2022年电磁感应图像类型和动力学问题教案.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编精品教案助力一生金牌教练学 科 教 师辅 导 教 案名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案优学训练学科老师辅导教案讲义编号 lchljq014 学员编号：年 级：高二 课时数： 1 学员姓名：吕佳琪 辅导科目：物理 学科老师：李晨辉课 题 电磁感应中的电路问题授课日期准时段 2022-1-6 16:00 18:00 教学目的 通过电磁感应中的电路问题连续娴熟对法拉第的应用教学内容在电磁感应中,切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势,就导体或回路就相当于电源将它们接上电阻或用电器可以对用电器供电,接上电容器可以使电容器充电解决电磁感应电路问题的关键就是借鉴或利用相像原型来启示懂得和变换物理模型,即把电磁感应的问题等效转换成稳恒直流电路,把产生感应电动势的那部分导体等效为内电路感应电动势的大小相当于电源电动势其余部分相当于外电路,并画出等效电路图方法探究【例 1】如图（ a）所示的螺线管的匝数 n=1500,横截面积 S=20cm 2,电阻 r=1.5 ,与螺线管串联的外电阻 R1=10,R2=3.5 如穿过螺线管的磁场的磁感应强度按图（b）所示的规律变化,运算R1上消耗的电功率例 2 如下列图,是用于观看自感现象的电路,设线圈的自感系数较大,线圈的直流电阻 RL 与小灯泡的电阻 R 满意 R LR就在电键 S 由闭合到断开瞬时,可以观看到（）A灯泡立刻熄灭B灯泡逐步熄灭,不会闪耀C灯泡有明显的闪耀现象D灯泡会逐步熄灭,但不肯定有闪耀现象名师归纳总结 【例 2】如下列图, MN 、PQ 为两平行金属导轨,M 、P 间连有一阻值为R 的电阻,导轨处于匀强磁第 2 页,共 8 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案场中,磁感应强度为 B,磁场方向与导轨所在平面垂直,图中磁场垂直纸面对里有一金属圆环沿两导轨滑动, 速度为 ,与导轨接触良好,圆环的直径 d 与两导轨间的距离相等设金属环与导轨的电阻均可忽略,当金属环向右做匀速运动时（）dBA有感应电流通过电阻 R,大小为RB有感应电流通过电阻 R,大小为dBRC有感应电流通过电阻 R,大小为2dBRD没有感应电流通过电阻 R 训练题 图中 MN 和 PQ 为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距 l 为 0.40m,电阻不计导轨所在平面与磁感应强度 B 为 0.50T的匀强磁场垂直质量 m 为 6.0 ×10-3kg、电阻为 1.0 的金属杆 ab始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为 3.0 的电阻 R1当杆 ab 达到稳固状态时以速率 匀速下滑,整个电路消耗的电功率P 为 0.27W ,重力加速度取10m/s2,试求速率 和滑动变阻器接入电路部分的阻值R2m,处在同一水平面中, 磁感应强度B=0.8Tl0 5.【例 4】如下列图, 长平行导轨PQ、MN 光滑,相距的匀强磁场竖直向下穿过导轨面横跨在导轨上的直导线ab 的质量 m =0.1kg 、电阻 R =0.8 ,导轨电阻不计导轨间通过开关 S 将电动势 E =1.5V 、内电阻 r =0.2 的电池接在 M、P 两端,试运算分析：（1）在开关 S刚闭合的初始时刻,导线 ab 的加速度多大？随后 ab 的加速度、速度如何变化？（2）在闭合开关 S 后,怎样才能使 ab 以恒定的速度 =7.5m/s 沿导轨向右运动？