《2019-2020學(xué)年高中物理 模塊復(fù)習(xí)課學(xué)案 粵教版選修3-2》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年高中物理 模塊復(fù)習(xí)課學(xué)案 粵教版選修3-2（11頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、模塊復(fù)習(xí)課 [核心知識(shí)回顧] 一、楞次定律 1．理解楞次定律中的“阻礙”的含義 (1)誰(shuí)在阻礙？感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙原磁場(chǎng)． (2)阻礙什么？阻礙的是磁通量的變化，而不是阻礙磁通量本身． (3)如何阻礙？當(dāng)磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反；當(dāng)磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同，即“增反減同”． (4)結(jié)果如何？阻礙并不是阻止，只是延緩了磁通量的變化過(guò)程，該增加的還是增加，該減少的還是減少． 2．楞次定律的應(yīng)用 (1)楞次定律的廣義表述：感應(yīng)電流的“效果”總是反抗(或阻礙)引起感應(yīng)電流的“原因”． 常見(jiàn)方式有四種： ①阻礙原磁通量的變化，即Φ增加

2、，B感與B原反向；Φ減小，B感與B原同向． ②阻礙導(dǎo)體和磁場(chǎng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即“來(lái)拒去留”． ③通過(guò)改變線(xiàn)圈面積來(lái)“反抗”，即線(xiàn)圈有收縮或擴(kuò)張的趨勢(shì)． ④阻礙原電流的變化，即自感現(xiàn)象的應(yīng)用． (2)應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的步驟 應(yīng)用楞次定律的步驟可概括為：一原二變?nèi)兴穆菪? ①明確穿過(guò)閉合回路的原磁場(chǎng)方向． ②判斷穿過(guò)閉合回路的磁通量是增加還是減少． ③利用楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向(增反減同)． ④利用安培定則判定感應(yīng)電流的方向． 二、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 1．法拉第電磁感應(yīng)定律 (1)計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的一般公式E＝n. 說(shuō)明：Φ - t圖象上某點(diǎn)斜率表示磁通量的變化率

3、．若磁通量隨時(shí)間均勻變化，則變化率不變，Φ - t圖象為一條直線(xiàn)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變． (2)兩種特例 ①線(xiàn)圈面積S不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度B均勻變化時(shí)，E＝n·S. ②磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，線(xiàn)圈的面積S均勻變化時(shí)，E＝nB·. (3)感應(yīng)電荷量的求解 由電流的定義I＝可得q＝IΔt，式中I為感應(yīng)電流的平均值．由閉合電路的歐姆定律和法拉第電磁感應(yīng)定律得I＝＝n.式中R為電磁感應(yīng)閉合電路的總電阻．聯(lián)立解得q＝n. 2．導(dǎo)體棒切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì) (1)一般情況：運(yùn)動(dòng)速度v和磁感線(xiàn)方向夾角為θ，則E＝BLvsin_θ. (2)常用情況：運(yùn)動(dòng)速度v和磁感線(xiàn)方向垂直，則E＝BLv. (3)導(dǎo)

4、體轉(zhuǎn)動(dòng)切割產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì) 導(dǎo)體棒以端點(diǎn)為軸，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中垂直于磁感線(xiàn)方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BL＝BL2ω(平均速度等于中點(diǎn)位置的線(xiàn)速度＝Lω)． 三、電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用 1．電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題 (1)對(duì)電源的理解：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體就是電源，如切割磁感線(xiàn)的導(dǎo)體棒、有磁通量變化的線(xiàn)圈等．這種電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能． (2)對(duì)電路的理解：內(nèi)電路是切割磁感線(xiàn)的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的線(xiàn)圈，外電路由電阻、電容等電學(xué)元件組成． (3)解決電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題三步曲： ①確定電源．利用E＝n或E＝BLv求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，利用右手定則或楞次定律判斷電流方

