20xx版高考物理人教版一輪學(xué)案：103-電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用-【含答案】(更新版)
【正文】 R的電荷量q＝＝，故B項(xiàng)正確；金屬棒在整個運(yùn)動過程中，由動能定理得：mgh－W安－μmgd＝0－0，則克服安培力做功：W安＝mgh－μmgd，所以整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q＝W安＝mgh－μmgd，故C項(xiàng)錯誤；克服安培力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱，電阻與導(dǎo)體棒電阻相等，通過它們的電流相等，則金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱：QR＝Q＝(mgh－μmgd)，故D項(xiàng)錯誤?？键c(diǎn)四 電磁感應(yīng)中的能量問題電能的求解思路例7 (2019利用③式，v減小則a減小，可知，桿上滑時做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動。2．處理方法根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行動態(tài)分析或結(jié)合功能關(guān)系分析。(2)棒受力平衡，有F＝F安，F(xiàn)安＝BIL，代入數(shù)據(jù)解得F＝ N。基本思路：(1)用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動勢的大小和方向；(2)弄清電路結(jié)構(gòu)，必要時畫出等效電路圖；(3)運(yùn)用歐姆定律、串并聯(lián)電路等規(guī)律求解路端電壓、電功率等問題。類型(一) 感生問題例1 如圖(甲)所示，一閉合圓形線圈水平放置，穿過它的豎直方向的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化規(guī)律如圖(乙)，規(guī)定B的方向以向上為正方向，感應(yīng)電流以俯視順時針的方向?yàn)檎较?，?～4t時間內(nèi)感應(yīng)電流隨時間變化圖像中正確的是( D )[解析] 在0～t內(nèi)，B正向增大，感應(yīng)電流方向?yàn)楦┮曧槙r針方向，即電流方向?yàn)檎辉趖～2t內(nèi)，B先正向減小后反向增大，同上分析，電流方向?yàn)樨?fù)方向，且B的變化率為0～t內(nèi)的2倍，電流大小變?yōu)?倍；在2t～3t內(nèi)，B變化率為0，無感應(yīng)電流；在3t～4t內(nèi)，B負(fù)向減小，電流方向?yàn)檎较?，故D項(xiàng)正確。核心考點(diǎn)雙基自測一、堵點(diǎn)疏通1．在電磁感應(yīng)電路中，產(chǎn)生電流的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。思考：如圖所示，MON是固定導(dǎo)軌，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，在拉力F作用下向右運(yùn)動。3．電勢：在外電路中，電流由高電勢流向低電勢；在內(nèi)電路中，電流由低電勢流向高電勢。2．轉(zhuǎn)化實(shí)質(zhì)：電磁感應(yīng)現(xiàn)象的能量轉(zhuǎn)化，實(shí)質(zhì)是其他形式的能與電能之間的轉(zhuǎn)化。＝27，故D項(xiàng)錯誤。(2)函數(shù)法：根據(jù)題目所給條件定量地寫出兩個物理量之間的函數(shù)關(guān)系，然后由函數(shù)關(guān)系對圖像進(jìn)行分析和判斷。解決此類問題的基本思想是將電磁感應(yīng)問題轉(zhuǎn)化為直流電路的分析與計(jì)算問題。[解析] (1)開關(guān)S1，S2閉合后，根據(jù)右手定則知棒中的感應(yīng)電流方向是M→N，所以通過R2的電流方向是由b→a，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小E＝BLv流過R2的電流I＝代入數(shù)據(jù)解得I＝ A。(2)導(dǎo)體的非平衡狀態(tài)——加速度不為零。(1)利用楞次定律，對初始狀態(tài)的ab受力分析得：mgsin θ＋BIL＝ma ①對回路分析I＝＝ ②聯(lián)立①②得a＝gsin θ＋(2)上滑過程：由第(1)問中的分析可知，上滑過程加速度大小表達(dá)式為：a上＝gsin θ＋ ③上滑過程，a、v反向，做減速運(yùn)動。金屬棒ab下滑過程中，金屬棒ab切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，由右手定則可判斷出導(dǎo)體棒a端為正極，所以M板電勢高于N板電勢，選項(xiàng)A正確；金屬棒ab下滑過程中由于產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，對電容器充電，由I＝，C＝，ΔU＝BLΔv，金屬棒ab受到安培力F＝BIL，對金屬棒受力分析，有mgsin θ－F＝ma，聯(lián)立解得a＝，加速度為恒量，說明金屬棒ab下滑時做加速度恒定的勻加速運(yùn)動，選項(xiàng)B正確，C錯誤；金屬棒ab下滑過程中減少的重力勢能等于其增加的動能和電容器儲存的電能之和，選項(xiàng)D錯誤。將一阻值也為R的導(dǎo)體棒從彎曲軌道上h高處由靜止釋放，導(dǎo)體棒最終恰好停在磁場的右邊界處。金屬框在外力作用下向右運(yùn)動過程中，由楞次定律知，導(dǎo)體棒向右運(yùn)動，設(shè)某時刻金屬框的速度為v1，導(dǎo)體棒的速度為v2，導(dǎo)體棒接入電路的電阻為R，回路中感應(yīng)電動勢E＝BL(v1－v2)，由閉合電路歐姆定律得，回路中的電流I＝＝。3．(2020183
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