高三物理第二輪專題七電磁感應(yīng)與電路法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用學(xué)案學(xué)生版

1、專題七 電磁感應(yīng)與電路法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用 班別 姓名 學(xué)號 【例題】如圖所示，在垂直于勻強(qiáng)磁場B的平面內(nèi)，半徑為r的金屬圓盤繞過圓心O的軸承轉(zhuǎn)動，=45rad/s，圓心O和邊緣K通過電刷與一個電路連接。電路中的P為理想二極管。已知：R1=3.0，R2=6.0，B=1.0T，r=0.2m。忽略圓盤，電流表和導(dǎo)線的電阻。（1）若轉(zhuǎn)盤逆時針轉(zhuǎn)動，K與O兩點(diǎn)哪點(diǎn)的電勢高，并求這兩點(diǎn)的電勢差及電流表的示數(shù)；（2）若轉(zhuǎn)盤順時針轉(zhuǎn)動，求電流表的示數(shù)；【變式訓(xùn)練1】如圖所示，水平固定的閉合導(dǎo)軌分別由平行的直軌和同心半圓形導(dǎo)軌構(gòu)成，兩軌間距離均為d，同心圓的內(nèi)圓半徑均為d.兩軌間充滿勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的

2、大小為B，方向垂直紙面向里，內(nèi)外兩條軌道間用導(dǎo)線和電阻為R的電阻連接，其他電阻可忽略.一根導(dǎo)體棒在兩軌道上滑動，棒在平行直軌道上垂直導(dǎo)軌做勻速直線運(yùn)動，速度大小為v；棒在圓弧導(dǎo)軌上勻速轉(zhuǎn)動，棒與外圓軌道接觸點(diǎn)的線速度大小為v，運(yùn)動中棒的延長線始終過圓心O1或O2。求：(1)當(dāng)棒在圓弧導(dǎo)軌上運(yùn)動時，電阻R兩端的電壓U；(2)棒在平直導(dǎo)軌上移動距離為L的過程中，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q.OABCD【變式訓(xùn)練2】半徑分別為r和2r的同心圓形導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，一長為r，質(zhì)量為m且質(zhì)量分布均勻的直導(dǎo)體棒AB置于圓導(dǎo)軌上面，BA的延長線通過圓導(dǎo)軌中心O，裝置的俯視圖如圖所示，整個裝置位于一勻強(qiáng)磁場中，磁

3、感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向豎直向下，在內(nèi)圓導(dǎo)軌的C點(diǎn)和外圓導(dǎo)軌的D點(diǎn)之間接有一阻值為R的電阻（圖中未畫出）。直導(dǎo)體棒在水平外力作用下以角速度繞O逆時針勻速轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)動過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。設(shè)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻均可忽略。重力加速度大小為求（1）通過電阻的感應(yīng)電流的方向和大??；（2）外力的功率?！眷柟叹毩?xí)】1.(多選)(2019·全國甲卷·20)法拉第圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖如圖1所示.銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸.圓盤處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場B中.圓盤旋轉(zhuǎn)時，關(guān)于流過電阻R的電流，下列說法正確的是() 圖1

4、A.若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度恒定，則電流大小恒定B.若從上向下看，圓盤順時針轉(zhuǎn)動，則電流沿a到b的方向流動C.若圓盤轉(zhuǎn)動方向不變，角速度大小發(fā)生變化，則電流方向可能發(fā)生變化D.若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉淼?倍2.（09·寧夏理綜）.如圖所示，一導(dǎo)體圓環(huán)位于紙面內(nèi)，O為圓心。環(huán)內(nèi)兩個圓心角為90°的扇形區(qū)域內(nèi)分別有勻強(qiáng)磁場，兩磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等，方向相反且均與紙面垂直。導(dǎo)體桿OM可繞O轉(zhuǎn)動，M端通過滑動觸點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸。在圓心和圓環(huán)間連有電阻R。桿OM以勻角速度逆時針轉(zhuǎn)動，t=0時恰好在圖示位置。規(guī)定從a到b流經(jīng)電阻R的電流方向?yàn)檎?，圓

5、環(huán)和導(dǎo)體桿的電阻忽略不計，則桿從t=0開始轉(zhuǎn)動一周的過程中，電流隨t變化的圖象是( ) 3. (多選)（全國新課標(biāo)III卷，21）如圖，M為半圓形導(dǎo)線框，圓心為OM；N是圓心角為直角的扇形導(dǎo)線框，圓心為ON；兩導(dǎo)線框在同一豎直面（紙面）內(nèi)；兩圓弧半徑相等；過直線OMON的水平面上方有一勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面。現(xiàn)使線框M、N在t=0時從圖示位置開始，分別繞垂直于紙面、且過OM和ON的軸，以相同的周日T逆時針勻速轉(zhuǎn)動，則A.兩導(dǎo)線框中均會產(chǎn)生正弦交流電B.兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的周期都等于TC.在時，兩導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等D.兩導(dǎo)線框的電阻相等時，兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的有效值也相等4. (

6、2019·新課標(biāo)全國·15) 如圖，直角三角形金屬框abc放置在勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向平行于ab邊向上當(dāng)金屬框繞ab邊以角速度逆時針轉(zhuǎn)動時，a、b、c三點(diǎn)的電勢分別為Ua、Ub、Uc.已知bc邊的長度為l.下列判斷正確的是()AUaUc，金屬框中無電流BUbUc，金屬框中電流方向沿abcaCUbcBl2，金屬框中無電流DUbcBl2，金屬框中電流方向沿acba5如圖所示，一個電阻值為R ，匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連結(jié)成閉合回路。線圈的半徑為r1 . 在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖所示。圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0。導(dǎo)線的電阻不計。求0至t1時間內(nèi)：通過電阻R1上的電流大小和方向；通過電阻R1上的電量q及電阻R1上產(chǎn)生的熱量。BOB0tt1t0baR1Or1r2B6.如圖甲所示，在水平面上固定寬為L=1m、足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌，左端接有R=0.5的定值電阻，在距導(dǎo)軌左端d=5m處有阻值r=0.5、質(zhì)量m=2kg的光滑導(dǎo)體棒，垂直導(dǎo)軌放置.導(dǎo)軌其余部分電阻不計.磁場垂直于導(dǎo)軌所在平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示.第1s內(nèi)導(dǎo)體棒在拉力F作用下始終處于靜止?fàn)顟B(tài).