《江蘇省高考物理大一輪復(fù)習(xí) 特別策劃 計(jì)算題突破（五）電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)和能量問題課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《江蘇省高考物理大一輪復(fù)習(xí) 特別策劃 計(jì)算題突破（五）電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)和能量問題課件（64頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 1. 解決電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問題的一般思路電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問題電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問題 2. 兩種狀態(tài)及處理方法 (1) 為使ab桿保持靜止，求通過ab的電流的大小和方向 (2) 當(dāng)ab桿保持靜止時(shí)，求螺線管內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率AC BCD 3. (2016蘇州一模)如圖甲所示，兩相距L0.5 m的平行金屬導(dǎo)軌固定于水平面上，導(dǎo)軌左端與阻值R2 的電阻連接，導(dǎo)軌間虛線右側(cè)存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)質(zhì)量m0.2 kg的金屬桿垂直置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與金屬桿的電阻可忽略桿在水平向右的恒定拉力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，并始終與導(dǎo)軌垂直，其v-t圖象如圖乙所示在15 s末時(shí)撤去拉力，

2、同時(shí)使磁場(chǎng)隨時(shí)間變化，從而保持回路磁通量不變，桿中電流為零求：甲甲 乙乙 (1) 金屬桿所受拉力的大小F. 【答案】 0.24N (2) 015 s內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0. 【答案】 0.4T (3) 撤去恒定拉力之后，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律 1. 用能量觀點(diǎn)解答電磁感應(yīng)問題的一般步驟電磁感應(yīng)中的能量問題電磁感應(yīng)中的能量問題 2. 能量轉(zhuǎn)化及熱量的求法 (1) 能量轉(zhuǎn)化 (2) 求解熱量Q的三種方法 典題演示2(2017揚(yáng)州一模)如圖所示，有一傾斜的光滑平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角30，導(dǎo)軌間距為 L0.5 m，在導(dǎo)軌的中間矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)一質(zhì)量m0.0

3、5 kg、有效電阻r2 的導(dǎo)體棒從距磁場(chǎng)上邊緣d處靜止釋放，當(dāng)它進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)剛好勻速運(yùn)動(dòng)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，且始終保持與導(dǎo)軌垂直，已知d0.4 m，接在兩導(dǎo)軌間的電阻R6 ，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻， 取g10 m/s2.求： (1) 導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v. 【答案】 2 m/s (2) 導(dǎo)體棒通過磁場(chǎng)過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量QR. 【答案】 0.075 J (3) 導(dǎo)體棒通過磁場(chǎng)過程中，通過電阻R的電荷量q. 【答案】 0.05 CCD 【解析】 金屬棒ab在一水平恒力F作用下由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，隨著ab運(yùn)動(dòng)速度的增大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流增大，所受與F方向相反的安培力增大，其加速

4、度減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；外力F對(duì)ab做的功等于電路中產(chǎn)生的電能和導(dǎo)體棒增加的動(dòng)能之和，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由能量守恒定律可知，當(dāng)ab做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，外力F做功的功率等于電路中的電功率，選項(xiàng)C正確；無論ab做何種運(yùn)動(dòng)，它克服安培力做的功一定等于電路中產(chǎn)生的電能，選項(xiàng)D正確AC BC 4. (2016南京三模)如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電阻不計(jì)、足夠長(zhǎng)的光滑U形金屬框架MNPQ，位于光滑水平桌面上，分界線OO分別與平行導(dǎo)軌MN和PQ垂直，兩導(dǎo)軌相距L.在OO的左右兩側(cè)存在著區(qū)域很大、方向分別為豎直向上和豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B.另有質(zhì)量也為m的金屬棒CD，垂直于MN放置在OO左側(cè)導(dǎo)軌上，并用一根

