（浙江专版）高考物理大一轮复习 第九章 电磁感应 第3课时 电磁感应现象的综合问题学案-人教版高三全册物理学案

第 3 课时 电磁感应现象的综合问题一、电磁感应中的电路问题1.电源和内阻：切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于电源。该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻。2.感应电动势：E＝n 或 E＝BLv。二、电磁感应中的动力学问题1.通电导体在磁场中受到安培力作用，电磁感应问题往往和力学问题联系在一起。解决的基本方法如下：(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向；(2)求回路中的电流；(3)分析导体受力情况(包含安培力在内的全面受力分析)；(4)根据平衡条件或牛顿第二定律列方程。2.两种状态处理(1)导体处于平衡态——静止或匀速直线运动状态。处理方法：根据平衡条件——合外力等于零列式分析。(2)导体处于非平衡态——加速度不等于零。处理方法：根据牛顿第二定律进行动态分析，或结合功能关系分析。三、电磁感应中的能量转化1.电磁感应现象的实质是其他形式的能和电能之间的转化。2.感应电流在磁场中受安培力，克服安培力做功，将其他形式的能转化为电能，电流做功再将电能转化为其他形式的能。考点一 电磁感应的电路问题(－/d)[要点突破]1.处理问题的一般思路(1)确定电源，在电磁感应现象中，产生感应电动势的那部分导体是电源；(2)分析电路结构(区分内、外电路及外电路的串、并联分析)，画出等效电路；(3)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路的性质、电功率等公式求解。2.一类特殊问题：根据电磁感应的平均感应电动势求解电路中通过的电量，有E＝n，I＝，q＝I·t＝n。所以，q 只和线圈匝数、磁通量的变化量及总电阻有关，与完成该过程需要的时间无关。注意：求解电路中通过的电荷量时，一定要用平均电动势和平均电流计算。[典例剖析]【例】 (2015·浙江 10 月选考)如图甲所示，质量 m＝3.0×10－3 kg 的“”形金属细框竖直放置在两水银槽中，“”形框的水平细杆 CD 长 l＝0.20 m，处于磁感应强度大小 B1＝1.0 T、方向水平向右的匀强磁场中。有一匝数 n＝300 匝、面积 S＝0.01 m2的线圈通过开关 K 与两水银槽相连。线圈处于与线圈平面垂直的、沿竖直方向的匀强磁场中，其磁感应强度 B2的大小随时间 t 变化的关系如图乙所示。(1)求 0～0.10 s 线圈中的感应电动势大小；(2)t＝0.22 s 时闭合开关 K，若细杆 CD 所受安培力方向竖直向上，判断 CD 中的电流方向及磁感应强度 B2的方向；(3)t＝0.22 s 时闭合开关 K，若安培力远大于重力，细框跳起的最大高度 h＝0.2...