速度v=1.2

7、m/s向b端滑动，滑动中始终与bc平行并与导线框保持良好接触。⑴导线框中有感应电流的时间是多长？⑵当导体杆MN滑到ab中点时，导线bc中的电流多大？方向如何？⑶求导体杆MN自a点至滑到ab中点过程中，回路中感应电动势的平均值。⑷找出当导体杆MN所发生的位移为x（0