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2013届高三物理二轮复习方案专题课件：专题12 电磁感应

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高考物理二轮复习 专题四 电路和电磁感应 第12讲 电磁感应规律及其应用课件

高考物理二轮复习 专题四 电路和电磁感应 第12讲 电磁感应规律及其应用课件
A．刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下 B．穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间 C．穿过两磁场产生的总热量为 4mgd D．释放时距磁场Ⅰ上边界的高度 h 可能小于m2B2g4LR42
[解析] A 错：穿过磁场Ⅰ后，金属棒在磁场之间做加速运动，在磁场Ⅱ上 边缘速度大于从磁场Ⅰ出来时的速度，即进入磁场Ⅰ时速度等于进入磁场Ⅱ时速 度，大于从磁场Ⅰ出来时的速度。金属棒在磁场Ⅰ中做减速运动，加速度方向向 上。B 对：金属棒在磁场Ⅰ中做减速运动，由牛顿第二定律知
A．54
B．32
C．74
D．2
[解析] 在过程Ⅰ中，根据法拉第电磁感应定律，有 E1＝ΔΔΦt11＝B12πrΔ2－t1 14πr2 根据闭合电路欧姆定律，有 I1＝ER1， 且 q1＝I1Δt1
在过程Ⅱ中，有 E2＝ΔΔΦt22＝B′－ΔtB2 12πr2， I2＝ER2， q2＝I2Δt2 又 q1＝q2，即B12πr2R－14πr2＝B′－RB12πr2 所以BB′＝32。
电流
0～2l
I＝2i(顺时针)
2l ～l
I＝0
l～32l
I＝2i(逆时针)
32l～2l
I＝0
分析知，只有选项 D 符合要求。
• 4．(多选)(2018·全国Ⅲ，20)如图(a)，在同一平面内固定
有一长直导线PQ和一导线框R，R在PQ的右侧。导线PQ中通
有正弦交流电i，i的变化如图(b)所示，规定从Q到P为电流正 AC
PQS 上，OM 与轨道接触良好。空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感
应强度的大小为 B。现使 OM 从 OQ 位置以恒定的角速度逆时针转到 OS 位置并
固定(过程Ⅰ)；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从 B 增加到 B′(过程Ⅱ)。

2013年高考物理二轮复习专题四电路与电磁感应配套课件

2013年高考物理二轮复习专题四电路与电磁感应配套课件
E I ＝R＋r③ 则通过电阻 R 的电荷量为 q＝ I Δt④ 联立①②③④式，代入数据得 q＝4.5 C⑤
(2)设撤去外力时棒的速度为 v，对棒的匀加速运动过程，由运 动学公式得 v2＝2ax⑥ 设棒在撤去外力后的运动过程中安培力做功为 W，由动能定理 得 W＝0－12mv2⑦ 撤去外力后回路中产生的焦耳热 Q2＝－W⑧ 联立⑥⑦⑧式，代入数据得 Q2＝1.8 J⑨
这里 E 为线圈产生的电动势的有效值 E＝Em2＝BL1L22ω 则线圈转动一周在 R 上产生的焦耳热为 QR＝I2RT 其中 T＝2ωπ 所以 QR＝πRωBRL＋1Lr22 答案：(1)e1＝BL1L2ωsin ωt (2)e2＝BL1L2ωsin (ωt＋φ0) (3)πRωBRL＋1Lr22
解析：R4 的滑动触片向 b 端移动时，R4 的实际应用阻值变小， 回路总电阻变小，由闭合电路欧姆定律可知，总电流增大，路 端电压变小，由 UR1＝I 总·R1 知，R1 两端电压增大，由 U 端＝UR1 ＋UR3 知，UR3 变小，故电容器两板间电场强度减小，质点 P 向 下运动，C 错误；由 IR3＝URR33可知，IR3 减小，故电流表示数变 大，UR2 增大，由 UR3＝UR2＋UR4 可知，电压表示数减小，A 正 确，B 错误；由 PR3＝IR32R3 可知，R3 上消耗的功率逐渐减小， D 错误。 答案：A
[专题特辑] 课堂 1．选 C 最大值 Em＝50 V，有效值为 E＝Em2＝25 2 V，频率
为 50 Hz，周期为 T＝1f＝0.02 s，所以 C 正确 D 错误。 2．选 D 由 ω＝2πf 得交流电的频率为 50 Hz，故 A 错误；电
压表、电流表测量所得的是交变电流的有效值，故电压表读 数为 220 V，故 B 错误；由II12＝nn21可知 I1＝I2nn21＝0.2 A，故 C 错误；由 P 出＝P 入－P 热＝U1I1－I22R＝33 W，故 D 正确。

