




版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
第1頁(共1頁)2025年高考物理復習之小題狂練600題(選擇題):電磁感應(10題)一.選擇題(共10小題)1.(2024?浙江二模)為模擬航天器著陸,研究室構建了如圖一個立體非勻強磁場,關于中心軸對稱分布,磁感應強度可分為縱向分量Bh和水平徑向分量Bτ(背向軸心),Bh的大小只隨高度h變化(計初始位置為h=0),關系為Bh=B0(1+400h),Bτ=B0200r(r為到對稱軸的距離)?,F(xiàn)有橫截面半徑為1mm的金屬細絲構成直徑為1cm的圓環(huán)在磁場中由靜止開始下落,其電阻率為1.6×10﹣8Ω?m。其中B0A.175πC B.20πC C.12.5πC D.6.5πC2.(2024?南京模擬)如圖所示,閉合圓形線圈放在范圍足夠大的勻強磁場中,下列說法正確的是()A.線圈向右平移,線圈中產(chǎn)生感應電流 B.線圈向上平移,線圈中產(chǎn)生感應電流 C.線圈以ab為軸轉動,線圈中產(chǎn)生感應電流 D.線圈以ab為軸轉動,線圈中磁通量不變3.(2024?海南)如圖所示,水平桌面上放置閉合導體圓環(huán),圓環(huán)某一直徑正上方有通電直導線,下列情況中,閉合圓環(huán)中有感應電流產(chǎn)生的是()A.增大通電直導線中的電流 B.圓環(huán)繞圖示直徑旋轉 C.通電直導線豎直向上遠離圓環(huán) D.通電直導線豎直向下靠近圓環(huán)4.(2024?成都模擬)中國是目前世界上高速鐵路運行里程最長的國家,如圖,已知“復興號”高鐵長度為400m,車廂高4m,正常行駛速度360km/h,假設地面附近地磁場的水平分量約為40μT,將列車視為一整塊導體,只考慮地磁場的水平分量,則“復興號”列車在自西向東正常行駛的過程中()A.車廂頂部電勢高于車廂底部,電勢差大小約為0.016V B.車廂頂部電勢低于車廂底部,電勢差大小約為0.016V C.車頭電勢高于車尾,電勢差大小約為1.6V D.車頭電勢低于車尾,電勢差大小約為1.6V5.(2024?江蘇模擬)手機無線充電裝置的設計利用了電磁感應原理。圖甲所示是市場上某款手機無線充電裝置,其工作原理如圖乙所示,送電線圈未與手機連接。當ab間接正弦交變電流后,受電線圈中產(chǎn)生交變電流實現(xiàn)給手機充電。下列說法正確的是()A.該裝置主要運用了自感現(xiàn)象 B.送電線圈回路中的電流為零時,受電線圈兩端的電壓也為零 C.增大送電線圈和受電線圈的間距,受電線圈輸出電壓的頻率改變 D.減小送電線圈和受電線圈的間距,受電線圈輸出電壓增大6.(2024?內(nèi)江模擬)楞次定律中“阻礙”的含義是指()A.感應電流形成的磁場方向與引起感應電流的磁場方向相反 B.感應電流形成的磁場只是阻礙引起感應電流的磁場的增強 C.感應電流形成的磁場只是阻礙引起感應電流的磁場的減弱 D.當引起感應電流的磁場增強時,感應電流的磁場方向與其相反;當引起感應電流的磁場減弱時,感應電流的磁場方向與其相同7.(2024?浙江模擬)在如圖所示的磁感應強度大小為B的勻強磁場中(可隨時間變化),存在一足夠大的長方形導軌,并且導軌寬度為1?,F(xiàn)導軌中有一電阻和一導體棒(與導軌接觸良好),而導體棒有效切割長度也為1。當導體棒以速度v0向右勻速運動的時候,若導體棒和導軌內(nèi)部始終無電流,則下列圖像可能正確的是()A. B. C. D.8.(2024?西城區(qū)校級模擬)某處地下有水平埋設的長直導線,現(xiàn)用如圖所示的閉合線圈和電流傳感器探測導線的位置及其走向。探測時線圈保持水平,探測過程及電流情況如表所示:線圈移動情況初始時靜止放置南北方向移動南北方向移動后靜止東西方向移動東西方向移動后靜止電流情況無電流無電流無電流有電流有電流下列判斷正確的是()A.導線南北走向,但不能確定其具體位置 B.導線東西走向,但不能確定其具體位置 C.導線南北走向,且可以確定其在初始時線圈中心點O的正下方 D.導線東西走向,且可以確定其在初始時線圈中心點O的正下方9.(2024?湖北模擬)如圖甲所示,勻強磁場垂直紙面向里,磁感應強度的大小為B,磁場在y軸方向足夠寬,在x軸方向寬度為a.一直角三角形導線框ABC(BC邊的長度為a)從圖示位置向右勻速穿過磁場區(qū)域,以逆時針方向為電流的正方向,在下圖中感應電流i、BC兩端的電壓uBC與線框移動的距離x的關系圖象正確的是()A. B. C. D.10.(2024?衡水模擬)如圖所示,在一個傾角為θ的導軌MN上面,放置一個長度為L的金屬棒PQ,已知兩導軌間距為d(d<L),金屬棒的質量為m、阻值為r,導軌與金屬棒接觸良好,兩者間動摩擦因數(shù)為μ,導軌下端連接一個阻值為R的定值電阻,整個導軌處在一個垂直導軌所在平面向上、磁感應強度為B的勻強磁場中。現(xiàn)用一個恒力F拉動金屬棒沿導軌斜面運動了x的距離,所用時間為t,此時金屬棒的速度為v,下列說法正確的是()A.金屬棒速度為v時,R兩端的電壓為BLRvR+rB.該過程中生成的焦耳熱為Fx-C.該過程中摩擦力做的功為μmgxcosθ D.該過程中安培力做的功為mgx(sinθ+μcosθ)+
2025年高考物理復習之小題狂練600題(選擇題):電磁感應(10題)參考答案與試題解析一.選擇題(共10小題)1.(2024?浙江二模)為模擬航天器著陸,研究室構建了如圖一個立體非勻強磁場,關于中心軸對稱分布,磁感應強度可分為縱向分量Bh和水平徑向分量Bτ(背向軸心),Bh的大小只隨高度h變化(計初始位置為h=0),關系為Bh=B0(1+400h),Bτ=B0200r(r為到對稱軸的距離)?,F(xiàn)有橫截面半徑為1mm的金屬細絲構成直徑為1cm的圓環(huán)在磁場中由靜止開始下落,其電阻率為1.6×10﹣8Ω?m。其中B0A.175πC B.20πC C.12.5πC D.6.5πC【考點】法拉第電磁感應定律的基本計算;電阻定律的內(nèi)容及表達式;磁通量的計算;楞次定律及其應用.【專題】定量思想;合成分解法;電磁感應與電路結合;分析綜合能力.【答案】B【分析】先根據(jù)法拉第電磁感應定律、歐姆定律和電荷量與電流的關系,推導出電荷量與磁通量變化量的關系,再分豎直方向和水平方向圓環(huán)切割磁感線,求出圓環(huán)上通過的電荷量?!窘獯稹拷猓焊鶕?jù)E=ΔΦΔt、I=ERq=ΔΦ圓環(huán)的電阻為R=ρL在運動過程中,豎直方向上,由楞次定律可知,線圈中產(chǎn)生順時針的感應電流(從上往下看),磁通量變化量為ΔΦh=(Bh﹣B0)?π(d2)解得:ΔΦh=1.6π×10﹣3Wb則有q1=解得:q1=10πC水平方向上Bτ=B0由右手定則可知,下落過程中線圈切割水平磁場,同樣產(chǎn)生順時針電流(從上往下看),則有q2=解得:q2=10πC則從開始下落到穩(wěn)定時圓環(huán)上通過的電荷量為q=q1+q2=10πC+10πC=20πC,故ACD錯誤,B正確。