2019-2020年高考物理总复习讲义 第9章 加强1讲 电磁感应规律的综合应用

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1、2019-2020年高考物理总复习讲义第9章加强1讲电磁感应规律的综合应用一、内电路和外电路1．切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于电源．2．该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻，其余部分是外电路．二、解答电磁感应电路问题的三个步骤1．确定电源：利用E＝n或E＝Blvsinθ求感应电动势的大小，利用右手定则或楞次定律判断电流方向．如果在一个电路中切割磁感线的部分有多个并相互联系，可等效成电源的串、并联．2．分析电路结构：分析内、外电路及外电路的串并联关系，画出等效电路图．3．利用电路规律求解：主要应

2、用欧姆定律及串并联电路的基本性质等列方程求解．——————[1个示范例]——————　如图9－3－1(a)所示，水平放置的两根平行金属导轨，间距L＝0.3m．导轨左端连接R＝0.6Ω的电阻，区域abcd内存在垂直于导轨平面的匀强磁场B＝0.6T，磁场区域宽D＝0.2m．细金属棒A1和A2用长为2D＝0.4m的轻质绝缘杆连接，放置在导轨平面上，并与导轨垂直，每根金属棒在导轨间的电阻均为r＝0.3Ω.导轨电阻不计，使金属棒以恒定速度v＝1.0m/s沿导轨向右穿越磁场，计算从金属棒A1进入磁场(t＝0)到A2离开磁场的时间内，

3、不同时间段通过电阻R的电流强度，并在图9－3－1(b)中画出．图9－3－1【审题指导】　(1)细金属棒A1、A2先后切割磁感线，切割磁感线的金属棒为电源，另一金属棒与R并联．(2)注意分析和计算有电流和无电流对应的时间．【解析】　t1＝＝0.2s在0～t1时间内，A1产生的感应电动势E1＝BLv＝0.18V.其等效电路如图甲所示．甲　　　　　　　　　乙由图甲知，电路的总电阻R0＝r＋＝0.5Ω总电流为I＝＝0.36A通过R的电流为IR＝＝0.12A从A1离开磁场(t1＝0.2s)至A2刚好进入磁场t2＝的时间内，回路无电

4、流，IR＝0，从A2进入磁场(t2＝0.4s)至离开磁场t3＝＝0.6s的时间内，A2上的感应电动势为E2＝0.18V，其等效电路如图乙所示．由图乙知，电路总电阻R0＝0.5Ω，总电流I＝0.36A，流过R的电流IR＝0.12A，综合以上计算结果，绘制通过R的电流与时间关系图线如图所示．【答案】　见解析——————[1个预测例]——————　如图9－3－2所示，均匀导线制成的半径为R的圆环以速度v匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁场，当圆环运动到图示位置(∠aOb＝90°)时，a、b两点的电势差为(　　)图9－3－2A

5、.BRv　　　　　B.BRvC.BRvD.BRv【解析】　圆环运动到图示位置时，切割磁感线的有效长度为2Rsin45°＝R，圆环中感应电动势E＝BLv＝BRv，Uab＝E＝BRv，故D正确．【答案】　D电磁感应电路问题的分析方法　(1)“源”的分析：用法拉第电磁感应定律算出E的大小，用楞次定律或右手定则确定感应电动势的方向，从而确定电源正负极，明确内阻r.(2)“路”的分析：根据“等效电源”和电路中其他各元件的连接方式画出等效电路．(3)根据E＝Blv或E＝n结合闭合电路欧姆定律、串并联电路知识和电功率、焦耳定律等关系式

6、联立求解．考点二[80]　电磁感应现象中的图象问题一、题型特点一般可把图象问题分为三类：1．由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象．2．由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量．3．根据图象定量计算．二、解题关键弄清初始条件、正负方向的对应、变化范围、所研究物理量的函数表达式、进出磁场的转折点是解决问题的关键．——————[1个示范例]——————　图9－3－3(xx·新课标全国高考)如图9－3－3，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行．已知在t＝0到t＝t

7、1的时间间隔内，长直导线中电流i发生某种变化，而线框中的感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左，后水平向右．设电流i正方向与图中箭头所示方向相同，则i随时间t变化的图线可能是(　　)【解析】　因通电导线周围的磁场离导线越近磁场越强，而线框中左右两边的电流大小相等、方向相反，所以受到的安培力方向相反，导线框的左边受到的安培力大于导线框的右边受到的安培力，所以合力与左边导线框受力的方向相同．因为线框受到的安培力的合力先水平向左，后水平向右，根据左手定则，导线框处的磁场方向先垂直纸面向里，后垂直纸面向外，根

8、据右手螺旋定则，导线中的电流先为正，后为负，所以选项A正确，选项B、C、D错误．【答案】　A——————[1个预测例]——————　图9－3－4(xx·新课标全国卷Ⅱ)如图9－3－4，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d(d>L)的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平