5、向． ②分析電路結(jié)構(gòu)(內(nèi)、外電路及外電路的串、并聯(lián)關(guān)系)，畫(huà)出等效電路圖． ③利用電路規(guī)律求解．主要應(yīng)用歐姆定律及串、并聯(lián)電路的基本性質(zhì)等列方程求解． 2．電磁感應(yīng)的圖象問(wèn)題 (1)題型特點(diǎn) 一般可把圖象問(wèn)題分為三類(lèi)： ①由給定的電磁感應(yīng)過(guò)程中選出或畫(huà)出正確的圖象． ②由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應(yīng)過(guò)程，求解相應(yīng)的物理量． ③根據(jù)圖象定量計(jì)算． (2)解題關(guān)鍵 弄清初始條件，正負(fù)方向的對(duì)應(yīng)，變化范圍，所研究物理量的函數(shù)表達(dá)式，進(jìn)、出磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵． (3)解決圖象問(wèn)題的一般步驟 ①明確圖象的種類(lèi)，即是B-t圖象還是Φ-t圖象，或者是E-t圖象、I-t圖象等．

6、 ②分析電磁感應(yīng)的具體過(guò)程． ③用右手定則或楞次定律確定方向?qū)?yīng)關(guān)系． ④結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等規(guī)律寫(xiě)出函數(shù)關(guān)系式． ⑤根據(jù)函數(shù)關(guān)系式，進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，如分析斜率大小的變化、截距等． ⑥畫(huà)出圖象或判斷圖象． 3．電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題 (1)安培力的大小 　? F＝ (2)安培力的方向 ①先用右手定則判定感應(yīng)電流方向，再用左手定則判定安培力方向． ②根據(jù)楞次定律，安培力的方向一定和導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)方向相反． (3)應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律解答電磁感應(yīng)問(wèn)題的基本思路 ①用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向． ②求回路中的

7、電流． ③分析研究導(dǎo)體的受力情況(包含安培力，用左手定則確定其方向)． ④根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律或平衡條件列方程求解． 4．電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題 (1)過(guò)程分析 ①電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生感應(yīng)電流的過(guò)程，實(shí)質(zhì)上是能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程． ②感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中受安培力，若安培力做負(fù)功，則其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能；若安培力做正功，則電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能． ③當(dāng)感應(yīng)電流通過(guò)用電器時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能． (2)安培力做功和電能變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系 “外力”克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能；安培力做多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能． (3)用能量方法解決電磁感應(yīng)問(wèn)題的一

8、般步驟 ①用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定電動(dòng)勢(shì)的大小和方向． ②畫(huà)出等效電路，求出回路中電阻消耗電功率的表達(dá)式． ③分析導(dǎo)體機(jī)械能的變化，用能量守恒關(guān)系得到機(jī)械功率的改變與回路中電功率的改變所滿(mǎn)足的關(guān)系式． 四、交變電流“四值”的理解與應(yīng)用 1．瞬時(shí)值 反映的是不同時(shí)刻交流電的大小和方向．從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，其瞬時(shí)值表達(dá)式為：e＝Emsin_ωt，i＝Imsin_ωt；從垂直中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，其瞬時(shí)值表達(dá)式為：e＝Emcos_ωt，i＝Imcos_ωt. 2．峰值(最大值) (1)線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的最大值Em＝nBSω. (2)加在電容器

9、、二極管上交流電壓的最大值不能超過(guò)其標(biāo)稱(chēng)的耐壓值． 3．有效值 (1)計(jì)算 ①利用I＝，U＝，E＝計(jì)算，只適用于正弦式或余弦式交流電． ②據(jù)電流的熱效應(yīng)計(jì)算(非正弦式交流電)，計(jì)算時(shí)要注意： 三同 “相同時(shí)間”至少要取一個(gè)周期的時(shí)間． (2)適用情況 ①計(jì)算與電流熱效應(yīng)相關(guān)的量(如功率、熱量)． ②交流電表的測(cè)量值． ③電氣設(shè)備標(biāo)注的額定電壓、額定電流． ④保險(xiǎn)絲的熔斷電流． 4．平均值 求一段時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量時(shí)要用平均值，q＝t＝t＝n. 五、變壓器的基本規(guī)律及電能的輸送 1．變壓器的基本規(guī)律 (1)電壓關(guān)系：＝，即對(duì)同一變壓器的任意兩個(gè)線(xiàn)圈，都有