故選:B?!军c評】本題運用分解法分方向研究通過圓環(huán)的電荷量,要熟練推導出電荷量與磁通量變化量的關系式q=ΔΦ2.(2024?南京模擬)如圖所示,閉合圓形線圈放在范圍足夠大的勻強磁場中,下列說法正確的是()A.線圈向右平移,線圈中產(chǎn)生感應電流 B.線圈向上平移,線圈中產(chǎn)生感應電流 C.線圈以ab為軸轉動,線圈中產(chǎn)生感應電流 D.線圈以ab為軸轉動,線圈中磁通量不變【考點】電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)過程.【專題】比較思想;模型法;電磁感應與電路結合;理解能力.【答案】C【分析】感應電流產(chǎn)生的條件是穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化,對照這個條件分析即可?!窘獯稹拷猓篈B、由于是勻強磁場,所以線圈向右平移或向上平移,根據(jù)Φ=BS可知穿過線圈的磁通量都保持不變,則線圈中無感應電流產(chǎn)生,故AB錯誤;CD、線圈以ab為軸轉動,線圈中磁通量變小,則線圈中產(chǎn)生感應電流,故C正確,D錯誤。故選:C?!军c評】本題考查感應電流產(chǎn)生的條件,只要明確產(chǎn)生感應電流的兩個條件為:一是閉合回路,二是磁通量發(fā)生變化。3.(2024?海南)如圖所示,水平桌面上放置閉合導體圓環(huán),圓環(huán)某一直徑正上方有通電直導線,下列情況中,閉合圓環(huán)中有感應電流產(chǎn)生的是()A.增大通電直導線中的電流 B.圓環(huán)繞圖示直徑旋轉 C.通電直導線豎直向上遠離圓環(huán) D.通電直導線豎直向下靠近圓環(huán)【考點】電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)過程.【專題】比較思想;模型法;電磁感應與電路結合;理解能力.【答案】B【分析】當穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化時,回路中就會產(chǎn)生感應電流。對照產(chǎn)生感應電流的條件進行分析?!窘獯稹拷猓篈、產(chǎn)生感應電流的條件是穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化。閉合導體圓環(huán)某一直徑正上方的直導線中通有電流時,通電導線產(chǎn)生的磁場在以通電導線的投影為對稱軸的閉合導體圓環(huán)前后面中,磁場方向相反,可知閉合導體圓環(huán)的磁通量為零。增大通電直導線中的電流,閉合導體圓環(huán)的磁通量依然為零,磁通量沒有變化,所以圓環(huán)中不會產(chǎn)生感應電流,故A錯誤;B、圓環(huán)繞圖示直徑旋轉,通過圓環(huán)的磁通量變化,圓環(huán)中產(chǎn)生感應電流,故B正確;CD、通電直導線靠近或遠離圓環(huán),圓環(huán)的磁通量始終為零,圓環(huán)中不產(chǎn)生感應電流,故CD錯誤。故選:B。【點評】本題考查感應電流的產(chǎn)生條件,要注意明確只有在閉合回路中磁通量發(fā)生變化時,閉合電路中才可以產(chǎn)生感應電流。4.(2024?成都模擬)中國是目前世界上高速鐵路運行里程最長的國家,如圖,已知“復興號”高鐵長度為400m,車廂高4m,正常行駛速度360km/h,假設地面附近地磁場的水平分量約為40μT,將列車視為一整塊導體,只考慮地磁場的水平分量,則“復興號”列車在自西向東正常行駛的過程中()A.車廂頂部電勢高于車廂底部,電勢差大小約為0.016V B.車廂頂部電勢低于車廂底部,電勢差大小約為0.016V C.車頭電勢高于車尾,電勢差大小約為1.6V D.車頭電勢低于車尾,電勢差大小約為1.6V【考點】導體平動切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢;電勢差的概念、單位和物理意義.【專題】定量思想;推理法;電磁感應中的力學問題;推理能力.【答案】A【分析】根據(jù)右手定則判斷電勢的高低,根據(jù)動生電動勢公式E=BLv求電勢差的大小?!窘獯稹拷猓篈B、地磁場方向由南向北,根據(jù)右手定則,車廂頂部電勢高于車廂底部,根據(jù)電動勢公式E=Blv≈40×10﹣6×4×100V≈0.016V可知電勢差大小約為0.016V。故A正確,B錯誤。CD、車頭和車尾電勢相等,故電勢差為0,故CD錯誤。故選:A。【點評】本題考查了動生電動勢,能熟練應用E=BLv求電勢差的大小,和右手定則判斷電勢的高低是關鍵,比較容易。5.(2024?江蘇模擬)手機無線充電裝置的設計利用了電磁感應原理。圖甲所示是市場上某款手機無線充電裝置,其工作原理如圖乙所示,送電線圈未與手機連接。當ab間接正弦交變電流后,受電線圈中產(chǎn)生交變電流實現(xiàn)給手機充電。下列說法正確的是()A.該裝置主要運用了自感現(xiàn)象 B.送電線圈回路中的電流為零時,受電線圈兩端的電壓也為零 C.增大送電線圈和受電線圈的間距,受電線圈輸出電壓的頻率改變 D.減小送電線圈和受電線圈的間距,受電線圈輸出電壓增大【考點】互感和互感現(xiàn)象.【專題】定性思想;推理法;電磁感應與圖象結合;推理能力.【答案】D【分析】根據(jù)理想變壓器的電流、電壓與匝數(shù)關系,比較流過原副線圈的電流、電壓關系;變壓器的工作原理是利用互感實現(xiàn)能量傳遞,變壓器工作時,會有線圈電阻損耗能量?!窘獯稹拷?;A、送電線圈中電流變化導致手機中的線圈產(chǎn)生感應電動勢和感應電流,所以該裝置主要利用了電磁感應中的互感現(xiàn)象,故A錯誤;B、當送電線圈的電流為0,此時電流變化率最大,磁通量變化率也最大,故受電線圈中磁通量變化率也最大,其感應電動勢最大,故B錯誤;C、增大送電線圈和受電線圈的間距,不會改變受電線圈端電壓的頻率,故C錯誤;D、在匝數(shù)和線圈直徑不變的情況下,由于漏磁現(xiàn)象,導致穿過兩個線圈的磁通量不相等,若減小送電線圈和受電線圈的間距,穿過受電線圈的磁通量變大,單位時間內(nèi)磁通量變化率變大,受電線圈輸出電壓將會變大,故D正確。故選:D?!军c評】本題考查了理想變壓器的原理,掌握理想變壓器的電流、電壓與匝數(shù)關系,是解題的前提與關鍵,注意實際變壓器工作時都有能量的損失。6.(2024?內(nèi)江模擬)楞次定律中“阻礙”的含義是指()A.感應電流形成的磁場方向與引起感應電流的磁場方向相反 B.感應電流形成的磁場只是阻礙引起感應電流的磁場的增強 C.感應電流形成的磁場只是阻礙引起感應電流的磁場的減弱 D.