电磁感应专题复习
◆变式2
若将【基本模型】中的恒力改为用一水平向右的力拉着MN由
静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为a,求此拉力F随时间t
变化的关系。
b
F/N
R
F
k = B2L2a
ma
m(R + r)
a
0
t/s
◆课堂检测
如图所示,ab金属棒质量m1=2kg、电阻 r1=2Ω, cd金属棒质量m2=1kg、电阻 r2=1 Ω、静止在倾斜轨道上 ,倾斜轨道 与水平方向夹角β=370、有垂直轨道向下 的磁场、磁感应强度B=1T、间距为 L=1m,倾斜轨道足够长,ab、cd长度均 为L=1m、与倾斜轨道的动摩擦因数均为 0.75,现将ab从半径R=0.8m、间距为 也L的四分之一光滑圆弧轨道由静止释放, 并恰好无碰撞落到倾斜轨道上, 求:(1)ab棒在倾斜轨道上的速度为 4m/s时,求ab棒的加速度及整个装置的 发热功率P。(2)ab棒的速度从最大减 为最小的过程中回路产生的焦耳热Q?
一、电磁感应中的电路问题 1.对电源的理解:在电磁感应现象中,产生感应电动势的那部分导体就 是电源,如切割磁感线的导体棒、有磁通量变化的线圈等.这种电源将 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.解决电磁感应中的电路问题三步曲: (1)确定电源.利用E=n ΔΔΦt 或E=BLv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. (2)分析电路结构(内、外电路及外电路的串、并联),画出等效电路图. (3)利用电路规律求解.主要应用欧姆定律及串、并联电路的基本性质等 列方程求解.
二、电磁感应中的动力学问题,能量问题
【基本模型】如图所示: R
Байду номын сангаас
b
F
a
导体 变速运动
临界 状态
E=BLv 感应电动势变 I=BLv/(R+r) 感应电流 F=BIL
化
变化
安培力 变化
F合=F安+F其
运动状态 v与a方向关系 加速度 F合=ma 合外力
分析
变化
变化
分析此类问题的关键是抓住状态变化过程中变量的变化特点和规律, 从而确定状态变化过程中的临界点和最终状态
例2(单选):
一矩形线圈位于方向垂直线圈平面的磁场中,如图甲所示,磁感应强度B 随t的变化规律如图乙所示(若规定磁感应强度B垂直线圈平面向里为正方 向).以i表示线圈中的感应电流,以图甲线圈上箭头所示方向为电流的正方
A 向,则以下的i-t图中正确的是( )
二、电磁感应中的图象问题 1.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. 2.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. 3.解决图象问题的一般步骤 (1)明确图象的种类,即是B-t图象还是Φ-t图象,或者是E-t图象、I-t图象等; (2)分析电磁感应的具体过程; (3)用右手定则或楞次定律确定方向对应关系; (4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式; (5)根据函数关系式,进行数学分析,如分析斜率的变化、截距等; (6)画出图象或判断图象.
E= N
B t
S
+ NB
S t
线圈转动:E NBS sint
中性面计时
一、电磁感应中的电路问题及图像问题
例1(单选):用均匀导线做成的正方形线圈边长为 l,正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场
B 中,如图 1 所示,当磁场以ΔΔBt 的变化率增强时,则( )
图1 A.线圈中感应电流方向为 adbca B.线圈中产生的电动势 E=ΔΔBt ·l22 C.线圈中 a 点电势高于 b 点电势 D.线圈中 a、b 两点间的电势差为ΔΔBt ·l22
◆知识整合 网络建构
单杆 双杆 线框 线圈
杆切割型
两大模型
磁通量变化型
楞次定律
四大载体 电磁感应
两大规律
电磁感应 定律
动生 感生
两类电动势、四类问题
Φ变→E感→I、U-电路问题
↓ F安→a-动力学问题 ↓ W安→动能、电能-能量问题
↓
综合→图像问题
◆知识整合 网络建构
b
r内
R
a
F
+ I /R E 总=
3.不要求用自感系数计算自 感电动势
近几年广西高考物理试题中关于电磁感应的考察
2012 19题
2013 Ⅱ卷16题
2014 Ⅱ卷25题
2015 Ⅱ卷15题
2017年三卷15题
2016 Ⅲ卷21题
25题
◆知识整合 网络建构
电磁学知识结构
场 ——电 场→磁 场→电磁场(电磁波) 路 ——直流电路→感应电路→交流电路
【基本模型】已知:导轨光滑,宽度为L,磁场为B,电阻为r,电 阻R,导体棒初始静止,恒力为F。 ◆问题1
若在导体棒上施加恒力F,使其由静止运动到最大速度vm,在 此过程中,电路产生的焦耳热为Q,求流过导体棒的电量q。
b
F R
a
◆模型变式 拓展延伸
【基本模型】已知:导轨光滑,磁场为B,宽度为L,导体棒质量 为m,电阻为r,电阻R,导体棒初始静止,恒力为F。
专题复习------
《电磁感应》综合应用
2018考纲《电磁感应》部分要求及解读
主题
内容
要求
说明
电磁感应现象
Ⅰ
电 磁 感
磁通量 法拉第电磁感应定律 楞次定律
Ⅰ
1.导体切割磁感线时,感应 电动势的计算,只限于L垂直
Ⅱ 于B、v的情况
Ⅱ 2.在电磁感应现象里,不要
求判断内电路中各点电势的
应 互感 自感
Ⅰ 高低
感
总
r外
N t
B变化 S变化
E感= N
B t
S
E动=
NB
S t
BS同时变化
E= N
B t
S
+ NB
S t
◆知识整合 网络建构
I /R E 总=
感
总
B变化
r内
+
rE =外 感
N
B t
S
N t
S变化
E动=
NB
S t
b
F R
a
平动切割:BL有效V┴
单棒转动:E BLV 1 BL2 2
BS同时变化
◆多角设问,自主构题
b
R
lm ?
a
B
已知条件
1.水平恒力为F 2.拉力的功率恒定为P 3.运动加速度恒定为a 4.给杆初速度v0
情境变换
1.金属杆计电阻 2.轨道粗糙 3.轨道倾斜 4.磁场变化
从解题方法上构建知识结构
电磁感应综合题解题方法
电路分析 动力学分析
功能分析
寻找电源 ①磁变 ②切割 运用电路规律
画出等效电路图 进行电路计算 受力分析 画出受力图
弄清速度,加速 建立动力 运动分析 度的变化情况 学方程
弄清力做功和涉及 建立功能关系或 的能量转化情况 能量转化方程