10、電壓和匝數(shù)成正比． (2)功率關(guān)系：P入＝P出，有多個(gè)副線(xiàn)圈時(shí)，P1＝P2＋P3＋P4＋P5＋…. (3)電流關(guān)系：由功率關(guān)系，當(dāng)只有一個(gè)副線(xiàn)圈時(shí)，I1U1＝I2U2，即＝＝；當(dāng)有多個(gè)副線(xiàn)圈時(shí)，I1U1＝I2U2＋I(xiàn)3U3＋…，即I1n1＝I2n2＋I(xiàn)3n3＋…. 2．變壓器的動(dòng)態(tài)電路分析方法 變壓器問(wèn)題往往與閉合電路的動(dòng)態(tài)變化結(jié)合，處理此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是要分清變量和不變量，弄清理想變壓器中各物理量之間的聯(lián)系和相互制約關(guān)系——U2由U1和匝數(shù)比決定；I2由U2和負(fù)載電阻決定；I1由I2和匝數(shù)比決定．分析思路程序可表示為： 3．電能的輸送 (1)功率損失 設(shè)輸電電流為I，輸電線(xiàn)電

11、阻為R線(xiàn)，則輸電線(xiàn)上的功率損失為ΔP＝I2R線(xiàn)，所以減小輸電線(xiàn)上功率損失有兩個(gè)思路：①減小輸電線(xiàn)的電阻R線(xiàn)：由R線(xiàn)＝ρ知，在l保持不變的情況下，可以減小ρ，增大S.②減小輸電電流I：由P＝UI得，在輸送功率一定的情況下，提高輸電電壓，可減小輸電電流． (2)電壓損失 輸電線(xiàn)路始端電壓U跟末端電壓U′的差值，稱(chēng)為輸電線(xiàn)路上的電壓損失，ΔU＝U－U′＝IR線(xiàn)＝R線(xiàn)，所以減少輸電線(xiàn)上電壓損失有兩個(gè)方法：①減小輸電線(xiàn)的電阻；②提高輸送電壓． [易錯(cuò)易混辨析] (1)若把導(dǎo)線(xiàn)東西放置，當(dāng)接通電源時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)下面的小磁針一定會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)．(×) 【提示】　小磁針開(kāi)始受地磁場(chǎng)指南北方向，東西放置的通電導(dǎo)

12、線(xiàn)在小磁針位置產(chǎn)生的磁場(chǎng)也指南北方向，故小磁針不一定轉(zhuǎn)動(dòng)． (2)奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)；法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象．(√) (3)穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為零，但磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零．(√) (4)磁通量發(fā)生變化，一定是磁場(chǎng)發(fā)生變化引起的．(×) 【提示】　也可能是面積或線(xiàn)圈與磁場(chǎng)間夾角變化． (5)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)可能與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相同．(√) (6)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化．(√) (7)當(dāng)導(dǎo)體不動(dòng)，而磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，不能用右手定則判斷感應(yīng)電流方向．(×) 【提示】　能用右手定則判斷，此時(shí)大拇指指向磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的反方向． (8)線(xiàn)圈中磁通量的變化量ΔΦ越

13、大，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大．(×) 【提示】　感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與ΔΦ無(wú)關(guān)． (9)線(xiàn)圈中磁通量變化越快，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大．(√) (10)電路中有線(xiàn)圈，自感現(xiàn)象就會(huì)存在．(×) 【提示】　線(xiàn)圈中電流還要發(fā)生變化． (11)沒(méi)有啟動(dòng)器，在安啟動(dòng)器的位置，可以用一根導(dǎo)線(xiàn)，通過(guò)瞬時(shí)接通、斷開(kāi)的方式，使日光燈點(diǎn)亮．(√) (12)日光燈點(diǎn)亮后，啟動(dòng)器就沒(méi)有作用了．(√) (13)導(dǎo)體中有渦流時(shí)，導(dǎo)體沒(méi)有和其他元件組成閉合回路，故導(dǎo)體不會(huì)發(fā)熱．(×) 【提示】　導(dǎo)體自成回路，會(huì)發(fā)熱． (14)高頻感應(yīng)爐利用高頻電流產(chǎn)生的焦耳熱冶煉金屬．(×) 【提示】　利用金屬塊中的

