电磁感应定律的综合应用课件.ppt

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1、第九章第三讲电磁感应定律的综合应用高考成功方案第1步高考成功方案第2步高考成功方案第3步每课一得每课一测回扣一　电磁感应中的电路问题1.用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2m，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图9－3－1所示。在磁场以10T/s的变化率增强时，线框中a、b两点间的电势差是()图9－3－1A．Uab＝0.1VB．Uab＝－0.1VC．Uab＝0.2VD．Uab＝－0.2V答案：BA．通过电阻R的电流方向为P→R→MB．a、b两点间的电压为BLvC．a端电势比b端高D．外力F做的功等于电阻R上发出的焦耳热答案：C回扣二　电磁感应中的图像问题3

2、.如图9－3－3所示，一闭合直角三角形线框以速度v匀速穿过匀强磁场区域。从BC边进入磁场区开始图9－3－3计时，到A点离开磁场区为止的过程中，线框内感应电流的情况(以逆时针方向为电流的正方向)是图9－3－4中的()图9－3－4解析：BC边刚进入磁场时，产生的感应电动势最大，由右手定则可判定电流方向为逆时针方向，是正值，随线框进入磁场，有效长度l逐渐减小，由E＝Blv得电动势均匀减小，即电流均匀减小；当线框刚出磁场时，切割磁感线的有效长度l最大，故电流最大，且为顺时针方向，是负值，此后电流均匀减小，故只有A图像符合要求。答案：A回扣三　电磁感应中的力学问题4．如图9－3－

3、5所示，ab和cd是位于水平面内的平行金属轨道，轨道间距为l，其电阻可忽略不计。ac之间连接一阻值为R的电阻，ef为一垂直于ab和cd的图9－3－5金属杆，它与ab和cd接触良好并可沿轨道方向无摩擦地滑动，其电阻可忽略。整个装置处在匀强磁场中，磁场方向垂直于图中纸面向里，磁感应强度为B。当施外力使杆ef以速度v向右匀速运动时，杆ef所受的安培力为()答案：A5．如图9－3－6所示，水平放置的导体框架，宽L＝0.50m，接有电阻R＝0.20Ω，匀强磁场垂直框架平面向里，磁感应强度B＝0.40T。一导体棒ab垂直框边跨放在框架图9－3－6上，并能无摩擦地在框架上滑动，框架和

4、导体棒ab的电阻均不计。当ab以v＝4.0m/s的速度向右匀速滑动时，求：(1)ab棒中产生的感应电动势大小；(2)维持导体棒ab做匀速运动的外力F的大小。答案：(1)0.80V(2)0.80N回扣四　电磁感应中的能量问题6．如图9－3－7所示，固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨不计电阻，但表面粗糙，导轨左端连接一个电阻R，图9－3－7质量为m的金属棒(电阻也不计)放在导轨上，并与导轨垂直，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，用水平恒力F把ab棒从静止起向右拉动的过程中()A．恒力F做的功等于电路产生的电能B．恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能

5、C．克服安培力做的功等于电路中产生的电能D．恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和解析：在此运动过程中做功的力有拉力、摩擦力和安培力，三力做功之和为棒ab动能的增加量，其中安培力做功将机械能转化为电能，故选项C、D是正确。答案：CD[知识必会]1．对电源的理解电源是将其他形式的能转化为电能的装置。在电磁感应现象里，通过导体切割磁感线和线圈磁通量的变化而将其他形式的能转化为电能。2．对电路的理解内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈，外电路由电阻、电容等电学元件组成。3．解决电磁感应电路问题的基本步骤(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律或

6、右手定则确定感应电动势的大小和方向，感应电流的方向是电源内部电流的方向。(2)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，注意区别内外电路，区别路端电压和电动势。(3)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路知识和电功率、焦耳定律等关系式联立求解。[名师点睛](1)电磁感应中电路问题的分析与恒定电流中电路问题的分析基本思路是相似的，不同的是恒定电流部分电动势是确定的，而电磁感应中电源是隐藏的，需要计算和判断。(2)计算某一段时间内通过的电量用电流的平均值；计算某一段时间内的热量、功、功率等用电流的有效值。[典例必研][例1](2011·全国高考)如图9－3－8所示

7、，两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为L，电阻不计。在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡。整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面图9－3－8垂直。现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放。金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好。已知某时刻后两灯泡保持正常发光。重力加速度为g。求：(1)磁感应强度的大小；(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率。[思路点拨]对某时刻后两灯泡保持正常发光这一描述的理解，是解答本题的关键，其中包含了以下两层涵义：(1)灯泡正常发光时灯泡两端电