2013届高考物理二轮复习 第一部分 专题5 第二讲电磁感应精品课件

2013届高考物理二轮复习 第一部分 专题5 第二讲电磁感应精品课件

侧磁场方向垂直纸面向外，右侧磁场方向直纸面向里，磁感应强度
大小均为B.一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位 置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域．取沿a→b→c→d→a
的感应电流方向为正，则选项图中表示线框中电流i随bc边的位置坐
标x变化的图象正确的是( )
【解析】
根据右手定则确定，当b、c刚进入左侧磁场时，电流
回路的总长度为5 m，因此回路的总电阻为 R＝5λ＝0.5 Ω 电流为 E I＝R＝0.2 A 根据楞次定律，在回路中的电流方向是顺时针方向． (3)前2 s电流为零，后2 s有恒定电流，焦耳热为 Q＝I2Rt＝0.04 J.
【答案】 持静止
(1)前1 s导体棒做匀减速直线运动，1～4 s内一直保
【答案】
B
2．(2011· 浙江高考)如图5－2－9甲所示，在水平面上固定有长为L＝2 m、宽 为d＝1 m的金属“U”型导轨，在“U”型导轨右侧l＝0.5 m范围内存在垂直纸 面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．在t＝0时刻， 质量为m＝0.1 kg的导体棒以v0＝1 m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动， 导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ＝0.1，导轨与导体棒单位长度的电阻均 为λ＝0.1 Ω/m，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响．(取g ＝10 m/s2)
据右手定则，电流方向为顺时针，即负方向，故A、C错误．再根据 E＝BLv＝Bla·t，B错误，D正确． 【答案】 D
2. (2012·新课标全国高考)如图5－2－3，一载流长
直导线和一矩形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＝t1的时间间隔内，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

高考物理二轮复习 专题五 电路与电磁感应 5.12 电磁感应规律及其应用课件

高考物理二轮复习 专题五 电路与电磁感应 5.12 电磁感应规律及其应用课件
A．电路中感应电动势的大小为sBinlvθ B．电路中感应电流的大小为Bvsrin θ C．金属杆所受安培力的大小为B2lvrsin θ D．金属杆的热功率为rBs2inlvθ2
解析：当杆滑动时动生电动势 E＝Blv，A 错误．金属棒长为sinl θ， 所以金属棒的电阻 R＝silnrθ，由欧姆定律可知 I＝ER＝Bvsrinθ，B 正 确．安培力 F＝sBinIlθ＝B2rlv，C 错误．金属棒的热功率 P＝I2R＝ B2lvr2sinθ，D 错误．
解析：在三角形金属框内，有两边切割磁感线，其一为 bc 边，
根据 E＝Blv 可得：电动势大小为12Bl2ω；其二为 ac 边，ac 边有效 的切割长度为 l，根据 E＝Blv 可得：电动势大小也为12Bl2ω；由右 手定则可知：金属框内无电流，且 Uc>Ub＝Ua，选项 A、B 错误； Ubc＝Uac＝－12Bl2ω，选项 C 正确，选项 D 错误．
(1)求此时线圈所受安培力的大小和方向． (2)若此时线圈水平向右运动的速度大小为 v，求安培力的功率．
解析：(1)由左手定则判定，线圈所受安培力的方向水平向右， 大小为 F＝nBIL.
(2)安培力的功率 P＝Fv＝nBILv. 答案：(1)nIBL 水平向右 (2)nBILv
E＝Blv
的运动
(1)E＝Blv 的适用条件： v⊥l，v⊥B； (2)当 v 与 B 平行时：E＝0
五、电磁感应问题中安培力、电荷量、热量的计算
1．导体切割磁感线运动，导体棒中有感应电流，受安培力作 用，根据 E＝Blv，I＝ER，F＝BIl，可得 F＝__B_2l_2_v_/R__.
2．闭合电路中磁通量发生变化产生感应电动势．电荷量的计 算方法是根据 E＝ΔΔΦt ，I＝ER，q＝IΔt 则 q＝__Δ_Φ__/R___.若线圈匝数为 n，则 q＝_n_Δ_Φ__/_R__.