14、渦流產(chǎn)生的焦耳熱． (15)電磁制動(dòng)中的感應(yīng)電流，受到的安培力為阻力．(√) (16)利用渦流金屬探測(cè)器，可以探測(cè)出違法分子攜帶的毒品．(×) 【提示】　只能探測(cè)金屬制品． (17)線(xiàn)圈在通過(guò)中性面時(shí)磁通量最大，電流也最大．(×) 【提示】　中性面位置線(xiàn)圈中電流為0. (18)線(xiàn)圈在通過(guò)垂直中性面的平面時(shí)電流最大，但磁通量為零．(√) (19)當(dāng)線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直磁場(chǎng)的軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，線(xiàn)圈中的電流就是正(或余)弦式電流．(√) (20)若某一閉合線(xiàn)圈中產(chǎn)生正弦式交流電，當(dāng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大值時(shí)，線(xiàn)圈中的電流不一定達(dá)到最大值．(×) 【提示】　電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大時(shí)，電流一定也達(dá)最

15、大． (21)交變電流的有效值就是一個(gè)周期內(nèi)的平均值．(×) 【提示】　有效值不是平均值． (22)一個(gè)正弦式交變電流的峰值同周期頻率一樣是不變的，但有效值是隨時(shí)間不斷變化的．(×) 【提示】　有效值也是不變的． (23)電容器通交流、隔直流、通高頻、阻低頻．(√) (24)線(xiàn)圈的匝數(shù)越多，對(duì)同一個(gè)交變電流的阻礙作用就越大．(√) (25)我們?cè)谑褂觅|(zhì)量好的變壓器工作時(shí)沒(méi)有能量損失．(×) 【提示】　質(zhì)量好的變壓器工作時(shí)不可避免也存在能量損失． (26)由P＝可知，輸電電壓越小，輸電線(xiàn)上的損失就越?。?×) 【提示】　輸電電壓不等于輸電線(xiàn)上的電壓． (27)高壓輸電是通過(guò)

16、提高電壓，減小輸電電流來(lái)減少電路發(fā)熱損耗的．(√) (28)所有傳感器都是由半導(dǎo)體材料制成的．(×) 【提示】　有些傳感器是導(dǎo)體材料制成． (29)傳感器只能通過(guò)感知電壓的變化來(lái)傳遞信號(hào)．(×) 【提示】　傳感器也能通過(guò)感知其它量的變化來(lái)傳遞信號(hào)． (30)電子秤使用了壓力傳感器．(√) [高考真題感悟] 1.掃描隧道顯微鏡(STM)可用來(lái)探測(cè)樣品表面原子尺度上的形貌．為了有效隔離外界振動(dòng)對(duì)STM的擾動(dòng)，在圓底盤(pán)周邊沿其徑向?qū)ΨQ(chēng)地安裝若干對(duì)紫銅薄板，并施加磁場(chǎng)來(lái)快速衰減其微小振動(dòng)，如圖所示．無(wú)擾動(dòng)時(shí)，按下列四種方案對(duì)紫銅薄板施加恒磁場(chǎng)；出現(xiàn)擾動(dòng)后，對(duì)于紫銅薄板上下及左右振動(dòng)的衰減

17、最有效的方案是(　　) A　　 B　 C　　D A　[底盤(pán)上的紫銅薄板出現(xiàn)擾動(dòng)時(shí)，其擾動(dòng)方向不確定，在選項(xiàng)C這種情況下，紫銅薄板出現(xiàn)上下或左右擾動(dòng)時(shí)，穿過(guò)薄板的磁通量難以改變，不能發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，沒(méi)有阻尼效應(yīng)；在選項(xiàng)B、D這兩種情況下，紫銅薄板出現(xiàn)上下擾動(dòng)時(shí)，也沒(méi)有發(fā)生電磁阻尼現(xiàn)象；選項(xiàng)A這種情況下，不管紫銅薄板出現(xiàn)上下或左右擾動(dòng)時(shí)，都發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生電磁阻尼效應(yīng)，選項(xiàng)A正確．] 2．(多選)如圖，兩個(gè)線(xiàn)圈繞在同一根鐵芯上，其中一線(xiàn)圈通過(guò)開(kāi)關(guān)與電源連接，另一線(xiàn)圈與遠(yuǎn)處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導(dǎo)線(xiàn)連接成回路．將一小磁針懸掛在直導(dǎo)線(xiàn)正上方，開(kāi)關(guān)未閉合時(shí)小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)．

