專題4電磁感應與電路

1、1專題專題4電磁感應與電路電磁感應與電路思想方法提煉思想方法提煉電磁感應是電磁學的核心內(nèi)容，也是高中物理綜合性最強的內(nèi)容之一，高考每年必考。題型有選擇、填空和計算等，難度在中檔左右，也經(jīng)常會以壓軸題出現(xiàn)。在知識上，它既與電路的分析計算密切相關，又與力學中力的平衡、動量定理、功能關系等知識有機結(jié)合；方法能力上，它既可考查學生形象思維和抽象思維能力、分析推理和綜合能力，又可考查學生運用數(shù)知識(如函數(shù)數(shù)值討論、圖像法等)的能力。高考的熱點問題

2、和復習對策：高考的熱點問題和復習對策：1.運用楞次定律判斷感應電流(電動勢)方向，運用法拉第電磁感應定律，計算感應電動勢大小.注重在理解的基礎上掌握靈活運用的技巧.2.矩形線圈穿過有界磁場區(qū)域和滑軌類問題的分析計算。要培養(yǎng)良好的分析習慣，運用動力學知識，逐步分析整個動態(tài)過程，找出關鍵條件，運用運動定律特別是功能關系解題。3.實際應用問題，如日光燈原理、磁懸浮原理、電磁阻尼等復習時應多注意。此部分涉及的主要內(nèi)容有：此部分涉及的主要內(nèi)容有：

3、1.電磁感應現(xiàn)象.(1)產(chǎn)生條件：回路中的磁通量發(fā)生變化.(2)感應電流與感應電動勢：在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的是感應電動勢，若回路是閉合的，則有感應電流產(chǎn)生；若回路不閉合，則只有電動勢，而無電流.(3)在閉合回路中，產(chǎn)生感應電動勢的部分是電源，其余部分則為外電路.2.法拉第電磁感應定律：E=n，E=BLvsin?，注意瞬時值和平均值的計算方法不同.3.楞次定律三種表述：(1)感應電流的磁場總是阻礙磁通量的變化(涉及到：原磁場方向、磁通量增

4、減、感應電流的磁場方向和感應電流方向等四方面).右手定則是其中一種特例.(2)感應電流引起的運動總是阻礙相對運動.(3)自感電動勢的方向總是阻礙原電流變化.4.相關鏈接(1)受力分析、合力方向與速度變化，牛頓定律、動量定理、動量守恒定律、勻速圓周運動、功和能的關系等力學知識.(2)歐姆定律、電流方向與電勢高低、電功、電功率、焦耳定律等電路知識.(3)能的轉(zhuǎn)化與守恒定律.感悟感悟滲透滲透應用應用【例1】三個閉合矩形線框Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ處在同一豎

5、直平面內(nèi)，在線框的正上方有一條固定的長直導線，導線中通有自左向右的恒定電流，如圖所示，若三個閉合線框分別做如下運動：Ⅰ沿垂直長直導線向下運動，Ⅱ沿平行長直導線方向平動，Ⅲ繞其豎直中心軸OO′轉(zhuǎn)動.(1)在這三個線框運動的過程中，哪些線框中有感應電流產(chǎn)生方向如何(2)線框Ⅲ轉(zhuǎn)到圖示位置的瞬間，是否有感應電流產(chǎn)生【解析】此題旨在考查感應電流產(chǎn)生的條件.根據(jù)直線電流周圍磁場的特點，判斷三個線框運動過程中，穿過它們的磁通量是否發(fā)生變化.(1)長

6、直導線通有自左向右的恒定電流時，導線周圍空間磁場的強弱分布不變，但離導線越遠，磁場越弱，磁感線越??；離導線距離相同的地方，磁場強弱相同.線框Ⅰ沿垂直于導線方向向下運動，穿過它的磁通量減小，有感應電流產(chǎn)生，電流產(chǎn)生的磁場方向t???3以r表示兩導軌間那段桿的電阻，回路中的電流為:(1)電阻R上消耗的電功率為:由于E和R均與?無關，所以r值最小時，PR值達最大.當桿與導軌垂直時兩軌道間的桿長最短，r的值最小，所以PR最大時的?值為?=?2.

7、(2)桿上消耗的電功率為:Pr=要求Pr最大，即要求取最大值.由于顯然，r=R時，有極大值因每米桿長的電阻值為R，r=R即要求兩導軌間的桿長為1m，所以有以下兩種情況：①如果L≤1m，則?滿足下式時r=R1sin?=L所以?=arcsinL②如果L＞1m，則兩導軌間那段桿長總是大于1m，即總有r＞R由于在r＞R的條件下，上式隨r的減小而單調(diào)減小，r取最小值時，取最小值，取最大值，所以，Pr取最大值時?值為【例4】如圖所示，光滑的平行

8、導軌P、Q相距L=1m，處在同一水平面中，導軌左端接有如圖所示的電路，其中水平放置的平行板電容器C兩極板間距離d=10mm，定值電阻R1=R3=8Ω，R2=2Ω，導軌電阻不計.磁感應強度B=0.4T的勻強磁場豎直向下穿過導軌面.當金屬棒ab沿導軌向右勻速運動(開關S斷開)時，電容器兩極板之間質(zhì)量m=11014kg、帶電量Q=11015C的微粒恰好靜止不動；當S閉合時，微粒以加速度a=7ms2向下做勻加速運動，取g=10ms2，求：(1)

9、金屬棒ab運動的速度多大電阻多大(2)S閉合后，使金屬棒ab做勻速運動的外力的功率多大【解析】(1)帶電微粒在電容器兩極板間靜止時，受向上的電場力和向下的重力作用而平衡，則得到:mg=求得電容器兩極板間的電壓由于微粒帶負電，可知上極板電勢高.由于S斷開，R1上無電流，R2、R3串聯(lián)部分兩端總電壓等于U1，電路中的感應電流，即通過R2、R3的電流為:由閉合電路歐姆定律，ab切割磁感線運動產(chǎn)生的感應電動勢為E=U1Ir①其中r為ab金屬棒的