20xx屆二輪復(fù)習(xí)-專題四-電路與電磁感應(yīng)-學(xué)案(江蘇專用)(編輯修改稿)
2025-04-05 05:49 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向,通過ab的電流方向從b→a,由左手定則判斷得知,ab邊所受的安培力方向水平向左,為負(fù)值。同理可知,在后半個(gè)周期內(nèi),安培力大小恒定不變,方向水平向右,故B項(xiàng)正確。三、電磁感應(yīng)中感生類問題綜合解答電磁感應(yīng)中電路問題的步驟典例3 (2020江蘇常熟中學(xué)適應(yīng)性考試)如圖甲所示,水平虛線下方有垂直于紙面方向的有界勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示,規(guī)定垂直于紙面向里為磁場的正方向。相鄰邊長分別為L、2L的單匝長方形導(dǎo)體閉合線框用細(xì)線懸掛,線框一半位于磁場內(nèi),力傳感器記錄了細(xì)線拉力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖丙,設(shè)重力加速度為g,圖乙、圖丙中B0、F0、T是已知量。求:(1)0～T時(shí)間內(nèi)線框內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢E。(2)線框的質(zhì)量m和電阻R。(3)若某時(shí)刻起磁場不再變化,磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為B0,剪斷細(xì)線,結(jié)果線框在上邊進(jìn)入磁場前已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng),求線框從開始下落到上邊剛到虛線位置過程中產(chǎn)生的電熱Q。甲乙丙答案 (1)2B0L2T (2)F02g 4B02L3F0T (3)F0L2F0L2gT2解析 (1)0~T時(shí)間內(nèi)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E=ΔΦΔt=SΔBΔt=2B0L2T(2)t=0時(shí)對(duì)線框分析則有F0=B0IL+mgt=T時(shí)F=0,則有B0IL=mg又I=ER聯(lián)立可得m=F02gR=4B02L3F0T(3)線框在上邊進(jìn)行磁場前已做勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)線框的速度為v,對(duì)線框有mg=B0IL=B0B0LvRL=B02L2vR可得v=2LT線框從開始下落到上邊剛到虛線位置過程中產(chǎn)生的電熱Q=mgL12mv2解得Q=F0L2F0L2gT23 (2020江蘇南京六校聯(lián)合體聯(lián)考)如圖所示,圖甲為手機(jī)及無線充電板,圖乙為充電原理示意圖。充電板接交流電源,對(duì)充電板供電,充電板內(nèi)的送電線圈可產(chǎn)生交變磁場,從而使手機(jī)內(nèi)的受電線圈產(chǎn)生交變電流,再經(jīng)整流電路轉(zhuǎn)變成直流電后對(duì)手機(jī)電池充電,下列說法正確的是 ( )甲乙,受電線圈中c點(diǎn)的電勢高于d點(diǎn)的電勢,增加送電線圈匝數(shù)可以提高受電線圈的電壓答案 D 手機(jī)外殼使用金屬材料會(huì)屏蔽電磁波,導(dǎo)致無線充電不能完成,故A項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)楞次定律可知,受電線圈內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向俯視為順時(shí)針,受電線圈中感應(yīng)電流方向由c到d,因此c點(diǎn)的電勢低于d點(diǎn)的電勢,故B項(xiàng)錯(cuò)誤。該設(shè)備利用電磁感應(yīng)原理,因此根據(jù)原、副線圈感應(yīng)電動(dòng)勢公式變形可得U2=U1n2n1,則當(dāng)送線圈匝數(shù)n1增加時(shí),受電線圈的電壓U2減小,故C項(xiàng)錯(cuò)誤。該設(shè)備采用的是電磁感應(yīng)原理,因此當(dāng)發(fā)射線圈中電流方向改變時(shí),受電線圈中的電流方向也會(huì)改變,即受電線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中交變電流的頻率相同,故D項(xiàng)正確。四、電磁感應(yīng)中動(dòng)生類問題綜合 ,可以根據(jù)q=nΔΦR總,也可以利用q=It,還可以利用微元法等。(1)能量轉(zhuǎn)化其他形式的能量電能焦耳熱或其他形式的能量(2)求解熱量Q的三種方法焦耳熱Q的三種求法焦耳定律:Q=I2Rt功能關(guān)系:Q=W克服安培力能量轉(zhuǎn)化:Q=ΔE其他能的減少量典例4 (2020江蘇單科,14,15分)如圖所示,bc邊與勻強(qiáng)磁場邊緣重合。磁場的寬度等于線圈的邊長,。在水平拉力作用下,線圈以8m/s的速度向右穿過磁場區(qū)域。求線圈在上述過程中(1)感應(yīng)電動(dòng)勢的大小E。(2)所受拉力的大小F。(3)感應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量Q。答案 (1) (2) (3)解析 (1)感應(yīng)電動(dòng)勢E=Blv,代入數(shù)據(jù)得E=(2)感應(yīng)電流I=ER,拉力的大小等于安培力F=BIl解得F=B2l2vR,代入數(shù)據(jù)得F=(3)運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=2lv,焦耳定律Q=I2Rt解得Q=2B2l3vR,代入數(shù)據(jù)得Q=4 (2020江蘇蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市二調(diào))如圖甲所示,放置在水平桌面上的兩條光滑無限長金屬導(dǎo)軌間距為L=1m,質(zhì)量m=1kg,電阻r=1Ω的光滑導(dǎo)體棒垂直放在導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌左端與阻值為R=3Ω的電阻相連,其余電阻不計(jì)。兩導(dǎo)軌間有方向垂直導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T的勻強(qiáng)磁場?，F(xiàn)給導(dǎo)體棒施加一水平向右的恒定拉力F,并測出速度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。甲乙(1)求導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過程中流過R電流的最大值。(2)求t=。(3)=8m,求這段時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量大小。答案 (1)5A (2)2m/s2 (3)36J解析 (1)從題圖乙可以看出,導(dǎo)體棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的最大速度為vm=10m/s,由E=BLv,I=ER總可得I=BLvmR+r=5A(2)由牛頓第二定律可得:FF安=ma當(dāng)導(dǎo)體棒以最大速度運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體棒合外力為零所以F=F安m=BIL=10N當(dāng)t=,導(dǎo)體棒速度為vt=8m/s此時(shí)F安=B2L2vtR+r=8N代入a=FF安m=2m/s2。(3)由能
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