浙江版2018版高考物理二轮复习专题四电磁感应和电路第2讲电磁感应的综合问题学案2

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1、第2讲电磁感应的综合问题［选考考点分布］章知识内容考试要求历次选考统计必考加试2015/102016/042016/102017/042017/11电磁感应电磁感应现象b楞次定律C法拉笫电磁感应定律d2223222222电磁感应现象的两类情况b互感和自感b涡流、电磁阻尼和电磁驱动b考点一电磁感应中的图象问题n命题预测1.（多选）如图1所示，日比d为一边长为Z的正方形导线框，导线框位于光滑水平面内，其右侧为一匀强磁场区域，磁场的边界与线框的cd边平行，磁场区域的宽度为2/,磁感应强度为B,方向竖直向下，线框在一垂直于c〃边的水平恒定拉力F作用下沿水平方向向右运动,直至

2、通过磁场区域，c〃边刚进入磁场时，线框开始匀速运动，规定线框屮电流沿逆时针时方向为正，贝I」导线框从刚进入磁场到完全离开磁场的过程中，曰、b两端的电压弘及导线框中的电流/随c〃边的位置坐标丸变化的图线可能是（）图1ABCD答案BD模拟训练1.（多选）（人教版选修3-2P8第6题改编）某实验装置如图2所示，在铁芯戶上绕着两个线圈畀和〃，如果线圈〃中电流2•与时间才的关系有如图所示的A、B、C、D共四种情况.在介〜%这段时间内，哪种情况可以观察到在线圈〃中有感应电流（）图2ABCD答案BCD1.（多选）（人教版选修3-2P19“例题”改编）某同学设计了一利用涡旋电场加速

3、带电粒子的装置，基本原理如图3甲所示，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，带电粒子在真空室内做圆周运动，电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化，产生的感生电场使粒子加速，图甲上部分为侧视图，下部分为俯视图，若粒子质量为刃，电荷量为q,初速度为零，圆形轨道的半径为忆穿过粒子圆形轨道面积的磁通量0随时间十的变化关系如图乙所示，在力时刻后，粒子所在轨道处的磁感应强度为氏粒子加速过程中忽略相对论效应，不计粒子的重力，下列说法正确的是（）A.il甲电子枪oB.C.在涮刻后，粒子运动的速度大小为字D.在直时刻前，粒子每加速一周增加的动能为弓色to若被加速的粒子为电子

4、，沿如图所示逆时针方向加速，贝IJ应在线圈屮通以由日到0的电流若被加速的粒子为止电子，沿如图所示逆时针方向加速，贝IJ应在线圈中通以由日到力的电流答案ACD解析电子带负电，它在电场中受力的方向与电场方向相反，电子沿逆时针方向加速，根据左手定则可知磁场方向竖直向上，由右手螺旋定则知线圈中应通以由臼到力的电流，故A正确；同理可知B错误；在力时刻后，粒子所在轨道处的磁感应强度为禺粒子在磁场屮做匀2速圆周运动，所受洛伦兹力等于向心力q湄牛P警，故C正确；在価刻前，感生电00n0()场的感应电动势E^=~,粒子加速运动一周增加的动能为AH=qE^=——,故D正确.fotor-

5、规律总结1.对图彖的认识，应注意以下两个方而(1)明确图象所描述的物理意义.(2)明确各种“+”“一”的含义.2.电磁感应中图象类选择题的两个常见解法(1)排除法：定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化)，特别是物理量的正负，排除错误的选项.(2)函数法：根据题目所给条件沱量地写出两个物理量Z间的函数关系，然后由函数关系对图象作出分析和判断，这未必是最简捷的方法，但却是最有效的办法.考点二电磁感应中的动力学和能量问题戻n真题研究1.(2016•浙江10月选考・22)为了探究电动机转速与弹簧伸长量之间的关系，小明设计

6、了如图4所示的装置.半径为/的圆形金属导轨固定在水平面上，一根长也为人电阻为斤的金属棒曰方一端与导轨接触良好，另一端固定在圆心处的导电转轴％'上，由电动机/带动旋转.在金屈导轨区域内存在垂直于导轨平面，大小为〃、方向竖直向下的匀强磁场.另有一质量为刃、电阻为斤的金屈棒c〃用轻质弹簧悬挂在竖直平面内，并与固定在竖直平面内的“U”型导轨保持良好接触，导轨间距为厶底部接阻值也为斤的电阻，处于大小为禺、方向垂直导轨平面向里的匀强磁场屮.从圆形金属导轨引出导线和通过电刷从转轴引出导线经开关S与“U”型导轨连接.当开关S断开，棒c〃静止时，弹簧伸长量为心；当开关S闭合，电动机以

7、某一转速匀速转动，棒c/再次静止时，弹赞伸反量变为*不超过弹性限度).不计其余电阻和摩擦等阻力，求此时：(1)通过棒cd的电流厶右(2)电动机对该装置的输出功率P；(3)电动机转动角速度Q与弹簧伸长量x之间的函数关系.答案见解析解析(1)S断开，c〃棒静止有驱=斤為S闭合，cd棒静止时受到安培力F=Bh1cd棒静止时有mg+BiLdl=kx解得led—mg{x—xo)BJx.i3⑵回路总电阻R忠=R+：R=：R总电流:2i以x_X&B>1xq由能量守恒得片叽少當？』A01(1)由法拉第电磁感应定律：E=p=弓.3fB3十冋路总电流e丄k解得3=6mgAx—却模