18、下列說(shuō)法正確的是(　　) A．開(kāi)關(guān)閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng) B．開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向 C．開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向 D．開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開(kāi)后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng) AD　[由電路可知，開(kāi)關(guān)閉合瞬間，右側(cè)線(xiàn)圈環(huán)繞部分的電流向下，由安培定則可知，鐵芯中產(chǎn)生水平向右的磁場(chǎng)，由楞次定律可知，左側(cè)線(xiàn)圈環(huán)繞部分產(chǎn)生向上的電流，則直導(dǎo)線(xiàn)中的電流方向由南向北，由安培定則可知，直導(dǎo)線(xiàn)在小磁針?biāo)谖恢卯a(chǎn)生垂直紙面向里的磁場(chǎng)，則小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，A正

19、確；開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，穿過(guò)左側(cè)線(xiàn)圈的磁通量不變，則左側(cè)線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流為零，直導(dǎo)線(xiàn)不產(chǎn)生磁場(chǎng)，則小磁針靜止不動(dòng)，B、C錯(cuò)誤；開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開(kāi)后的瞬間，穿過(guò)左側(cè)線(xiàn)圈向右的磁通量減少，則由楞次定律可知，左側(cè)線(xiàn)圈環(huán)繞部分產(chǎn)生向下的感應(yīng)電流，則流過(guò)直導(dǎo)線(xiàn)的電流方向由北向南，直導(dǎo)線(xiàn)在小磁針?biāo)谔幃a(chǎn)生垂直紙面向外的磁場(chǎng)，則小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，D正確．] 3．(多選)如圖甲，在同一平面內(nèi)固定有一長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)PQ和一導(dǎo)線(xiàn)框R，R在PQ的右側(cè)．導(dǎo)線(xiàn)PQ中通有正弦交流電i，i的變化如圖乙所示，規(guī)定從Q到P為電流正方向．導(dǎo)線(xiàn)框R中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(　　) 甲　　　　乙 A．在

20、t＝時(shí)為零 B．在t＝時(shí)改變方向 C．在t＝時(shí)最大，且沿順時(shí)針?lè)较? D．在t＝T時(shí)最大，且沿順時(shí)針?lè)较? AC　[因通電導(dǎo)線(xiàn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小正比于電流的大小，故導(dǎo)線(xiàn)框R中磁感應(yīng)強(qiáng)度與時(shí)間的變化關(guān)系類(lèi)似于題圖(b)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正比于磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率，即題圖(b)中的切線(xiàn)斜率，斜率的正負(fù)反映電動(dòng)勢(shì)的方向，斜率的絕對(duì)值反映電動(dòng)勢(shì)的大小．由題圖(b)可知，電流為零時(shí)，電動(dòng)勢(shì)最大，電流最大時(shí)電動(dòng)勢(shì)為零，A正確，B錯(cuò)誤．再由楞次定律可判斷在一個(gè)周期內(nèi)，～內(nèi)電動(dòng)勢(shì)的方向沿順時(shí)針，時(shí)刻最大，C正確．其余時(shí)間段電動(dòng)勢(shì)沿逆時(shí)針?lè)较?，D錯(cuò)誤．] 4．(多選)兩條平行虛線(xiàn)間存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與紙

21、面垂直．邊長(zhǎng)為0.1 m、總電阻為0.005 Ω的正方形導(dǎo)線(xiàn)框abcd位于紙面內(nèi)，cd邊與磁場(chǎng)邊界平行，如圖甲所示．已知導(dǎo)線(xiàn)框一直向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，cd邊于t＝0時(shí)刻進(jìn)入磁場(chǎng)．線(xiàn)框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖線(xiàn)如圖乙所示(感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)取正)．下列說(shuō)法正確的是(　　) 甲　　　　　　　乙 A．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.5 T B．導(dǎo)線(xiàn)框運(yùn)動(dòng)速度的大小為0.5 m/s C．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向外 D．在t＝0.4 s至t＝0.6 s這段時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線(xiàn)框所受的安培力大小為0.1 N BC　[A錯(cuò)：由圖象可知，cd邊切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝0.01 V，