高考物理二轮复习课件：电磁感应与力学综合问题

高考物理二轮复习课件：电磁感应与力学综合问题

【例1】边长为h的正方形金属导线框，从图所示的
位置由静止开始下落，通过一匀强磁场区域，磁场
方向水平，且垂直于线框平面，磁场区域宽度为H， 上、下边界如图中虚线所示，H>h，试分析讨论从 线框开始下落到完全穿过磁场区域的全过程中线框 运动速度的变化情况．
【切入点】分析线圈受力，并将安培力大小与重力 大小比较，得出F 合的大小和方向，再进行讨论．
2．电磁感应中的能量转化综合问题 【例2】如图所示，一边长为 L的正方形闭合金属线框， 其质量为m，回路电阻为R ， M 、 N 、 P为磁场区域的边 界，且均为水平，上、下两部分磁场的磁感应强度均为 B，方向如图所示．图示所示位置线框的底边与M重 合．现让线框由图示位置从静止开始下落，线框在穿过 N和P两界面的过程中均为匀速运动．若已知M、N之间 的高度差为h1，h1>L.线框下落过程中线框平面始终保持 竖直，底边始终保持水平，重 力加速度为g，求： (1)线框穿过N与P界面的速度； (2)在整个运动过程中，线框 产生的焦耳热．
(2)设撤去外力时棒的速度为 v，对棒的匀加速运动过 程，由运动学公式得 v2＝2ax⑥ 设棒在撤去外力后的运动过程中安培力做功为 W，由 动能定理得 1 2 W＝0－2mv ⑦ 撤去外力后回路中产生的焦耳热 Q2＝－W⑧ 联产⑥⑦⑧式，代入数据得 Q2＝1.8J⑨
(3)由题意知，撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比 Q1∶Q2＝2∶1，可得 Q1＝3.6J⑩ 在棒运动的整个过程中，由功能关系可知 WF＝Q1＋Q2⑪ 由⑨⑩⑪式得 WF＝5.4J
【解析】(1)当 Rx＝R 棒沿导轨匀速下滑时，由平衡条件 Mgsinθ＝F 安培力 F＝BIl Mgsinθ 解得 I＝ Bl 感应电动势 E＝Blv0 E 电流 I＝2R 2MgRsinθ 解得 v0＝ B2l2

2013年高考物理二轮复习核心考点突破课件第10讲电磁感应问题的综合分析

2013年高考物理二轮复习核心考点突破课件第10讲电磁感应问题的综合分析

(1)通过计算分析 4 s 内导体棒的运动情况； (2)计算 4 s 内回路中电流的大小，并判断电流方向； (3)计算 4 s 内回路产生的焦耳热．
图 4－1－6
[答题规范](1)在 t＝0 时刻，导体棒在无磁场区域开始向右 做匀减速运动，有
－μmg＝ma，vt＝v0＋at，x＝v0t＋12at2 代入数据解得 t＝1 s，x＝0.5 m，导体棒没有进入磁场区域． 导体棒在 1 s 末已经停止运动，以后一直保持静止，离左端 位置仍为 x＝0.5 m.
图 4－1－7
解：由于线圈 A 所在的磁场变化引起穿过线圈的磁通量发 生变化，产生感应电动势．当S闭合后，就有电流通过R1、R2.
(1)由图乙知 B 随时间按线性变化，变化率为ΔΔBt ＝0.2 T/s. 由法拉第电磁感应定律得 E＝nΔΔBt S＝4 V．由楞次定律确定电流 方向，在 0～1 s 内，原磁场方向垂直于线圈平面向里，大小在 减小，故感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，因此线圈中
2．截面积为 S＝0.2 m2、匝数为 n＝100 匝的线圈 A，处在 如图 4－1－7 甲所示的磁场中，磁感应强度 B 随时间按图乙所 示的规律变化，方向垂直线圈平面，规定向外为正方向．电路 中 R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，C＝30 μF，线圈电阻不计．
(1)闭合开关 S 稳定后，求通过 R2 的电流； (2)闭合开关 S 一段时间后再断开，则断开后通过 R2 的电荷 量是多少？
与动生电动势相关的电流、焦耳热等问题
【例3】(2011年广雅中学模拟)两根相距为 L 的足够长的 平行金属直角导轨 MNP 与 M′N′P′ 如图 4－1－8 所示那样 放置，MN 与 M′N′在同一水平面内，NP 与 N′P′沿竖直方 向．水平金属细杆 ab、cd 分别与导轨垂直接触形成闭合回路， cd 杆的质量为 m、与导轨之间的动摩擦因数为μ，导轨电阻不 计，回路总电阻为 R.整个装置处于磁感应强度大小为 B、方向 竖直向下的匀强磁场中．当 ab 杆在平行于水平导轨的拉力作用 下以某一速度沿导轨匀速向左运动时，cd 杆恰好竖直向下匀速 运动．重力加速度为 g.求：