當引起感應電流的磁場增強時,感應電流的磁場方向與其相反;當引起感應電流的磁場減弱時,感應電流的磁場方向與其相同【考點】楞次定律及其應用.【專題】定性思想;推理法;電磁感應——功能問題.【答案】D【分析】根據(jù)楞次定律知,感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化。當磁通量增大時,感應電流的磁場與它相反,當磁通量減小時,感應電流的磁場與它相同?!窘獯稹拷猓篈D、感應電流的方向總是要使它的磁場阻礙原來的磁通量的變化,感應電流的磁場方向阻礙原磁場磁通量的變化,方向可能與原磁場方向相同,可能相反,故A錯誤,D正確;BC、感應電流的方向總是要使它的磁場阻礙原來的磁通量的變化,既阻礙引起感應電流的磁場的增強,也阻礙引起感應電流的磁場的減弱。故BC錯誤。故選:D?!军c評】解決本題的關鍵掌握楞次定律的內(nèi)容,知道感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化。7.(2024?浙江模擬)在如圖所示的磁感應強度大小為B的勻強磁場中(可隨時間變化),存在一足夠大的長方形導軌,并且導軌寬度為1?,F(xiàn)導軌中有一電阻和一導體棒(與導軌接觸良好),而導體棒有效切割長度也為1。當導體棒以速度v0向右勻速運動的時候,若導體棒和導軌內(nèi)部始終無電流,則下列圖像可能正確的是()A. B. C. D.【考點】電磁感應中的其他圖像問題.【專題】定量思想;推理法;電磁感應與圖象結合;推理能力.【答案】C【分析】導體棒和導軌內(nèi)部始終無電流,根據(jù)感應電流產(chǎn)生的條件,由磁通量保持不變列式得出磁感應強度和時間的變化關系?!窘獯稹拷猓涸O導體棒開始運動時,距離導軌左端為x,磁場的磁感應強度為B0,依題意,導體棒和導軌內(nèi)部始終無電流,可得B0lx=Bl(x+v0t)整理,可得1B即1B與t故ABD錯誤;C正確。故選:C?!军c評】本題是電磁感應與圖像相結合的問題,知道磁通量的概念以及感應電流的產(chǎn)生條件是解題突破口。8.(2024?西城區(qū)校級模擬)某處地下有水平埋設的長直導線,現(xiàn)用如圖所示的閉合線圈和電流傳感器探測導線的位置及其走向。探測時線圈保持水平,探測過程及電流情況如表所示:線圈移動情況初始時靜止放置南北方向移動南北方向移動后靜止東西方向移動東西方向移動后靜止電流情況無電流無電流無電流有電流有電流下列判斷正確的是()A.導線南北走向,但不能確定其具體位置 B.導線東西走向,但不能確定其具體位置 C.導線南北走向,且可以確定其在初始時線圈中心點O的正下方 D.導線東西走向,且可以確定其在初始時線圈中心點O的正下方【考點】電磁感應過程中的電路類問題;通電直導線周圍的磁場;電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)過程.【專題】定性思想;推理法;電磁感應與電路結合;磁場磁場對電流的作用;推理能力.【答案】C【分析】根據(jù)通電直導線產(chǎn)生的磁場的磁感線分布分析磁通量變化,結合電磁感應分析感應電流情況?!窘獯稹拷猓和娭睂Ь€產(chǎn)生的磁場的磁感線分布如圖所示(截面圖)可以看出當線圈靜止處于導線正上方時,穿過線圈的磁通量的變化率為零,因此不會有感應電流,而當線圈垂直導線方向移動時,線圈中的磁通量將發(fā)生改變(通電導線產(chǎn)生環(huán)形磁場,以通電導線為軸線,所產(chǎn)生的環(huán)形磁場的磁感應強度隨著與通電導線距離的增加的減弱),電流傳感器有示數(shù),即閉合線圈與傳感器構成的閉合回路中有感應電流,由題表中線圈位置變化分析可知,線圈初始時靜止,傳感器中無電流,線圈南北方向移動或靜止時,傳感器中均無電流,而線圈在東西方向移動或靜止時均有電流,因此可知可知,導線南北走向,且可以確定其在初始時位于線圈中心點O的正下方。故C正確,ABD錯誤;故選:C?!军c評】本題考查電磁感應與電流磁效應的綜合,解題關鍵掌握磁通量變化時會形成感應電流。9.(2024?湖北模擬)如圖甲所示,勻強磁場垂直紙面向里,磁感應強度的大小為B,磁場在y軸方向足夠寬,在x軸方向寬度為a.一直角三角形導線框ABC(BC邊的長度為a)從圖示位置向右勻速穿過磁場區(qū)域,以逆時針方向為電流的正方向,在下圖中感應電流i、BC兩端的電壓uBC與線框移動的距離x的關系圖象正確的是()A. B. C. D.【考點】導體平動切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢;閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達式.【專題】電磁感應與圖象結合.【答案】D【分析】由楞次定律判斷出感應電流方向,由E=BLv求出感應電動勢,由歐姆定律求出感應電流,然后分析圖象答題.【解答】解:A、導體棒切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢E=BLv,感應電流I=ER=BLvR,在0﹣a內(nèi),有效長度L逐漸變大,感應電流I逐漸變大,在a﹣2aC由楞次定律可知,在線框進入磁場的過程中,感應電流沿逆時針方向,電流是正的,在線框離開磁場的過程中,感應電流了沿順時針方向,感應電流是負的,故C錯誤,D正確;故選:D?!军c評】熟練應用E=BLv、歐姆定律、楞次定律即可正確解題,本題難度不大,解題時可以應用排除法.10.(2024?衡水模擬)如圖所示,在一個傾角為θ的導軌MN上面,放置一個長度為L的金屬棒PQ,已知兩導軌間距為d(d<L),金屬棒的質量為m、阻值為r,導軌與金屬棒接觸良好,兩者間動摩擦因數(shù)為μ,導軌下端連接一個阻值為R的定值電阻,整個導軌處在一個垂直導軌所在平面向上、磁感應強度為B的勻強磁場中?,F(xiàn)用一個恒力F拉動金屬棒沿導軌斜面運動了x的距離,所用時間為t,此時金屬棒的速度為v,下列說法正確的是()A.金屬棒速度為v時,R兩端的電壓為BLRvR+rB.該過程中生成的焦耳熱為Fx-C.該過程中摩擦力做的功為μmgxcosθ D.該過程中安培力做的功為mgx(sinθ+μcosθ)+【考點】電磁感應過程中的能量類問題;雙桿在等寬導軌上切割磁場的運動問題;傾斜平面內(nèi)的導軌滑桿模型.【專題】定量思想;尋找守恒量法;電磁感應——功能問題;分析綜合能力.【答案】D【分析】金屬棒速度為v時,根據(jù)E=Bdv求出金屬棒產(chǎn)生的感應電動勢,再由串聯(lián)電路電壓分配規(guī)律計算R兩端的電壓;根據(jù)能量守恒定律計算該過程中生成的焦耳熱;根據(jù)功的計算公式求摩擦力做的功;根據(jù)動能定理求安培力做的功?!窘獯稹拷猓篈、金屬棒速度為v時,產(chǎn)生的感應電動勢E=Bdv,R上的電壓為UR=RB、該過程中,生成的焦耳熱指電阻生熱的總和,由能量守恒定律有:Q=Fx-12C、該過程中摩擦力做的功為Wf=﹣μmgxcosθ,故C錯誤;D、設該過程中安培力做的功為W安,根據(jù)動能定理有WF解得:W安=mgx(sinθ+μcosθ)+1故選:D。【點評】本題為電磁感應綜合問題,對于電磁感應問題研究思路常常有兩條:一條從力的角度,根據(jù)E=BLv、閉合電路歐姆定律、安培力公式列出方程;另一條是能量,分析電磁感應現(xiàn)象中的能量問題,根據(jù)動能定理、功能關系、能量守恒等列方程求解。
