專(zhuān)題13電磁感應(yīng)(已修改)
2025-06-19 13:51 本頁(yè)面
【正文】 北京英才苑網(wǎng)站 ://．ycy．． 版權(quán)所有盜版必究 子 《新課標(biāo)》高三物理（人教版）第二輪專(zhuān)題講座 物理32 選修教材（必考內(nèi)容）專(zhuān)題十 電磁感應(yīng)課時(shí)安排：2課時(shí)教學(xué)目標(biāo)：1．進(jìn)一步深化對(duì)電磁感應(yīng)一章基本概念和基本規(guī)律的理解，能夠應(yīng)用相關(guān)概念和規(guī)律解決問(wèn)題2．應(yīng)用相關(guān)的概念和規(guī)律分析解決電磁感應(yīng)綜合問(wèn)題 本講重點(diǎn)：電磁感應(yīng)的基本概念和基本規(guī)律；電磁感應(yīng)綜合問(wèn)題本講難點(diǎn)：1．電磁感應(yīng)的基本概念和基本規(guī)律2．電磁感應(yīng)綜合問(wèn)題一、考綱解讀本專(zhuān)題涉及的考點(diǎn)有：電磁感應(yīng)現(xiàn)象，磁通量，法拉第電磁感應(yīng)定律，楞次定律，自感、渦流《大綱》對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，磁通量，自感、渦流等考點(diǎn)為Ⅰ類(lèi)要求，而對(duì)法拉第電磁感應(yīng)定律，楞次定律等考點(diǎn)為Ⅱ類(lèi)要求。電磁感應(yīng)的題目往往綜合性較強(qiáng)，與前面的知識(shí)聯(lián)系較多，涉及力學(xué)知識(shí)（如牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功、動(dòng)能定理、能量守恒定律等）、電學(xué)知識(shí)（如電磁感應(yīng)定律、楞次定律、安培力、直流電路知識(shí)、磁場(chǎng)知識(shí)等）等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，突出考查考生理解能力、分析綜合能力，尤其從實(shí)際問(wèn)題中抽象概括構(gòu)建物理模型的創(chuàng)新能力。二、命題趨勢(shì)本部分內(nèi)容是歷年高考考查的重點(diǎn)，年年都有考題，且多為計(jì)算題，分值高，難度大，對(duì)考生具有較高的區(qū)分度。電磁感應(yīng)圖象問(wèn)題也是高考?？嫉念}型之一，這類(lèi)問(wèn)題常常是給出電磁感應(yīng)過(guò)程要求選出或畫(huà)出正確的圖象。這類(lèi)問(wèn)題既要用到電磁感應(yīng)知識(shí)，又要用到數(shù)學(xué)中函數(shù)圖象知識(shí)，對(duì)運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)求解物理問(wèn)題的能力要求較高，是不少同學(xué)都感到困難的問(wèn)題。因此，本專(zhuān)題是復(fù)習(xí)中應(yīng)強(qiáng)化訓(xùn)練的重要內(nèi)容。三、例題精析【例1】在如圖所示的傾角為θ的光滑斜面上，存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，區(qū)域I的磁場(chǎng)方向垂直斜面向上，區(qū)域Ⅱ的磁場(chǎng)方向垂直斜面向下，磁場(chǎng)的寬度均為L(zhǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框，由靜止開(kāi)始沿斜面下滑，當(dāng)ab邊剛越過(guò)GH進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ區(qū)時(shí)，恰好以速度 v1做勻速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)ab邊下滑到JP與MN的中間位置時(shí)，線框又恰好以速度v2做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從ab進(jìn)入GH到MN與JP的中間位置的過(guò)程中，線框的動(dòng)能變化量為△Ek，重力對(duì)線框做功大小為W1，安培力對(duì)線框做功大小為W2，下列說(shuō)法中正確的有 （ ） A．在下滑過(guò)程中，由于重力做正功，所以有v2＞v1B．從ab進(jìn)入GH到MN與JP的中間位置的過(guò)程中，機(jī)械能守恒C．從ab進(jìn)入GH到MN與JP的中間位置的過(guò)程，有（W1－△Ek）機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能D．