高三物理二轮复习课件10.2法拉第电磁感应定律自感涡流


2．转动切割公式
如图所示，当导体棒在垂直于磁场的平面内，绕一
端以角速度 ω 匀速转动时，产生的感应电动势 E＝Bl－v
＝12Bl2ω。
注意：如果 C 为棒上某点，则 AC 段产生的感应电动势为
E′＝B·AC
·vA＋2 vC＝B·AC
ω·OA ·
＋ω·OC 2
。
[例 2] (2021·河北高考)如图，两光滑导轨水
3．[扫描隧道显微镜] 扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原 子尺度上的形貌。为了有效隔离外界振动对 STM 的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安 装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其 微小振动，如图所示。无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁 场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是 ()
到安培力 导体受安培力的方向与导体运动 方向相同，推动导体运动 由于电磁感应，磁场能转化为电 能，通过安培力做功，电能转化 为导体的机械能，而对外做功
两者都是电磁感应现象，都遵循楞次定律，都是安培力阻碍引起 相同点
感应电流的导体与磁场间的相对运动
“STSE 问题”巧迁移——电磁感应在生活、生产科技中的应用
第 十 章 电磁感应
DISHIZHANG
第2节 法拉第电磁感应定律
自感 涡流
一、法拉第电磁感应定律
1．感应电动势
2．法拉第电磁感应定律 (1)内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的 磁通量的 变化率 成正比。
ΔΦ (2)公式：E＝n Δt ，其中 n 为线圈匝数。 S 和 B 的共同变化时，ΔΦ＝|Φ 末－Φ 初|，则 E＝n|B2S2－ΔtB1S1|≠nΔBΔΔt S。 3．导体切割磁感线的情形 (1)平动切割：E＝ Blv (条件：①匀强磁场；②v⊥B 且 v⊥L)。

高考物理二轮复习课件：电磁感应中的“导体杆”模型


(2)v-t图象如图所示。
WA2=模型(x2一-x1):=0.单杆与电源构成闭合回路
8 m 处时撤去外力F,此后棒ab将继续运动,最终返回至x=0处。
(2)抓住杆的稳定状态,一般杆的稳定状态为匀速直线运动或匀加速直线运动,此时闭合回路中的电流为0或恒定。
从t=0时刻起,棒ab在沿x轴正方向的外力F作用下从x=0处由静止开始沿斜面向上运动,其速度与位移x满足v=kx(可导出a=kv),k=5 s-1。
(2)v-t图象如图所示。
(3)稳定状态。
导体杆最终做匀加速直线运动,回路中的电流I为定值。
(4)稳定时导体杆ab、cd具有相同的加速度:F=(mab+mcd)a,稳定时导体杆ab、cd
的速度差满足:vcd-vab= (5)模型变式。
(Rab Rcd)mabF B2L2(mab mcd)
。
①导轨倾斜放置提供外力;②导体杆ab、cd均受到外力作用;③导轨间距不相
等。
3.应用技巧: (1)做好受力分析和运动过程分析,注意各物理量间的相互制约关系:导体棒运 动→感应电动势→感应电流→安培力→合外力→加速度→速度。 (2)抓住杆的稳定状态,一般杆的稳定状态为匀速直线运动或匀加速直线运动, 此时闭合回路中的电流为0或恒定。 (3)做好动量分析和能量转化分析。
【典例】(2019·浙江4月选考真题)如图所示,倾角θ=37°、间距l=0.1 m的足 够长金属导轨底端接有阻值R=0.1 Ω 的电阻,质量m=0.1 kg的金属棒ab垂直 导轨放置,与导轨间的动摩擦因数μ=0.45。建立原点位于底端、方向沿导轨 向上的坐标轴x。在0.2 m≤x≤0.8 m 区间有垂直导轨平面向上的匀强磁场。 从t=0时刻起,棒ab在沿x轴正方向的外力F作用下从x=0处由静止开始沿斜面向 上运动,其速度与位移x满足v=kx(可导出a=kv),k=5 s-1。当棒ab运动至x1= 0.2 m 处时,电阻R消耗的电功率P=0.12 W,运动至x2=0.8 m 处时撤去外力F,此 后棒ab将继续运动,最终返回至x=0处。棒ab始终保持与导轨垂直,不计其他电 阻,求:(提示:可以用F-x图象下的“面积”代表力F做的功)

