20xx粵教版高中物理選修3-2第一章電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用(存儲版)
【正文】 雙選 )如圖 4 所示， 位于一水平面內(nèi)的兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌，處在勻強磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在的平面，導(dǎo)軌的一端與一電阻相連；具有一定質(zhì)量的金屬桿 ab 放在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直．現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的恒力 F 拉桿 ab，使它由靜止開始向右運動．桿和導(dǎo)軌的電阻、感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場均可不計．用 E 表示回路中的感應(yīng)電動勢， i表示回路中的感應(yīng)電流，在 i隨時間增大的過程中，電阻消耗的功率等于 ( ) 圖 4 A． F 的功率 B．安培力的功率的絕對值 C． F 與安培力的合力的功率 D． iE 答案 BD 5． (單選 )如圖 5 所示，邊長為 L的正方形導(dǎo)線框質(zhì)量為 m，由距磁場 H高處自由下落，其下邊 ab 進入勻強磁場后，線圈開始做減速運動，直到其上邊 dc剛剛穿出磁場時，速度減為ab 邊剛進入磁場時的一半，磁場的寬度也為 L，則線框穿越勻強磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱為 ( ) 圖 5 A． 2mgL B． 2mgL＋ mgH C． 2mgL＋ 34mgH D． 2mgL＋ 14mgH 答案 C 解析 設(shè)線框剛進入磁場時的速度為 v1，剛穿出磁場時 的速度 v2＝ v12 ① 線框自開始進入磁場到完全穿出磁場共下落高度為 12mv21＝ mgH② 12mv21＋ mgRR＋ R＝ 12R 金屬棒上電流的大小為 I＝ ER外＋ R＝ 2Bav12R＋ R＝ 4Bav3R ，電流方向從 N 到 M 金屬棒兩端的電壓為電源的路端電壓 UMN＝ IR 外＝ 23Bav. (2)圓環(huán) 消耗的熱功率為外電路的總功率 P 外＝ I2R 外＝ 9R 圓環(huán)和金屬棒上消耗的總熱功率為電路的總功率 P 總＝ IE＝ 3R . 。3R， B 點線速度 vB＝ ωR， AB 棒切割磁感線的平均速度 v ＝vA＋ vB2 ＝ 2ωR，由 E＝ Blv 得， AB 兩端的電勢差為 E＝ B 學(xué)案 6 電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用 [學(xué)習(xí)目標定位 ] . .磁感應(yīng)現(xiàn)象中電路問題的分析方法和解題基本思路 .，并會應(yīng)用能量觀點分析電磁感應(yīng)問題． 1．感應(yīng)電流的方向可用楞次定律或右手定則判斷，其中后者僅適用于導(dǎo)體切割磁感線的情況． 2．感應(yīng)電動勢的大小可以用公式 E＝ nΔΦΔt或 E＝ BLv 進行計算，其中前者一般用來計算平均電動勢，后者一般計算瞬時電動勢． 3．閉合電路中電源電動勢 E、內(nèi)電壓 U內(nèi)、外電壓 (路端電壓 )U 外三者之間的關(guān)系為 E＝ U內(nèi)＋ U 外，其中電源電動勢 E 的大小等于電源未接入電路時兩極間的電勢差． 4．做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程，做了多少功，就有多少能量被轉(zhuǎn)化，功是能量轉(zhuǎn)化的量度． 幾種常見的功能關(guān)系 (1)合外力所做的功等于物體動能的變化． (2)重力做的功等于重力勢能的變化． (3)彈簧彈力做的功等于彈性勢能的變化． (4)除了重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力之外的其他力做的功等于機械能的變化 ． (5)電場力做的功等于電勢能的變化． (6)安培力做的功等于電能的變化． 5．電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量 焦耳定律： Q＝ I2Rt. 一、法拉第電機 法拉第圓盤可看作是由無數(shù)根長度等于半徑的紫銅輻條組成，當圓盤轉(zhuǎn)動時，輻條切割磁感線產(chǎn)生電動勢．當電路閉合時產(chǎn)生電流，在電源內(nèi)部電流方向從電源負極流向正極． 二、電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化 電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電能是通過克服安培力做功轉(zhuǎn)化而來的，而這些電能又通過電流做功而轉(zhuǎn)化為其他形式的能．因此，電磁感應(yīng)現(xiàn)象 符合能量守恒定律 . 一、法拉第電機 [問題設(shè)計 ] 1．參考課本法拉第圓盤發(fā)電機的構(gòu)造圖，簡單說明法拉第圓盤發(fā)電機產(chǎn)生電流的原因． 答案 法拉第電機的圓盤是由無數(shù)根輻條組成的，每根輻條做切割磁感線運動，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，電路閉合時產(chǎn)生感應(yīng)電流． 2．法拉第圓盤發(fā)電機的工作原理可以等效為一根導(dǎo)體棒在磁場中轉(zhuǎn)動，如圖 1 所示：當將導(dǎo)體棒和電阻組成閉合電路時，電路的哪部分相當于電源？電源的正極和負極在電路的哪個位置？電源內(nèi)部電流方向如何？ 圖 1 答案 ab 導(dǎo)體棒相當于電源， a 是電源正極， b 是電源負極，電源內(nèi)部電流由負極流向正極． [要點提煉 ] 1．導(dǎo)體棒繞一端為軸轉(zhuǎn)動切割磁感線：由 v＝ ωr 可知各點線速度隨半徑按線性規(guī)律變化，切割速度用中點的線速度替代，即 v＝ l2ω或 v＝ vA＋ vB2 .感應(yīng)電動勢 E＝ 12Bl2ω. 2．電磁感應(yīng)中的電路問題處理思路： (1)
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