考點卡片1.電勢差的概念、單位和物理意義【知識點的認識】1.定義:在電場中,兩點之間電勢的差值叫作電勢差,電勢差也叫作電壓。2.表達式:設電場中A點的電視為φA,B點的電勢為φB,則AB電點之間的電勢差可以表示為UAB=φA﹣φBBA兩點之間的電勢差為UBA=φB﹣φA所以UAB=﹣UBA3.電勢差的單位伏特,符號:V4.電勢差的正負電勢差是標量,但有正、負。電勢差的正、負表示兩點電勢的高低。所以電場中各點間的電勢差可依次用代數(shù)法相加。5.特點:電場中兩點之間的電勢差取決于電場本身,與電勢零點的選取無關6.物理意義:反映電荷在電場中移動時電場力做功本領大小的物理量【命題方向】關于電勢差UAB和電勢φA、φB的理解正確的是()A、UAB表示B點相對A點的電勢差,即UAB=φB﹣φAB、UAB和UBA是不同的,它們有關系:UAB=﹣UBAC、φA、φB都可能有正負,所以電勢是矢量D、零電勢點的規(guī)定雖然是任意的,但人們常常規(guī)定大地和無限遠處為零電勢分析:UAB=φA﹣φB=﹣UBA,電勢是標量,通常選大地或無窮遠作為零電勢.解答:A、UAB表示A點相對B點的電勢差,即UAB=φA﹣φB,A錯誤;B、UAB和UBA是不同的,它們有關系:UAB=﹣UBA,B正確;C、電勢雖有正負之分,但電勢是標量,C錯誤;D、零電勢點的規(guī)定雖然是任意的,但人們常常規(guī)定大地和無限遠處為零電勢,D正確;故選:BD。點評:記憶電勢的有關知識時,可以把它類比為高度去理解,電勢差對應高度差,某點的電勢對應某點的高度.【解題思路點撥】根據(jù)電勢差的定義可知,電勢差的正負代表兩點之間電勢的大小,如果UAB>0,則φA>φB;如果UAB<0,則φA<φB。2.電阻定律的內(nèi)容及表達式【知識點的認識】1.電阻定律(1)內(nèi)容:同種材料的導體,其電阻跟它的長度成正比,與它的橫截面積成反比,導體的電阻還與構成它的材料有關.(2)表達式:R=ρlS2.電阻率(1)計算式:ρ=RS(2)物理意義:反映導體的導電性能,是導體材料本身的屬性.【命題方向】(1)第一類??碱}型是考查對電阻與電阻率的理解:下列說法中正確的是()A.由R=UB.由R=ρlSC.各種材料的電阻率都與溫度有關,金屬的電阻率隨溫度的升高而減小D.所謂超導體,當其溫度降低到接近絕對零度的某個臨界溫度時,它的電阻率突然變?yōu)榱惴治觯簩w的電阻是導體的一種性質,反映了導體對電流阻礙作用的大??;電阻大小與導體的材料、長度、橫截面積有關;還受溫度的影響;與導體中的電流、導體兩端的電壓大小無關.解:A、導體電阻的大小和導體的材料、長度、橫截面積有關,與電壓、電流沒有關系,故A錯誤,B正確;C、各種材料的電阻率都與溫度有關,金屬的電阻率隨溫度的升高而增大,故C錯誤;D、超導體是當其溫度降低到接近絕對零度的某個臨界溫度時,電阻值等于零,此時電阻率突然變?yōu)榱?,故D正確.故選BD.點評:深入理解電阻的概念及影響電阻大小的因素是解答此題的關鍵.(2)第二類??碱}型是考查電阻定律的應用:如圖所示,P是一個表面均勻鍍有很薄電熱膜的長陶瓷管,其長度為L,直徑為D,鍍膜材料的電阻率為ρ,膜的厚度為d.管兩端有導電金屬箍M、N.現(xiàn)把它接入電路中,測得M、N兩端電壓為U,通過它的電流I.則金屬膜的電阻率的值為()A.UIB.πUD24IL分析:鍍膜材料的截面積為陶瓷管的周長和膜的厚度為d的乘積,根據(jù)歐姆定律求出電阻的大小,在根據(jù)電阻定律R=ρLs計算出鍍膜材料的電阻率即可.解:由歐姆定律可得,鍍膜材料的電阻R=U鍍膜材料的截面積為s=2πD2?d=πDd根據(jù)電阻定律可得,R=ρLs所以鍍膜材料的電阻率ρ為,ρ=sRL=故選C.點評:本題容易出錯的地方就是如何計算鍍膜材料的截面積,在計算時可以把它看成是邊長為陶瓷管周長,寬為d的矩形,計算出截面積,再根據(jù)電阻定律計算即可.【解題方法點撥】1.電阻與電阻率的區(qū)別(1)電阻是反映導體對電流阻礙作用大小的物理量.電阻率是反映制作導體的材料導電性能好壞的物理量.(2)導體電阻并不是只由電阻率決定,即電阻大,電阻率不一定大;電阻率小,電阻不一定?。?.電阻的決定式和定義式的區(qū)別公式R=ρlR=區(qū)別電阻的決定式電阻的定義式說明了電阻的決定因素提供了一種測定電阻的方法,并不說明電阻與U和I有關適用于粗細均勻的金屬導體和濃度均勻的電解液適用于任何純電阻導體3.閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達式【知識點的認識】1.內(nèi)容:閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。2.表達式:I=ER+r,E表示電動勢,I表示干路總電流,R表示外電路總電阻,3.閉合電路中的電壓關系:閉合電路中電源電動勢等于內(nèi)、外電路電勢降落之和E=U外+U內(nèi)。4.由E=U外+U內(nèi)可以得到閉合電路歐姆定律的另一個變形U外=E﹣Ir。【命題方向】在已接電源的閉合電路里,關于電源的電動勢、內(nèi)電壓、外電壓的關系應是()A、如外電壓增大,則內(nèi)電壓增大,電源電動勢也會隨之增大B、如外電壓減小,內(nèi)電阻不變,內(nèi)電壓也就不變,電源電動勢必然減小C、如外電壓不變,則內(nèi)電壓減小時,電源電動勢也隨內(nèi)電壓減小D、如外電壓增大,則內(nèi)電壓減小,電源的電動勢始終為二者之和,保持恒量分析:閉合電路里,電源的電動勢等于內(nèi)電壓與外電壓之和.外電壓變化時,內(nèi)電壓也隨之變化,但電源的電動勢不變.解答:A、如外電壓增大,則內(nèi)電壓減小,電源電動勢保持不變。故A錯誤。B、如外電壓減小,內(nèi)電阻不變,內(nèi)電壓將增大,電源電動勢保持不變。故B錯誤。C、如外電壓不變,則內(nèi)電壓也不變。故C錯誤。D、根據(jù)閉合電路歐姆定律得到,電源的電動勢等于內(nèi)電壓與外電壓之和,如外電壓增大,則內(nèi)電壓減小,電源的電動勢保持恒量。故D正確。故選:D。點評:本題要抓住電源的電動勢是表征電源的本身特性的物理量,與外電壓無關.【解題思路點撥】閉合電路的幾個關系式的對比4.