高考物理二轮复习第一部分第13讲电磁感应规律及其应用课件


细研考点 提升素养
(3)磁通量的变化率ΔΔΦt 对应 Φ-t 图线上某点切线的斜率．
(4)通过回路截面的电荷量 q＝nΔRΦ，仅与 n、ΔΦ 和回路
电阻 R 有关，与时间长短无关． 2．磁通量发生变化的三种情况．
(1)磁通量的变化是由面积变化引起时，ΔΦ＝BΔS，
则 E＝nBΔΔtS.
(2)磁通量的变化是由磁场变化引起时，ΔΦ＝ΔBS，
专题四 电路和电磁感应
第13讲 电磁感应规律及其应用
知识归纳 感悟真题
第13讲 电磁感应规律及其应用
知识归纳 感悟真题
1．磁通量． (1)概念：在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，与磁场方 向垂直的面积 S 与 B 的乘积叫作穿过这个面积的磁通量． (2)公式：Φ＝BS，单位符号是 Wb. (3)适用条件． ①匀强磁场． ②S 为垂直于磁场的有效面积． (4)物理意义：相当于穿过某一面积的磁感线的条数． (5)磁通量的变化量：ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B2S2－B1S1.
细研考点 提升素养
考向 用楞次定则判断感应电流的方向 1.如图所示，一个 N 极朝下的条形磁铁竖直 下落，恰能穿过水平放置的固定矩形导线框， 则( ) A．磁铁经过位置①时，线框中感应电流沿 abcd 方向；经过位置②时，沿 adcb 方向 B．磁铁经过位置①时，线框中感应电流沿 adcb 方 向；经过位置②时，沿 abcd 方向
知识归纳 感悟真题
(2)右手定则． ①内容：如图，伸开右手，使拇指与其余 四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内； 让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动 的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向． ②适用情况：导线切割磁感线产生感应电流．
第13讲 电磁感应规律及其应用
知识归纳 感悟真题

