2011年高中物理二轮总复习《电磁感应综合题》教案
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约6720字。
命题点2 电磁感应综合题本类考题解答锦囊
解答“龟磁感应综合题”一类试题,应了解以下几点:
1.电磁感应与力学知识综合:导体在磁场中做切割磁感线运动,田路中产生感应电流,感应电流在磁场中又要受到安培办的作府;从而引出一系列如平衡、加速度、动量和能量等综合问题.利用平衡、牛顿定律和动量定理 动能定理要解决问题
2.电磁感应和直流电路知识综合:利用闭合电路欧姆定律求感应电流的大小,利用直流电路的串、并联知识求各部分支路的电压、电流和电功率(或热功率)、消耗的电能等问.
3.涉及能的转化和守恒定律,有时用守恒思想解题较简单.
Ⅰ 高考最新热门题
1 (典型例题)如图25-2—1所示,a1b1c1d1和a2b2c2d2为在同一竖直平面内的金属导轨,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨所在的平面纸面)向里.导线的a1b1,段与a2b2段是竖直的,距离为l1,c1d1段与c2d2段也是垂直的,距离为l2,x1y1与x2y2为两根用不可可长的绝缘轻线相连的金属细杆,质量分别为m1和m2,它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接触.两杆与导轨构成的回路的总电阻为R.F为作用于金属杆x1y1上的竖直向上的恒力.已知两杆运动到图示位置时,已匀速向上运动,求此时作用于两杆的重力的功率大小和回路电阻上的热功率.
命题目的与解题巧:考查法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律、焦耳定律等规律的综合应用能力.解题关键是分析清楚物理过程.
[解析] 设杆向上运动的速度为v,因杆的运动,两抒与导轨构成的回路的面积减少,从而磁通量也减少,由法拉第电磁感应定律,回路中的感应电动势的大小E=B(l2-l1) ①
回路中的电流 ②
电流沿顺时针方向,两金属杆都要受到安培力作用,作用于杆x1y1的安培力f1=Bl1I ③方向向上
作用于杆x2y2的安培力f2=Bl2I ④方向向下
当杆作匀速运动时,根据牛顿第二定律有:
F-m1g-m2g+f1-f2=0 ⑤
解以上各式,得 ⑥
⑦
作用于两杆的重力的功率的大小p=(m1=+m2)gv ⑧
电阻上的热功率 Q=I2R ⑨
由⑥⑦⑧⑨式得 ⑩
[答案]
2 (典型例题)如图25-2—2(甲)所示,两根足够长的直金属导轨MN,PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L,M、P两点间接有阻值为R的电阻,一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直,整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下,导轨和金属杆的电阻可忽略,让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦.
(1)由b向a方向看到的装置如图25-2-2(乙)所示,请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图;
(2)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小;
(3)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值.
答案:如图D25-1所示 (2) ;gsinθ- (3) 指导:(1)如图D 25-1所示,某时刻ab杆受重力 mg,方向竖直向下,支持力N,方向垂直斜面向上;安培力F,方向平行斜面向上.
(2)当ab杆速度为v时,感应电动热E=BLv,此时电路中电流I= 杆所受安培力F=BIv根据牛顿运动定律,有ma=mgsinθ-F=mgsinθ ,
(3)当 =mgsinθ时,ab杆达到最大速度 vm,Vm=
3 (典型例题)水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L一端通过导线与阻值为R的电阻连接;导轨上放一质量为m的金属杆,如图25—
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