通電直導線周圍的磁場【知識點的認識】幾種常見的磁場如下:直線電流的磁場通電螺線管的磁場環(huán)形電流的磁場特點無磁極、非勻強,且距導線越遠處磁場越弱與條形磁鐵的磁場相似,管內(nèi)為勻強磁場,管外為非勻強磁場環(huán)形電流的兩側是N極和S極,且離圓環(huán)中心越遠,磁場越弱安培定則本考點主要針對通電直導線周圍的磁場分布【命題方向】如圖所示、導絨中通入由A向B的電流時,用輕繩懸掛的小磁針()A、不動B、N極向紙里,S極向紙外旋轉C、向上運動D、N極向紙外,s極向紙里旋轉分析:根據(jù)安培定則可明確小磁針所在位置的磁場方向,從而確定小磁針的偏轉方向。解答:根據(jù)安培定則可知,AB上方的磁場向外,則小磁針的N極向紙外,S極向紙里旋轉,故D正確,ABC錯誤。故選:D。點評:本題考查安培定則的內(nèi)容,對于直導線,用手握住導線,大拇指指向電流方向,四指環(huán)繞的方向為磁場的方向。【解題思路點撥】1.電流的方向跟它的磁感線方向之間的關系可以用安培定則(右手螺旋定則)來判斷。各種電流的磁場磁感線判斷方法如下:(1)直線電流:右手握住導線,讓伸直的拇指所指的方向與電流的方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向。(2)環(huán)形電流:讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導線軸線上磁場的方向。(3)通電螺線管:右手握住螺線管,讓彎曲的四指跟電流的方向一致,拇指所指的方向就是螺線管磁場的方向,或者說拇指所指的就是通電螺線管N極的方向。2.特別提醒(1)磁場是分布在立體空間的,(2)利用安培定則不僅可以判斷磁場的方向,還可以根據(jù)磁場的方向判斷電流的方向。(3)應用安培定則判定直線電流時,四指所指的方向是導線之外磁場的方向;判定環(huán)形電流和通電螺線管電流時,拇指的指向是線圈軸線上磁場的方向。(4)環(huán)形電流相當于小磁針,通電螺線管相當于條形磁鐵,應用安培定則判斷時,拇指所指的一端為它的N極。5.磁通量的計算【知識點的認識】1.當平面與磁場垂直時,穿過平面的磁通量為:Φ=BS。2.當平面與磁場不垂直時,S應該為平面與磁感線方向上的投影面積,如下圖圖中穿過平面的磁通量為Φ=BScosθ。式中Scosθ即為平面S在垂直于磁場方向上的投影面積,也稱為“有效面積”3.磁通量的正、負(1)磁通量是標量,但有正、負,當以磁感線從某一面上穿入時,磁通量為正值,則磁感線從此面穿出時即為負值。(2)若同時有磁感線沿相反方向穿過同一平面,且正向磁通量大小為Φ1,反向通量大小為Φ2,則穿過該平面的合磁通量Φ=Φ1﹣Φ2?!久}方向】如圖所示,在一半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應強度為B的勻強磁場,磁場方向垂直紙面向里?,F(xiàn)將匝數(shù)為n、半徑為R(R>r)的圓形線圈垂直紙面放置,使其軸線經(jīng)過磁場區(qū)域的圓心,則穿過線圈的磁通量為()A、πBr2B、πBR2C、nπBR2D、nπBr2分析:根據(jù)磁通量公式Φ=BS分析求解;注意S為垂直于磁場方向上的有效面積,磁通量與匝數(shù)無關。解答:磁通量與匝數(shù)無關,線圈在磁場中的有效面積S=πr2,根據(jù)磁通量的公式Φ=BS可知,穿過線圈的磁通量Φ=πBr2,故A正確,BCD錯誤。故選:A。點評:本題考查了磁通量的定義,解題的關鍵是明確垂直于磁場方向上的有效面積,根據(jù)磁通量公式求解。【解題思路點撥】對磁通量的理解(1)Φ=B?S的含義:Φ=BS只適用于磁感應強度B與面積S垂直的情況.當B與S平面間的夾角為θ時,則有Φ=BSsinθ.可理解為Φ=BSsinθ,即Φ等于B與S在垂直于B方向上投影面積的乘積.也可理解為Φ=BsinθS,即Φ等于B在垂直于S方向上的分量與S的乘積.如圖(1)所示.(2)面積S的含義:S不一定是某個線圈的真正面積,而是線圈在磁場范圍內(nèi)的面積.如圖(2)所示,S應為線圈面積的一半.(3)多匝線圈的磁通量:多匝線圈內(nèi)磁通量的大小與線圈匝數(shù)無關,因為不論線圈匝數(shù)多少,穿過線圈的磁感線條數(shù)相同,而磁感線條數(shù)可表示磁通量的大?。?)合磁通量求法:若某個平面內(nèi)有不同方向和強弱的磁場共同存在,當計算穿過這個面的磁通量時,先規(guī)定某個方向的磁通量為正,反方向的磁通量為負,平面內(nèi)各個方向的磁通量的代數(shù)和等于這個平面內(nèi)的合磁通量.6.電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)過程【知識點的認識】1.提出物理問題:奧斯特發(fā)現(xiàn)的電流的磁效應,證實了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象是有聯(lián)系的。人們從電流磁效應的對稱性角度,開始思考如下問題;既然電流能夠引起磁針的運動,那么,為什么不能用磁體使導線中產(chǎn)生電流呢?2.法拉第的探索:法拉第提出了“由磁產(chǎn)生電”的設想,并為此進行了長達10年的探索,從中領悟到,“磁生電”是一種在變化、運動的過程中才能出現(xiàn)的效應。3.電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn):1831年,法拉第把兩個線圈繞在一個鐵環(huán)上(如下圖),一個線圈接電源,另一個線圈接“電流表”。當給一個線圈通電或斷電的瞬間,在另一個線圈上出現(xiàn)了電流。他在1831年8月29日的日記中寫下了首次成功的記錄。4.電磁感應現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)的意義:電磁感應的發(fā)現(xiàn)使人們對電與磁內(nèi)在聯(lián)系的認識更加深入,宣告了電磁學作為一門統(tǒng)一學科的誕生。5.電磁感應現(xiàn)象的定義:由磁生電的現(xiàn)象稱為電磁感應。6.感應電流:電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流稱為感應電流?!久}方向】發(fā)現(xiàn)電磁感應規(guī)律是人類在電磁學研究中的偉大成就.在取得這項偉大成就的過程中,法國物理學家安培、瑞士人科拉頓、英國物理學家法拉第等人前后進行了多年的研究.在這項研究的眾多工作中,其中有兩個重要環(huán)節(jié):(1)研究者敏銳地覺察并提出“磁生電”的閃光思想;(2)大量實驗發(fā)現(xiàn):磁場中閉合電路包圍的面積發(fā)生變化,從閉合線圈中抽出或者插入條形磁鐵等多種條件下,閉合電路中有感應電流,最終研究者抓住產(chǎn)生感應電流條件的共同本質,總結出閉合電路中產(chǎn)生感應電流的條件是磁通量發(fā)生變化.