最新高考物理二轮专题复习课件：电磁感应


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专题四 电路与电磁感应
7
三、电磁感应综合问题的分析 1．“源”的分析——分析电路中由电磁感应所产生的“电源”，求出电源 参数 E 和 r； 2．“路”的分析——分析电路结构，弄清串、并联关系，求出相关部分的 电流大小，以便求解安培力；
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专题四 电路与电磁感应
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专题四 电路与电磁感应
9
热点一 楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用 1．判断感应电流方向的两种方法 (1)利用右手定则，即根据导体在磁场中做切割磁感线运动的情况进行判断。 (2)利用楞次定律，即根据穿过闭合回路的磁通量的变化情况进行判断。
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专题四 电路与电磁感应
10
题。
磁感应的综合问题。 题。
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专题四 电路与电磁感应
3
一、对楞次定律的理解 1．阻碍磁通量的变化(增反减同)。 2．阻碍物体间的_相__对__运__动___(来拒去留)。 3．使线圈面积有扩大或缩小的趋势(增缩减扩)。 4．阻碍_原__电__流___的变化(自感现象)。
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8
3．“力”的分析——分析研究对象(通常是金属棒、导体、线圈等)的受力情 况，尤其注意其所受的安培力； 接着进行“运动状态”的分析——根据力和运动的关系，建立正确的运动 模型； 4．“动量”和“能量”的分析——寻找电磁感应过程和研究对象的运动过 程中，能量转化和守恒的关系，并判断系统动量是否守恒。
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5
(2)导体棒垂直切割磁感线：E＝Blv，主要用于求感应电动势的_瞬__时___值。 (3)如图所示，导体棒 Oa 围绕棒的一端 O 在垂直于匀强磁场的平面内做匀 速圆周运动而切割磁感线，产生的感应电动势 E＝12Bl2ω。
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专题十二 │ 要点热点探究
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设 Q 杆下滑速度大小为 v，产生的感应电动势为 E，有 I＝ E R总
E＝B2lv F＋m1gsinθ＝B2Il 拉力的瞬时功率为 P＝Fv 联立以上方程，代入数据得 P＝2 W
5
专题十二 │ 主干知识整合
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三、电磁感应与电路的综合 电磁感应与电路的综合是高考的一个热点内容，两者的核 心内容与联系主线如图4－12－1所示：
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专题十二 │ 主干知识整合
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1．产生电磁感应现象的电路通常是一个闭合电路，产生电动势 的那一部分电路相当于电源，产生的感应电动势就是电源的电动势， 在“电源”内部电流的流向是从“电源”的负极流向正极，该部分电 R 路两端的电压即路端电压，U＝ E. R＋r
的电磁感应过程，法拉第电磁感应定律也相应有不同的表达式或
计算式．
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专题十二 │ 主干知识整合
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磁通量变化的形式 通过 n 匝线圈内的 磁通量发生变化 导体垂直切割磁感 线运动
表达式 ΔΦ E＝n·Δt
备注 ΔB (1)当 S 不变时，E＝nS· Δt ΔS (2)当 B 不变时，E＝nB· Δt 当 v∥B 时，E＝0
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专题十二 │ 主干知识整合
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二、楞次定律与左手定则、右手定则 1．左手定则与右手定则的区别：判断感应电流用右手定 则，判断受力用左手定则． 2．应用楞次定律的关键是区分两个磁场：引起感应电流 的磁场和感应电流产生的磁场．感应电流产生的磁场总是阻碍 引起感应电流的磁场的磁通量的变化，“阻碍”的结果是延缓 了磁通量的变化，同时伴随着能量的转化． 3．楞次定律中“阻碍”的表现形式：阻碍磁通量的变化 (增反减同)，阻碍相对运动(来拒去留)，阻碍线圈面积变化(增 缩减扩)，阻碍本身电流的变化(自感现象)．
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专题十二 │ 要点热点探究
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专题十二 │ 要点热点探究
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例 1 变式题 C 【解析】 由电流的图象可知，导体切割磁感 线有电流时，电流是恒定的，这就排除了 A、B 两种情况，因 A、B T T 两种情况中电流是变化的；再根据右手定则，在 4 到 2 内产生的感应 电流的方向由 P 指向 O 的只有 C 这种情况．
电磁感应的图象问题
在电磁感应问题中出现的图象主要有B－t图象、Φ－t图 象、E－t图象和I－t图象，有时还可能出现感应电动势E或感 应电流I随线圈位移x变化的图象，即E－x图象或I－x图象． (1)对切割类电磁感应图象问题，关键是根据E＝BLv来判 断感应电动势的大小，根据右手定则判断感应电流的方向并按 规定的正方向将其落实到图象中．
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【解析】 (1)设小环受到的摩擦力大小为 f，由牛顿第二定律，有 m2g－f＝m2a 代入数据，得 f＝0.2 N (2)设通过 K 杆的电流为 I1，K 杆受力平衡，有 f＝B1I1l 设回路总电流为 I，总电阻为 R 总，有 I＝2I1 3 R 总 ＝ 2R
有磁感应强度B1＝0.4 T、方向竖直向上和B2＝1 T、方向垂直 于斜面向上的匀强磁场．电阻R＝0.3 Ω、质量m1＝0.1 kg、长 为l 的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两端固定 在 b1 、 b2 点 ， K 、 Q 杆 可 沿 导 轨 无 摩 擦 滑 动 且 始 终 接 触 良