從ab進(jìn)入GH到MN與JP的中間位置的過(guò)程中，線框動(dòng)能的變化量大小為△Ek= W1－W2解析： 當(dāng)線框的ab邊進(jìn)入GH后勻速運(yùn)動(dòng)到進(jìn)入JP為止，ab進(jìn)入JP后回路感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大，感應(yīng)電流增大，因此所受安培力增大，安培力阻礙線框下滑，因此ab進(jìn)入JP后開(kāi)始做減速運(yùn)動(dòng)，使感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流均減小，安培力又減小，當(dāng)安培力減小到與重力沿斜面向下的分力mgsinθ相等時(shí)，以速度v2做勻速運(yùn)動(dòng)，因此v2v1，A錯(cuò)；由于有安培力做功，機(jī)械能不守恒，B錯(cuò)；線框克服安培力做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，克服安培力做了多少功，就有多少機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，由動(dòng)能定理得W1－W2=△Ek，W2=W1－△Ek，故CD正確。 答案：CD。題后反思：本題以斜面上矩形線框進(jìn)入磁場(chǎng)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象為背景，考查感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的計(jì)算、安培力、平衡條件、能的轉(zhuǎn)化與守恒等較多知識(shí)點(diǎn)，情景復(fù)雜，對(duì)數(shù)學(xué)應(yīng)用能力要求較高?？疾榭忌鷮?duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和分析綜合能力。此類(lèi)試題，在近年來(lái)高考中出現(xiàn)的頻率非常高?！纠?】LhdB如圖所示，兩條水平虛線之間有垂直于紙面向里，寬度為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．質(zhì)量為m，電阻為R的正方形線圈邊長(zhǎng)為L(zhǎng)（L d），線圈下邊緣到磁場(chǎng)上邊界的距離為h．將線圈由靜止釋放，其下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)刻的速度都是v0，則在整個(gè)線圈穿過(guò)磁場(chǎng)的全過(guò)程中（從下邊緣進(jìn)入磁場(chǎng)到上邊緣穿出磁場(chǎng)），下列說(shuō)法中正確的是?。? ）A．線圈可能一直做勻速運(yùn)動(dòng)B．線圈可能先加速后減速C．線圈的最小速度一定是mgR／B2L2D．線圈的最小速度一定是解析： 由于L＜d，總有一段時(shí)間線圈全部處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁通量不發(fā)生變化，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，因此不受安培力，而做自由落體運(yùn)動(dòng)，因此不可能一直勻速運(yùn)動(dòng)，A選項(xiàng)錯(cuò)誤。已知線圈下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)刻的速度都是v0，由于線圈下邊緣到達(dá)磁場(chǎng)下邊界前一定是加速運(yùn)動(dòng)，所以只可能是先減速后加速，而不可能是先加速后減速，B選項(xiàng)錯(cuò)誤。mgR/B2L２是安培力和重力平衡時(shí)所對(duì)應(yīng)的速度，而本題線圈減速過(guò)程中不一定能達(dá)到這一速度，C選項(xiàng)錯(cuò)誤。從能量守恒的角度來(lái)分析，線圈穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中，當(dāng)線圈上邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度一定最小。從開(kāi)始自由下落到線圈上邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中用動(dòng)能定理，設(shè)該過(guò)程克服安培力做的功為W，則有：mg（h＋L）－W＝mv2。再在線圈下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)到剛穿出磁場(chǎng)過(guò)程中用動(dòng)能定理，該過(guò)程克服安培力做的功也是W，而始、末動(dòng)能相同，所以有：mgd－W＝0。由以上兩式可得最小速度v＝。所以D選項(xiàng)正確。答案：D題后反思： 本題以豎直面內(nèi)矩形線框進(jìn)入有界磁場(chǎng)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象為背景，考查能的轉(zhuǎn)化與守恒定律、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的計(jì)算、安培力、平衡條件等較多知識(shí)點(diǎn)，情景復(fù)雜，考查考生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和分析綜合能力。BRα【例3】如圖所示，有兩根和水平方向成角的光滑平行的金屬軌道，上
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