下列說法正確的是()A、環(huán)節(jié)(1)提出“磁生電”思想是受到了電流磁效應的啟發(fā)B、環(huán)節(jié)(1)提出“磁生電”思想是為了對已有的實驗現(xiàn)象做出解釋C、當穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時,閉合電路所處的磁場一定發(fā)生了變化D、環(huán)節(jié)(2)的研究過程,體現(xiàn)了從大量的實驗現(xiàn)象和事實出發(fā),總結出一般規(guī)律的研究方法分析:磁生電在受到電生磁的影響,即電流磁效應的啟發(fā);物理規(guī)律在大量實驗事實,從而總結得來.解答:AB、“磁生電”思想是受到了電流磁效應的啟發(fā),故A正確,B錯誤;C、當穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時,閉合電路所處的磁場不一定變化,可以線圈的位置變化,故C錯誤;D、由環(huán)節(jié)(2)的研究過程,體現(xiàn)了從大量的實驗現(xiàn)象和事實出發(fā),從而總結規(guī)律,故D正確;故選:AD。點評:考查物理規(guī)律的如何得來,同時知道一是受到啟發(fā),二是通過觀察.【解題思路點撥】1.電磁感應式磁生電的過程,電流的磁效應是電生磁的過程。但要注意:有電(流)必有磁(場),有磁不一定有電。即磁生電需要一定的條件。2.電磁感應的發(fā)現(xiàn)使人們對電與磁內(nèi)在聯(lián)系的認識更加深入,宣告了電磁學作為一門統(tǒng)一學科的誕生。7.楞次定律及其應用【知識點的認識】1.楞次定律的內(nèi)容:感應電流具有這樣的方向,即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。2.適用范圍:所有電磁感應現(xiàn)象。3.實質:楞次定律是能量守恒的體現(xiàn),感應電流的方向是能量守恒定律的必然結果。4.應用楞次定律判斷感應電流方向的一般步驟:①確定研究對象,即明確要判斷的是哪個閉合電路中產(chǎn)生的感應電流。②確定研究對象所處的磁場的方向及其分布情況。③確定穿過閉合電路的磁通量的變化情況。④根據(jù)楞次定律,判斷閉合電路中感應電流的磁場方向。⑤根據(jù)安培定則(即右手螺旋定則)判斷感應電流的方向?!久}方向】某磁場的磁感線如圖所示,有銅線圈自圖示A處落到B處,在下落過程中,自上向下看,線圈中感應電流的方向是()A、始終順時針B、始終逆時針C、先順時針再逆時針D、先逆時針再順時針分析:楞次定律的內(nèi)容是:感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化.根據(jù)楞次定律判斷感應電流的方向.在下落過程中,根據(jù)磁場強弱判斷穿過線圈的磁通量的變化,再去判斷感應電流的方向.解答:在下落過程中,磁感應強度先增大后減小,所以穿過線圈的磁通量先增大后減小,A處落到C處,穿過線圈的磁通量增大,產(chǎn)生感應電流磁場方向向下,所以感應電流的方向為順時針。C處落到B處,穿過線圈的磁通量減小,產(chǎn)生感應電流磁場方向向上,所以感應電流的方向為逆時針。故選:C。點評:解決本題的關鍵掌握楞次定律的內(nèi)容:感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化.【解題方法點撥】1.楞次定律中“阻礙”的含義。2.楞次定律的推廣對楞次定律中“阻礙”含義的推廣:感應電流的效果總是阻礙產(chǎn)生感應電流的原因。(1)阻礙原磁通量的變化﹣﹣“增反減同”;(2)阻礙相對運動﹣﹣“來拒去留”;(3)使線圈面積有擴大或縮小的趨勢﹣﹣“增縮減擴”;(4)阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)﹣﹣“增反減同”。3.相互聯(lián)系(1)應用楞次定律,必然要用到安培定則;(2)感應電流受到的安培力,有時可以先用右手定則確定電流方向,再用左手定則確定安培力的方向,有時可以直接應用楞次定律的推論確定。8.法拉第電磁感應定律的基本計算【知識點的認識】法拉第電磁感應定律(1)內(nèi)容:閉合電路中感應電動勢的大小,跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。(2)公式:E=nΔΦΔt【命題方向】一個100匝的線圈,在0.4s內(nèi)穿過它的磁通量從0.02Wb均勻增加到0.08Wb,則線圈中總的感應電動勢V.若線圈電阻為10Ω,則線圈中產(chǎn)生的電流強度I=A.分析:根據(jù)法拉第電磁感應定律E=nΔΦ解答:感應電動勢E=n感應電流的大小I=E故本題答案為:15,1.5.點評:解決本題的關鍵掌握法拉第電磁感應定律E=nΔΦ【解題方法點撥】1.對法拉第電磁感應定律的理解2.計算感應電動勢的公式有兩個:一個是E=n△?△t,一個是E=Blvsinθ,計算時要能正確選用公式,一般求平均電動勢選用E=n△?△t,求瞬時電動勢選用E=Blvsin3.電磁感應現(xiàn)象中通過導體橫截面的電量的計算:由q=I?△t,I=ER總,E=n△?△t,可導出電荷量q9.導體平動切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢【知識點的認識】1.如果感應電動勢是由導體運動而產(chǎn)生的,它也叫作動生電動勢。2.當導體的運動方向與磁場垂直時,動生電動勢的大小為:E=Blv3.適用條件:(1)勻強磁場;(2)平動切割;(3)B、l、v三者相互垂直。4.當導體的運動方向與磁場有夾角時,如下圖即如果導線的運動方向與導線本身是垂直的,但與磁感線方向有一個夾角θ,則動生電動勢為:E=Blv1=Blvsinθ,即利用速度垂直于磁場的分量。【命題方向】如圖所示,在磁感應強度B=1.2T的勻強磁場中,讓導體PQ在U形導軌上以速度υ0=10m/s向右勻速滑動,兩導軌間距離L=0.5m,則產(chǎn)生的感應電動勢的大小和PQ中的電流方向分別為()分析:導體棒PQ運動時切割磁感線,回路中的磁通量發(fā)生變化,因此有感應電流產(chǎn)生,根據(jù)右手定則可以判斷電流方向,由E=BLv可得感應電動勢的大?。獯穑寒攲w棒PQ運動時,根據(jù)法拉第電磁感應定律得:E=BLv=1.2×0.5×10=6V,根據(jù)右手定則可知,通過PQ的電流為從Q點流向P點,故ABC錯誤,D正確。故選:D。點評:本題比較簡單,考查了導體切割磁感線產(chǎn)生電動勢和電流方向問題,注意公式E=BLv的適用條件和公式各個物理量的含義.【解題方法點撥】閉合或不閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時,導體兩端將產(chǎn)生感應電動勢。