试描述这时电路中的能量转化情形训练题 如下列图,两根平行金属导轨固定在水名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案平桌面上,每根导轨单位长度电阻为 r 0,导轨的端点 P、Q 用电阻可忽视的导线相连,两导轨间的距离为l 有垂直纸面对里的非匀强磁场,其磁感应强度沿 y 方向大小不变,沿 x 方向匀称增强,即有 B kx ,其中 k 为常数一根质量为 m,电阻不计的金属杆 MN 可在导轨上无摩擦地滑动,在滑动过程中 始终保持与导轨垂直在 t0 时刻,金属杆 MN 紧靠在 P、Q 端,在外力 F 作用下,杆以恒定的加速度 a 从静止开头向导轨的另一端滑动求（1）在 t 时刻金属杆 MN 产生的感应电动势大小；（2）在 t 时刻流经回路的感应电流大小和方向；（3）在 t 时刻金属杆 MN 所受的安培力大小课堂练习名师归纳总结 1如下列图, 两根相距 l 的平行直导轨ab、cd,b、d 间连有一固定电阻R,导轨电阻可忽视不计MN第 4 页,共 8 页为放 ab 和 cd 上的一导体杆,与ab 垂直,其电阻也为R整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度的大小为 B,磁场方向垂直于导轨所在平面（指向图中纸面内）现对 MN 施加b ×M ×a 一力使它沿导轨方向以速度 做匀速运动 用 U 表示 MN 两端电压大小,×R ××v 就（）×AU=Bl /2,流过固定电阻R 的感应电流由b 到 dd N c BU=Bl /2,流过固定电阻R 的感应电流由d 到 bCU=Bl ,流过固定电阻R 的感应电流由b 到 dDU=Bl ,流过固定电阻R 的感应电流由d 到 b 2（05 年启东） 在图甲、乙、丙中,除导体棒ab 可动外,其余部分均固定不动,甲图中的电容器C原先不带电设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽视,导体棒和导轨间的摩擦也不计,图中装置均在水平面面内,且都处于方向垂直水平面（即纸面）向下的匀强磁场中,导轨足够长现给导体棒ab 一个向右的初速度v0,在甲、乙、丙三种情形下导体棒ab 的最终运动状态是（）A三种情形下导体棒ab 最终都做匀速运动R a R a R a ×××v0×××v0E ×××v0C ×B ×××B ×××B ××b 甲b 乙丙b B甲、丙中, ab 棒最终将以不同速度做匀速运动；乙中,ab 棒最终静止C甲、丙中, ab 棒最终将以相同速度做匀速运动；乙中,ab 棒最终静止D三种情形下导体棒ab 最终都做静止- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案3在方向水平的、磁感应强度为 0.5 T 的匀强磁场中,有两根竖直放置的导体轨道 cd、ef,其宽度为1 m,其下端与电动势为 12 V、内电阻为 1 的电源相接, 质量为 0.1 kg 的金属棒 MN 的两端套在导轨上可沿导轨无摩擦地滑动,如下列图,除电源内阻外,其他一切电阻不计,棒做匀速直线运动的过程中（）A电源所做的功等于金属棒重力势能的增加 B电源所做的功等于电源内阻产生的焦耳热 C匀速运动时速度为 20 ms D匀速运动时电路中的电流强度大小是 2 A 4如下列图,由一根绝缘导线绕成半径相同的两个小圆组成的g=10 ms2,从 S闭合直到金属“ ”形线圈水平放置,匀强磁场方向与线圈平面垂直 如将磁场的磁感应强度由 B 增强至 2B 的过程中有电量 Q 通过线圈, 就以下过程中不能使线圈中通过电量为 Q 的有（）A保持 B 不变,将线圈平面翻转 90°B保持 B 不变,将线圈平面翻转 180°C保持 B 不变,将线圈的一个小圆平面翻转 180°D保持 B 不变,将线圈拉大成一个大圆5（05 年荆门） 放在绝缘水平面上的两条平行导轨MNb B.040N C 和 PQ 之间宽度为L,置于磁感应强度为B 的匀强磁场中,B的方向垂直于导轨平面,导轨左端接有阻值为R 的电阻,其它部分电阻不计导轨右端接一电容为C 的电容器,长为2LM 的金属棒放在导轨上与导轨垂直且接触良好,其a 端放在导R 轨 PQ 上现将金属棒以a 端为轴, 以角速度沿导轨平面顺a Q 时针旋转 90 角,如图 1 所示求这个过程中通过电阻R的总P 电量是多少？（设导轨长度比2L 长得多）T,OCA 导轨与OA6（05 年昆明） 如下列图,匀强磁场方向垂直纸面对里,磁感应强度名师归纳总结 直导轨分别在O 点和 A 点接一阻值R 13.0和R 260.