高三二轮：电磁感应规律及应用析VIP免费

专题电磁感应规律及应用高考定位：电磁感应这章的知识内容是高考考查的重点，每年都会涉及．考查的主要题型是选择题和综合性计算论述题．近几年选择题的侧重点是与电磁感应相关的图象问题，主要涉及的是Φ－t图，B－t图，v－t图和i－t图的相互转换问题．重点考查楞次定律和法拉第电磁感应定律的灵活应用．计算题考查的侧重点则是电磁感应与直流电路的综合应用，电磁感应与牛顿运动定律的综合应用以及电磁感应与功能关系的综合应用．难度一般较大．知识梳理：电磁感应现象：E=E=E=楞次定律右手定则电路：等效电源（E、r）I=U=IRP=UIQ=I2Rtq=It=安培力：F=BIL=牛顿运动定律运动规律动能定理电能与机械能间的转化与守恒等nΔΦΔtBlv12Bl2ωER+rnR+r22BLvRr典例精讲：BD答案：C针对训练：竖直放置的金属环，半径为a，总电阻为R，磁感应强度为B，导体棒AB长2a、电阻为R2，由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的速度为v，则这时AB两端的电压大小为()A.Bav3B.Bav6C.2Bav3D．BavA拓展练习：BBA例2(18分)(2013·珠海一模)如图所示,竖直平面内有一宽L=1m、足够长的光滑矩形金属导轨,电阻不计。在导轨的上、下边分别接有电阻R1=3Ω和R2=6Ω。在MN上方及CD下方有垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ,磁感应强度大小均为B=1T。现有质量m=0.2kg、电阻r=1Ω的导体棒ab,在金属导轨上从MN上方某处由静止下落,下落过程中导体棒始终保持水平,与金属导轨接触良好。当导体棒ab下落到快要接近MN时的速度大小为v1=3m/s。不计空气阻力,g取10m/s2。(1)求导体棒ab快要接近MN时的加速度大小。(2)若导体棒ab进入磁场Ⅱ后,棒中的电流大小始终保持不变,求磁场Ⅰ和Ⅱ之间的距离h。(3)若将磁场Ⅱ的CD边界略微下移,使导体棒ab刚进入磁场Ⅱ时速度大小变为v2=9m/s,要使棒在外力F作用下做a=3m/s2的匀加速直线运动,求所加外力F随时间t变化的关系式。读题解题审题安培力等效电路图在磁场II中匀速v2运动学规律机械能守恒已知v与t的关系【解析】(1)以导体棒为研究对象,棒在磁场Ⅰ中切割磁感线运动,棒中产生感应电动势E,棒在重力和安培力作用下做加速运动。由牛顿第二定律得:mg-BIL=ma1,①(2分)E=BLv1②(1分)R=③(1分)I=④(1分)由以上四式可得:a1=5m/s2(1分)1212RRRRERr读题解题审题(2)导体棒进入磁场Ⅱ后,安培力等于重力,导体棒做匀速运动,导体棒中电流大小始终保持不变。mg=BI′L⑤(2分)I′=⑥(1分)E′=BLv′⑦(1分)联立③⑤⑥⑦式解得:v′=6m/s(1分)导体棒从MN到CD做加速度为g的匀加速直线运动,v′2-=2gh(1分)解得:h=1.35m(1分)ERr21v(3)导体棒进入磁场Ⅱ后经过时间t的速度大小v=v2+at⑧(1分)F+mg-F安=ma⑨(2分)F安=⑩(1分)由③⑧⑨⑩式解得:F=(t+1.6)N(1分)答案:(1)5m/s2(2)1.35m(3)F=(t+1.6)N22BLvRr拓展：若在磁场I区域下落高度为0.6m时刚到达MN，试分析此过程回路中产生的热量及通过R1的电荷量？练习1.(2013·高考新课标全国卷Ⅱ)(单选)如图，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d(d＞L)的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下．导线框以某一初速度向右运动．t＝0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域．下列v－t图象中，可能正确描述上述过程的是()D如图5所示，虚线右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，正方形金属框电阻为R，边长为l，自线框从左边界进入磁场时开始计时，在外力作用下由静止开始，以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域，t1时刻线框全部进入磁场．规定顺时针方向为感应电流I的正方向，外力大小为F，线框中电功率的瞬时值为P，通过线框横截面的电荷量为q，其中P－t图象为抛物线，则这些量随时间变化的关系正确的是()练习2答案C