如果電路閉合,電路中形成感應電流。切割磁感線運動的那部分導體相當于電路中的電源。常見的情景有以下幾種:1.在E=BLv中(要求B⊥L、B⊥v、L⊥v,即B、L、v三者兩兩垂直),式中的L應該取與B、v均垂直的有效長度(所謂導體的有效切割長度,指的是切割導體兩端點的連線在同時垂直于v和B的方向上的投影的長度,下圖中的有效長度均為ab的長度)。2.公式E=BLv中,若速度v為平均速度,則E為平均電動勢;若v為瞬時速度,則E為瞬時電動勢。3.若導體不是垂直切割磁感線運動,v與B有一夾角,如圖所示,則E=Blv1=Blvsinθ。10.電磁感應中的其他圖像問題【知識點的認識】本考點旨在針對電磁感應中的其他圖像問題,入E﹣t、i﹣t、v﹣t等?!久}方向】如圖甲所示,MN、PQ為間距L=0.5m足夠長的平行導軌,NQ⊥MN,導軌的電阻不計.導軌平面與水平面間的夾角θ=37°,NQ間連接有一個R=4Ω的電阻.有一勻強磁場垂直于導軌平面且方向向上,磁感應強度為B0=1T.將一根電阻未知,質量m=0.05kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導軌上,且與導軌接觸良好.現(xiàn)由靜止釋放金屬棒,當金屬棒滑行至cd處時達到穩(wěn)定速度,已知在此過程中通過金屬棒截面的電量q=0.2C,且金屬棒的加速度a與速度v的關系如圖乙所示,設金屬棒沿導軌向下運動過程中始終與NQ平行(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:(1)金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)μ;(2)金屬棒ab的阻值r;(3)金屬棒滑行至cd處的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量;(4)若將金屬棒滑行至cd處的時刻記作t=0,從此時刻起,讓磁感應強度逐漸減小,為使金屬棒中不產(chǎn)生感應電流,則磁感應強度B應怎樣隨時間t變化(寫出B與t的關系式)。分析:(1)當剛釋放時,導體棒中沒有感應電流,不受安培力,只受重力、支持力與靜摩擦力,由圖讀出v=0時的加速度,由牛頓第二定律可求出動摩擦因數(shù);(2)當金屬棒速度穩(wěn)定時,則受到重力、支持力、安培力與滑動摩擦力達到平衡,這樣可以列出安培力公式,產(chǎn)生感應電動勢的公式,再由閉合電路歐姆定律,列出平衡方程可求出金屬棒的內(nèi)阻;(3)利用通過棒的電量q=ΔΦR+r=BLsR+r(4)要使金屬棒中不產(chǎn)生感應電流,則穿過線框的磁通量不變.同時棒受到重力、支持力與滑動摩擦力做勻加速直線運動.從而可求出磁感應強度B應怎樣隨時間t變化的。解答:(1)由圖乙,知當v=0時,a=2m/s2由牛頓第二定律得:mgsinθ﹣μmgcosθ=ma代入數(shù)據(jù)解得:μ=0.5(2)由圖象可知:vm=2m/s當金屬棒達到穩(wěn)定速度時,有:FA=B0IL;且B0IL+μmgcosθ=mgsinθ代入數(shù)據(jù)解得:I=0.2A;切割產(chǎn)生的感應電動勢為:E=B0Lv=1×0.5×2=1V;因I=代入數(shù)據(jù)解得:r=1Ω(3)電量為:q=I×Δt=nΔΦ而ΔΦ=BLs代入數(shù)據(jù)解得:s=2m由動能定理得:mgh﹣μmgscos37°﹣WF=12mv2代入解得產(chǎn)生熱量:WF=Q總=0.1J根據(jù)焦耳定律可得電阻R上產(chǎn)生的熱量為:QR=RR+rQ總=4(4)當回路中的總磁通量不變時,金屬棒中不產(chǎn)生感應電流.此時金屬棒將沿導軌做勻加速運動,由牛頓第二定律得:mgsinθ﹣μmgcosθ=ma得:a=g(sinθ﹣μcosθ)=10×(0.6﹣0.5×0.8)m/s2=2m/s2根據(jù)磁通量不變,可得:B0Ls=BL(s+vt+12at解得:B=22+2t+t答:(1)金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)為0.5;cd離NQ的距離2m;(2)金屬棒滑行至cd處的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量0.08J;(3)磁感應強度B應怎樣隨時間t變化為B=22+2t+t點評:本題考查了牛頓運動定律、閉合電路歐姆定律,安培力公式、感應電動勢公式,還有動能定理,要知道當金屬棒速度達到穩(wěn)定時,則一定是處于平衡狀態(tài),原因是安培力受到速度約束的。還巧妙用磁通量的變化去求出面積,從而算出棒運動的距離.要明確當線框的總磁通量不變時,金屬棒中不產(chǎn)生感應電流。【解題思路點撥】1.解決圖像問題的一般步驟(1)明確圖像的種類,是B﹣t圖像還是Φ﹣t圖像,或者是E﹣t圖像、i﹣t圖像等。(2)分析電磁感應的具體過程。(3)用右手定則或楞次定律確定方向對應關系,(4)結合法拉第電磁感應定律、歐姆定律、牛頓運動定律等寫出函數(shù)關系式。(5)根據(jù)函數(shù)關系式進行數(shù)學分析,如分析斜率的變化、截距等。(6)畫出圖像或判斷圖像。2.電磁感應中圖像類選擇題的三種常見解法(1)排除法:定性地分析電磁感應過程中物理量的變化趨勢(增大還是減?。┳兓炻ň鶆蜃兓€是非均勻變化),特別是物理量的正負,排除錯誤的選項。(2)函數(shù)法:根據(jù)題目所給條件定量地寫出兩個物理量之間的函數(shù)關系,然后由函數(shù)關系對圖像作出分析和判斷,這未必是最簡單的方法,但卻是最有效的方法。(3)面積法:對于i﹣t圖像,圖線與時間軸之間所圍圖形的面積表示電荷量,可通過q=nΔΦR11.雙桿在等寬導軌上切割磁場的運動問題【知識點的認識】本考點旨在針對雙桿在等寬導軌上切割磁場的運動問題。模型比較復雜,可能需要綜合電磁感應定律、電磁感應與電路問題的結合、電磁感應與動力學的結合、電磁感應與能量問題的結合、電磁感應與動量問題的結合等考點進行綜合分析?!久}方向】如圖所示,相距為L的兩足夠長平行金屬導軌固定在水平面上,整個空間存在垂直導軌平面向下的勻強磁場。磁感應強度為B.導軌上靜止有質量為m,電阻為R的兩根相同的金屬棒ab、cd,與導軌構成閉合回路,金屬棒cd左側導軌粗糙右側光滑?,F(xiàn)用一沿導軌方向的恒力F水平向右拉金屬棒cd,當金屬棒cd運動距離為s時速度達到最大,金屬棒ab與導軌間的摩擦力也剛好達最大靜摩擦力。在此過程中,下列敘述正確的是()A、金屬棒cd的最大速度為2FRB、金屬棒ab上的電流方向是由a向bC、整個回路中產(chǎn)生的熱量為Fs-D、金屬棒ab與軌道之間的最大靜摩擦力為F分析:據(jù)題當金屬棒cd運動距離為s時速度達到最大,金屬棒ab與導軌間的摩擦力剛好達最大靜摩擦力,ab棒剛要運動。