5、細(xì)線系在定點(diǎn)A.已知細(xì)線能承受的最大拉力為T0，CD棒接入導(dǎo)軌間的有效電阻為R；現(xiàn)從t0時(shí)刻開始對(duì)U形框架施加水平向右的拉力F，使其從靜止開始做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng) (1) 求從框架開始運(yùn)動(dòng)到細(xì)線斷裂所需的時(shí)間t0. (2) 若細(xì)線尚未斷裂，求在t時(shí)刻水平拉力F的大小 (3) 若在細(xì)線斷裂時(shí)，立即撤去拉力F，求此時(shí)框架的瞬時(shí)速度v0和此后過程中回路產(chǎn)生的總熱量Q. 1. 模型構(gòu)建 “桿導(dǎo)軌”模型是電磁感應(yīng)問題高考命題的“基本道具”，也是高考的熱點(diǎn)，考查的知識(shí)點(diǎn)多，題目的綜合性強(qiáng)，物理情景變化空間大“桿導(dǎo)軌”模型又分為“單桿”型和“雙桿”型(重點(diǎn)考查“單桿”型)；導(dǎo)軌放置方式可分為水平、豎

6、直和傾斜；桿的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可分為勻速、勻變速、非勻變速運(yùn)動(dòng)等電磁感應(yīng)中的電磁感應(yīng)中的“桿導(dǎo)軌桿導(dǎo)軌”模型模型 2. 模型分類及特點(diǎn) (1) 單桿水平式 (2) 單桿傾斜式 典題演示3(2016無錫一模)如圖甲所示，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成30角固定，N、Q之間接電阻箱R，導(dǎo)軌所在空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0.5T.質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上，其接入電路的電阻值為r.現(xiàn)從靜止釋放桿ab，測(cè)得最大速度為vm.改變電阻箱的阻值R，得到vm與R之間的關(guān)系如圖乙所示已知導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)2 m，重力加速度取g10m/s2，軌道足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)求：甲甲

7、乙乙 (1) 當(dāng)R0時(shí)，桿ab勻速下滑過程中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大小及桿中的電流方向 【答案】 3Vba (2) 金屬桿的質(zhì)量m及阻值r. 【答案】0.2kg3 (3) 當(dāng)R4時(shí)，回路瞬時(shí)電功率每增加1W的過程中合外力對(duì)桿做的功W. 【答案】 0.7JBCD C 【解析】 對(duì)cd桿受力分析，受重力、向右的安培力、桿的支持力和滑動(dòng)摩擦力，由于重力和滑動(dòng)摩擦力大小無法判斷，故cd桿運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無法確定，A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)ab桿由動(dòng)能定理有WFW安Wf0，根據(jù)安培力做多少功就有多少能量轉(zhuǎn)化為電路中的熱量，得出WFW安WfQWf，C項(xiàng)正確；F的功率等于電路中的焦耳熱功率與摩擦熱功率之和，D項(xiàng)錯(cuò)誤 (1) 金

8、屬棒的最大速度 【答案】 4m/s (2) 金屬棒速度為3 m/s時(shí)的加速度 (3) 從開始計(jì)時(shí)起2 s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量 【答案】 3.25J 4. (2017鎮(zhèn)江一模)如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌間距l(xiāng)0.50 m，傾角53，導(dǎo)軌上端串接電阻R0.05 .在導(dǎo)軌間長(zhǎng)d0.56 m的區(qū)域內(nèi)，存在方向垂直導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B2.0 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)質(zhì)量m4.0 kg的金屬棒CD水平置于導(dǎo)軌上，用輕質(zhì)細(xì)繩跨過定滑輪與拉桿GH(GH桿的質(zhì)量不計(jì))相連某同學(xué)用F80 N的恒力豎直向下拉動(dòng)GH桿，使CD棒從圖中初始位置由靜止開始運(yùn)動(dòng)，剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為v2.4 m/s，當(dāng)CD棒到達(dá)磁場(chǎng)上邊界時(shí)該同學(xué)松手取g10 m/s2，sin 530.8，不計(jì)其他電阻和一切摩擦求： (1) CD棒的初始位置與磁場(chǎng)區(qū)域下邊界的距離s. 【答案】 0.24 m (2) 該同學(xué)松手后，CD棒能繼續(xù)上升的最大高度h. 【答案】 0.288 m (3) 在拉升CD棒的過程中，該同學(xué)所做的功W和電阻R上產(chǎn)生的熱量Q. 【答案】 26.88 J