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(2)电磁感应图象问题的特点是考查方式灵活：根据电磁感 应现象发生的过程，确定给定的图象是否正确，或画出正确的 图象；由题目给定的图象分析电磁感应过程，综合求解相应的 物理量． (3)电磁感应图象问题可综合法拉第电磁感应定律、楞次定 律和安培定则、右手定则及左手定则，结合电路知识和力学知 识求解． (4)电磁感应图象问题的解题方法技巧：根据初始条件，确 定给定的物理量的正负或方向的对应关系和变化范围，确定所 研究的物理量的函数表达式以及进出磁场的转折点等，这是解 题的关键．
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说明：求解部分导体切割磁感线产生的感应电动势时，要区别平 均电动势和瞬时电动势，切割磁感线的等效长度等于导线两端点的连 线在运动方向上的投影．
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要点热点探究 ► 探究点一
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例3
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[2011·四川卷] 如图4－12－7所示，间距l＝0.3 m
的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内．在水
平面a1b1b2a2 区域内和倾角θ＝37°的斜面c1b1b2c2 区域内分别
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电磁感应
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电磁感应
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一、法拉第电磁感应定律 法拉第电磁感应定律的内容是感应电动势的大小与穿过回路 的磁通量的变化率成正比．在具体问题的分析中，针对不同形式
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例 2 法拉第曾提出一种利用河流发电的设想，并进行了实验研 究．实验装置的示意图可用图 4－12－6 表示，两块面积均为 S 的矩 形金属板平行、正对、竖直地全部浸在河水中，间距为 d.水流速度处 处相同，大小为 v，方向水平．金属板与水流方向平行．地磁场磁感 应强度的竖直分量为 B，水的电阻率为 ρ，水面上方有一阻值为 R 的 电阻通过绝缘导线和开关 K 连接到两金属板上．忽略边缘效应，求： (1)该发电装置产生的电动势； (2)通过电阻 R 的电流； (3)电阻 R 消耗的电功率．
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例1 如图4－12－2所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场 区域，细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M′N′的过程中， 棒上感应电动势E随时间t变化的图示，可能正确的是( )
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►
探究点二
电磁感应与电路的综合问题
1．解答电磁感应与电路的综合问题时，关键在于准确分析电路的结 构，能正确画出等效电路图，并综合运用电学知识进行分析、求解． 2．求解过程中首先要注意电源的确定，通常将切割磁感线的导体或 磁通量发生变化的回路作为等效电源；其次是要能正确区分内、外电路， 应把产生感应电动势的那部分电路视为内电路，感应电动势为电源电动 势，其余部分相当于外电路；最后应用闭合电路欧姆定律及串并联电路 的基本规律求解，处理问题的方法与闭合电路问题的求解基本一致．
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(2)解题思路 ①利用法拉第电磁感应定律和楞次定律或右手定则确定感 应电动势的大小和方向； ②应用闭合电路欧姆定律求电路中的感应电流的大小； ③分析所研究的导体的受力情况，关注安培力的方向； ④应用运动学规律、牛顿第二定律、动能定理、平衡条件 等列方程求解．
导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长．取g＝10 m/s2，sin37°＝
0.6，cos37°＝0.8.求： (1)小环所受摩擦力的大小； (2)Q杆所受拉力的瞬时功率．
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例3 (1)0.2 N (2)2 W
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2．在电磁感应现象中，电路产生的电功率等于内外电路消耗的 功率之和．若为纯电阻电路，则产生的电能将全部转化为内能；若为 非纯电阻电路，则产生的电能除了一部分转化为内能，还有一部分能 量转化为其他能，但整个过程能量守恒．能量转化与守恒往往是电磁 感应与电路问题的命题主线，抓住这条主线也就是抓住了解题的关 键．在闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流的问题中，机械 能转化为电能，导体棒克服安培力做的功等于电路中产生的电能．
E＝BLv
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磁通量变化的形式 导体绕过一端且垂
表达式
备注
1 直 于 磁 场 方 向 的 转 E＝ BL2ω 2 轴匀速转动 线圈绕垂直于磁场 方向的转轴匀速转 动 E＝nBSω· sinωt 当线圈平行于磁感线时，E 最大为 E＝nBSω， 当线圈平 行于中性面时，E＝0
好．一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然
下垂，绳上穿有质量m2＝0.05 kg的小环．
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已知小环以a＝6 m/s2的加速度沿绳下滑，K杆保持静止， Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动．不计
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例2 (1)Bdv Bdv (2) ρd＋RS
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BdvS 2 (3) ρd＋RS R
【解析】 (1)由法拉第电磁感应定律，有 E＝Bdv d (2)两板间河水的电阻 r＝ρS 由闭合电路欧姆定律，有 BdvS E I＝ ＝ r＋R ρd＋RS (3)由电功率公式，P＝I2R 得