研究cd棒,根據(jù)安培力與拉力平衡,求出最大速度。根據(jù)右手定則判斷ab上的電流方向。根據(jù)功能關系求解熱量。對于cd棒,由平衡條件求解最大靜摩擦力。解答:A、cd棒速度最大時,所受的安培力與拉力F二力平衡,則有:F=BIL=BLBLv2R=B2L2v2RB、根據(jù)右手定則判斷可知cd棒中感應電流的方向由c向d,則ab上的電流方向是由b向a,故B錯誤。C、根據(jù)能量守恒定律得:整個回路中產(chǎn)生的熱量為:Q=Fs-12mv2D、據(jù)題,cd棒的速度達到最大時ab棒所受的靜摩擦力最大,cd所受的最大靜摩擦力等于安培力,由于兩棒所受的安培力大小相等,所以金屬棒ab與軌道之間的最大靜摩擦力等于F,故D正確。故選:AD。點評:本題看似雙桿問題,實際屬于單桿類型,關鍵在于正確分析兩棒的受力情況和能量的轉化關系,根據(jù)平衡條件和能量守恒定律進行研究?!窘忸}思路點撥】導軌滑桿問題是電磁感應現(xiàn)象的綜合應用,涉及動力學、電路、能量、動量等問題,難度較大,要認真進行分析。12.傾斜平面內(nèi)的導軌滑桿模型【知識點的認識】本考點旨在針對傾斜平面內(nèi)的導軌滑桿模型。模型比較復雜,可能需要綜合電磁感應定律、電磁感應與電路問題的結合、電磁感應與動力學的結合、電磁感應與能量問題的結合、電磁感應與動量問題的結合等考點進行綜合分析?!久}方向】如圖所示,AB、CD是兩根足夠長的固定平行金屬導軌,兩導軌間的距離為L,導軌平面與水平面的夾角是θ,在整個導軌平面內(nèi)都有垂直于導軌平面斜向上方的勻強磁場,磁感應強度為B.在導軌的AC端連接一個阻值為R的電阻,導軌的電阻不計.一根垂直于導軌放置的金屬棒ab,電阻為r質量為m,從靜止開始沿導軌下滑,下滑高度為H時達到最大速度.不計摩擦,求在此過程中:(1)ab棒的最大速度(2)通過電阻R的熱量(3)通過電阻R的電量.分析:(1)金屬棒下滑時切割磁感線運動,產(chǎn)生感應電動勢,產(chǎn)生感應電流,受到沿斜面向上的安培力,做加速度逐漸減小的加速運動,當加速度為0時,速度最大.(2)下滑過程中,重力勢能減小,動能增加,內(nèi)能增加,根據(jù)能量守恒求出整個電路產(chǎn)生的熱量,從而求出電阻R上產(chǎn)生的熱量.(3)電量q=IΔt=ΔΦ解答:(1)金屬棒向下做加速度減小的加速運動,當加速度a=0時,速度達到最大.有mgsinθ=FAFA=BILI=聯(lián)立三式得,mgsinθ=B所以vm(2)根據(jù)能量守恒得:mgH=所以整個回路產(chǎn)生的熱量Q則通過電阻R的熱量Q(3)下滑高度為H的過程中磁通量的增加量為ΔΦ=BLH通過電阻R的電量q=I點評:解決本題的關鍵掌握運用動力學分析金屬棒的運動,知道當加速度為零時,速度最大.以及會靈活運用能量守恒定律和掌握電量的公式.【解題思路點撥】導軌滑桿問題是電磁感應現(xiàn)象的綜合應用,涉及動力學、電路、能量、動量等問題,難度較大,要認真進行分析。13.電磁感應過程中的能量類問題【知識點的認識】1.電磁感應過程的實質是不同形式的能量轉化的過程,而能量的轉化是通過安培力做功來實現(xiàn)的。安培力做功的過程,是電能轉化為其他形式的能的過程;外力克服安培力做功的過程,則是其他形式的能轉化為電能的過程。2.求解電能應分清兩類情況(1)若回路中電流恒定,可以利用電路結構及W=UIt或Q=I2Rt直接進行計算。(2)若電流變化,則:①利用安培力做功求解:電磁感應中產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功;②利用能量守恒求解:若只有電能與機械能的轉化,則減少的機械能等于產(chǎn)生的電能。3.電磁感應現(xiàn)象中的能量轉化(1)安培力做功(2)焦耳熱的計算①電流恒定時,根據(jù)焦耳定律求解,即Q=I2Rt②感應電流變化時,可用以下方法分析:a.利用動能定理,求出克服安培力做的功W安,即Q=W安b.利用能量守恒定律,焦耳熱等于其他形式能量的減少量,【命題方向】題型一:電磁感應與能量的綜合電阻可忽略的光滑平行金屬導軌長S=1.15m,兩導軌間距L=0.75m,導軌傾角為30°,導軌上端ab接一阻值R=1.5Ω的電阻,磁感應強度B=0.8T的勻強磁場垂直軌道平面向上.阻值r=0.5Ω,質量m=0.2kg的金屬棒與軌道垂直且接觸良好,從軌道上端ab處由靜止開始下滑至底端,在此過程中金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱Qr=0.1J.(取g=10m/s2)求:(1)金屬棒在此過程中克服安培力的功W安(2)金屬棒下滑速度v=2m/s時的加速度a(3)求金屬棒下滑的最大速度vm.分析:(1)題中已知金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱Qr=0.1J,R與r串聯(lián),根據(jù)焦耳定律分析它們產(chǎn)生的熱量關系,從而求得總的焦耳熱,即為金屬棒克服安培力的功W安.(2)分析金屬棒的受力分析,導體棒受到重力,支持力,安培力,做出受力圖,求出合力,可以求得加速度.(2)當金屬棒的加速度為零時,速度最大,由上題結果求解最大速度.解答:(1)下滑的過程中金屬棒克服安培力做功等于回路產(chǎn)生的焦耳熱.由于R=3r,因此由焦耳定律Q=I2Rt得:QR=3Qr=0.3J,所以克服安培力做功:W安=Q=QR+Qr=0.4J(2)金屬棒下滑速度v=2m/s時,所受的安培力為:F=BIL=BBLvR+rL由牛頓第二定律得:mgsin30°-B得:a=gsin30°-代入解得:a=10×0.5-0.82×0.7(
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 心外科換瓣疾病護理查房
- 護理課題操作指南
- 小兒靜脈留置針操作與護理
- 農(nóng)村香蕉買賣合同范例
- 企業(yè)廢油處理合同標準文本
- Logo委托合同標準文本
- 女性受教育程度
- 公司簽社保合同標準文本
- bot合作合同標準文本
- 小班音樂游戲活動教案【9篇】
- 慢性腎衰竭教學查房
- ZZ031 園林微景觀設計與制作賽項賽題-2023年全國職業(yè)院校技能大賽擬設賽項賽題完整版(10套)
- 得力DL-D82ES計算器使用說明書
- 吉林師范成人教育《大學英語2》期末考試復習題及參考答案
- 電力設計收費標準2018
- GB/T 27740-2011流延聚丙烯(CPP)薄膜
- GB/T 17214.4-2005工業(yè)過程測量和控制裝置的工作條件第4部分:腐蝕和侵蝕影響
- 顯微鏡檢驗報告
- 信息的提煉與概括
- 小學音樂應道萍名師工作室工作實施方案
- 學習2022年建團一百周年主題班會PPT
評論
0/150
提交評論