高中物理 第2章 本章高考必考点专题讲座讲义（含解析）鲁科版选修3-2-鲁科版高一选修3-2物理教案VIP免费

本章高考必考点专题讲座一、电磁感应中的图象问题电磁感应中常涉及磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动势E、感应电流I、安培力F安或合外力F外随时间t变化的图象，即Bt图、Φt图、Et图、It图、F安t图、F外t图。对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，还常涉及感应电动势E和感应电流I随位移s变化的图象，即Es图、Is图。这些图象问题大体上可分为两类：1．由给定的电磁感应过程选出或画出正确图象。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。不管是何种类型，电磁感应中的图象问题常需利用右手定则、左手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律分析解决。[例1]在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，当磁场的磁感应强度B随时间t按如图乙所示规律变化时，图丙中能正确表示线圈中感应电动势E的变化情况的是()[解析]在0～1s时间内，磁感应强度竖直向上均匀增大，由法拉第电磁感应定律E＝＝S，结合楞次定律和安培定则可知，线圈中产生的感应电动势为定值，方向与规定的正方向相同，为正值；在1s～3s时间内，磁感应强度为定值不变化，由法拉第电磁感应定律可知，线圈S产生的感应电动势为零；在3s～5s时间内，磁感应强度竖直向上均匀减小，且磁感应强度的变化率的大小为0～1s时间内磁感应强度的变化率大小的一半，由法拉第电磁感应定律E＝＝S，结合楞次定律和安培定则可知，线圈中产生的感应电动势的方向与规定的正方向相反，大小为0～1s时间内产生的感应电动势大小的一半。综上所述，A正确。[答案]A二、电磁感应中的力学问题电磁感应中通过导体的感应电流，在磁场中将受到安培力的作用，从而影响其运动状态，故电磁感应问题往往跟力学问题联系在一起，解决此类问题要将电磁学知识和力学知识综合起来应用，其解题的一般思路：1．选择研究对象，由楞次定律和法拉第电磁感应定律求感应电动势的大小和方向。2．根据欧姆定律求感应电流。3．分析导体的受力情况和运动情况。4．应用力学规律列方程求解。电磁感应中的力学问题比纯力学问题多一个安培力，处理方法与纯力学问题基本相同，但应注意安培力的大小和方向的确定。[例2]如图甲所示，边长L＝2.5m、质量m＝0.50kg的正方形金属线框，放在磁感应强度B＝0.80T的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界MN重合。在力F作用下由静止开始向左运动，在5.0s内从磁场中拉出。测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图乙所示。已知金属线框的总电阻R＝4.0Ω。(1)试判断金属线框从磁场中拉出的过程中，线框中的感应电流的方向，并在图中标出；(2)t＝2.0s时金属线框的速度和力F的大小；(3)已知在5.0s内力F做功1.92J，那么金属线框从磁场拉出的过程中，线框中产生的焦耳热是多少？[解析](1)由楞次定律或右手定则，可知线框中的感应电流的方向为逆时针。(2)t＝2.0s时由题图乙可知I＝0.2A所以E＝IR＝0.8V由E＝BLv得v＝＝0.4m/s由图可知线框做匀加速运动，由v＝at得a＝0.2m/s2安培力F安＝BLI＝0.4NF－F安＝ma得F＝0.5N(3)由动能定理有WF－WF安＝mv－0v2＝at2＝1m/s所以WF安＝1.67J即Q＝WF安＝1.67J[答案](1)逆时针图略(2)0.4m/s0.5N(3)1.67J