几何尺寸可忽视的定值电阻,导轨 OCA 的曲第 5 页,共 8 页线方程为y1 .0sinx（m）金属棒ab 长 1.5 米,以速度v0.5m/s 水平向右匀速运动（b 点始终在3x 轴上）设金属棒与导轨接触良好,摩擦不计, 电路中除了电阻R1和 R2外,其余电阻均不计,曲线 OCA与 x 轴之间所围面积约为1.9m 2,求：（1）金属棒在导轨上运动时R1的最大功率；（2）金属棒在导轨上运动从x0到x3m 的过程中通过金属棒ab 的电量；（3）金属棒在导轨上运动从x0到x3m 的过程中,外力必需做多少功？- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案y/m 7半径为 a 的圆形区域内有匀称磁场,磁感应强度为××××x/m a 1.0 ××C ××××××b O ×××A ×R11.5 R2b 的3.0 B=0.2T,磁场方向垂直纸面对里,半径为金属圆环面垂直,其中 a0.4m,b0.6m.金属环上分别接有灯 L 1、L 2,两灯的电阻均为 R02 ,一金属棒 MN 与金属环接触良好,棒与环的电阻均忽视不计 . （1）如棒以 v0 5m/s 的速率在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径 O O 的瞬时,（如图）,MN 中的电动势和流过灯 L1 的电流 . （2）撤去中间的金属棒 MN ,将右面的半圆环 OL 2 O 以 O O 为轴向上翻转 90 o,如此时磁场随时间匀称变化,其变化率为 B 4 T / s,求 L1 的功率 .t8（05 年如东） 如图,水平平面内固定两平行的光滑导轨,左边两导轨间的距离为 2L,右边两导轨间的距离为 L,左右部分用导轨材料连接,两导轨间都存在磁感强度为 B、方向竖直向下的匀强磁场；ab、cd 两匀称的导体棒分别垂直放在左边和右边导轨间,ab 棒的质量为 2m,电阻为 2r,cd 棒的质量为 m,电阻为 r,其它部分电阻不计；原先两棒均处于静止状态,cd 棒在沿导轨向右的水平恒力 F 作用下开头运动,设两导轨足够长,两棒都不会滑出各自的轨道；试分析两棒最终达到何种稳固状态？此状态下两棒的加速度各多大？名师归纳总结 在达到稳固状态时ab 棒产生的热功率多大？第 6 页,共 8 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案回家练习1. 用匀称导线做成的正方形线框每边长为 0.2m, 正方形的一半放在和纸面垂直向里的匀强磁场中 , 如图甲所示 , 当磁场以 10T/s 的变化率增强时 , 线框中 a、b 两点电势着是 A. U ab0.1V B. U ab 0.1V C. U ab0.2V D. U ab 0.2V 2. 如下列图 , 面积为 0.2m 2 的 100 匝线圈 A 处在磁场中 , 磁场方向垂直于线圈平面 , 磁感强度随时间变化的规律是 B=6 0.2tT, 已知 R1=4 , R26 , 电容 C30 F, 线圈 A 的电阻不计 , 求：1闭合 S 后, 通过 R2的电流强度大小和方向；2闭合 S 一段时间后再断开 S, S 断开后通过 R2 的电荷量是多少？3.如下列图 , 在竖直向下的匀强磁场中, 将一水平放置的金属棒ab 以水平初速度v0 抛出 , 设在整个过程中金属棒的方向不变且不计空 气阻力 , 就在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情形是A. 越来越大B. 越来越小C. 保持不变D. 无法判定名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3 如图甲所示,质量m=0.1kg 的金属棒名师精编精品教案l=0.5ma 从某一高度由静止沿光滑的弧形轨道下滑,然后进入宽的光滑水平导轨 , 水平导轨处于竖直向下、磁感强度 B=0.2T 的宽阔匀强磁场中；在水平导轨上原先另有一静止的金属棒 b,其质量与金属棒 a 质量的相等； 已知金属棒 a 和 b 的电阻分别是 0.1 ,金属棒 a 进入水平导轨后,金属棒 a 和 b 运动的 vt 图像如图乙所示,导轨的电阻不计,整个水平导轨足够长；（1）金属棒 a 的初始位置距水平轨道的高度；（2）金属棒 a 进入磁场的瞬时,金属棒 b 的加速度多大 . （3）如假设两者始终没有相碰,就两棒在运动过程中一共至多能消耗多少电能？（4）a、b 棒产生的总热量为多少？a a b v 0b 名师归纳总结 甲丙第 8 页,共 8 页- - - - - - -