22、由公式E＝BLv，可得磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B＝ T＝0.2 T. B對(duì)：由圖象可知，從導(dǎo)線(xiàn)框的cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)到ab邊剛好進(jìn)入磁場(chǎng)，用時(shí)為0.2 s，可得導(dǎo)線(xiàn)框運(yùn)動(dòng)速度的大小v＝ m/s＝0.5 m/s. C對(duì)：感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針時(shí)，對(duì)cd邊應(yīng)用右手定則可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向外． D錯(cuò)：t＝0.4 s至t＝0.6 s時(shí)間段為cd邊離開(kāi)磁場(chǎng)，ab邊切割磁感線(xiàn)的過(guò)程．由閉合電路歐姆定律及安培力公式得安培力F＝，代入數(shù)據(jù)得F＝0.04 N．] 5．真空管道超高速列車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成平動(dòng)動(dòng)能的裝置．圖甲是某種動(dòng)力系統(tǒng)的簡(jiǎn)化模型，圖中粗實(shí)線(xiàn)表示固定在水平面上間距為l的兩

23、條平行光滑金屬導(dǎo)軌，電阻忽略不計(jì)．a(chǎn)b和cd是兩根與導(dǎo)軌垂直、長(zhǎng)度均為l、電阻均為R的金屬棒，通過(guò)絕緣材料固定在列車(chē)底部，并與導(dǎo)軌良好接觸，其間距也為l，列車(chē)的總質(zhì)量為m.列車(chē)啟動(dòng)前，ab、cd處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下，如圖甲所示，為使列車(chē)啟動(dòng)，需在M、N間連接電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源，電源內(nèi)阻及導(dǎo)線(xiàn)電阻忽略不計(jì)．列車(chē)啟動(dòng)后電源自動(dòng)關(guān)閉． 甲　　　　　　乙 (1)要使列車(chē)向右運(yùn)行，啟動(dòng)時(shí)圖甲中M、N哪個(gè)接電源正極，并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由． (2)求剛接通電源時(shí)列車(chē)加速度a的大?。? (3)列車(chē)減速時(shí)，需在前方設(shè)置如圖乙所示的一系列磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁

24、場(chǎng)寬度和相鄰磁場(chǎng)間距均大于l.若某時(shí)刻列車(chē)的速度為v0，此時(shí)ab、cd均在無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域，試討論：要使列車(chē)停下來(lái)，前方至少需要多少塊這樣的有界磁場(chǎng)？ [解析]　(1)M接電源正極，列車(chē)要向右運(yùn)動(dòng)，安培力方向應(yīng)向右，根據(jù)左手定則，接通電源后，金屬棒中電流方向由a到b，由c到d，故M接電源正極． (2)由題意，啟動(dòng)時(shí)ab、cd并聯(lián)，設(shè)回路總電阻為R總，由電阻的串并聯(lián)知識(shí)得R總＝；① 設(shè)回路總電流為I，根據(jù)閉合電路歐姆定律有I＝② 設(shè)兩根金屬棒所受安培力之和為F，有F＝BIl③ 根據(jù)牛頓第二定律有F＝ma，④ 聯(lián)立①②③④式得a＝⑤ (3)設(shè)列車(chē)減速時(shí)，cd進(jìn)入磁場(chǎng)后經(jīng)Δt時(shí)間ab恰好進(jìn)入

25、磁場(chǎng)，此過(guò)程中穿過(guò)兩金屬棒與導(dǎo)軌所圍回路的磁通量的變化量為ΔΦ，平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E1，由法拉第電磁感應(yīng)定律有E1＝，⑥ 其中ΔΦ＝Bl2; ⑦ 設(shè)回路中平均電流為I′，由閉合電路歐姆定律有I′＝⑧ 設(shè)cd受到的平均安培力為F′，有F′＝I′lB⑨ 以向右為正方向，設(shè)Δt時(shí)間內(nèi)cd受安培力沖量為I沖，有I沖＝F′Δt⑩ 同理可知，回路出磁場(chǎng)時(shí)ab受安培力沖量仍為上述值，設(shè)回路進(jìn)出一塊有界磁場(chǎng)區(qū)域安培力沖量為I0，有 I0＝2I沖? 設(shè)列車(chē)停下來(lái)受到的總沖量為I總，由動(dòng)量定理有 I總＝0－mv0? 聯(lián)立⑥⑦⑧⑨⑩??式得＝? 討論：若恰好為整數(shù)，設(shè)其為n，則需設(shè)置n塊有界磁場(chǎng)，若不是整數(shù)，設(shè)的整數(shù)部分為N，則需設(shè)置N＋1塊有界磁場(chǎng)． [答案]　(1)M　理由見(jiàn)解析　(2)　(3)見(jiàn)解祈 - 11 -