2022年高三物理电磁感应专题二电磁感应的综合应用知识点分析全国通用.docx

《2022年高三物理电磁感应专题二电磁感应的综合应用知识点分析全国通用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高三物理电磁感应专题二电磁感应的综合应用知识点分析全国通用.docx（21页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载高考综合复习电磁感应专题复习二电磁感应的综合应用学问要点梳理 学问点一 电磁感应中的电路问题 学问梳理 1求解电磁感应中电路问题的关键是分析清晰内电路和外电路；“ 切割” 磁感线的导体和磁通量变化的线圈都相当于“ 电源” ,该部分导体的电阻相当于内电阻,而其余部分的电路就是外电路；2几个概念（1）电源电动势或；r 是内电路（2）电源内电路电压降,r 是发生电磁感应现象导体上的电阻；（的电阻）（3）电源的路端电压U,（R是外电路的电阻）；3解决此类问题的基本步骤（1）用法拉第电磁感应定律和楞次定律或右手定就确定感应电动势的大小和

2、方向；（2）画等效电路：感应电流方向是电源内部电流的方向；（3）运用闭合电路欧姆定律结合串、并联电路规律以及电功率运算公式等各关系式联 立求解；特殊提示： 路端电压、电动势和某电阻两端的电压三者的区分：（1）某段导体作为外电路时,它两端的电压就是电流与其电阻的乘积；（2）某段导体作为电源时,它两端的电压就是路端电压,等于电流与外电阻的乘积,或等于电动势减去内电压,当其内阻不计时路端电压等于电源电动势；（3）某段导体作为电源时,电路断路时导体两端的电压等于电源电动势； 疑难导析 电磁感应与电路学问的综合 1解题思路（1）明确电源的电动势名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 16

3、 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载（沟通电）；（2）明确电源的正、 负极： 依据电源内部电流的方向是从负极流向正极,即可确定 “ 电 源” 的正、负极；（3）明确电源的内阻：相当于电源的那部分电路的电阻；（4）明确电路关系：即构成回路的各部分电路的串、并联关系；（5）结合闭合电路的欧姆定律：结合电功、电功率等能量关系列方程求解；2留意问题 在分析电磁感应中的电路问题时,要留意全面分析电路中的电动势；（1）在有些问题当中,轨道上有两根金属棒,且两棒均切割磁感线产生感应电动势,此时应充分考虑这两个电动势,将它们求和（同向时）或求差（反向时）；（2）有些题目中虽

4、只有一根棒切割磁感线,但同时磁场也发生变化,就此时电路中也 有两个感应电动势,一个是动生电动势,一个是感生电动势,应求和（同向时）或求差（反 向时）；： 图中 EF、GH为平行的金属导轨,其电阻可不计,R 为电阻器, C为电容器, AB为可在 EF和 GH上滑动的导体横杆；有匀称磁场垂直于导轨平面；如用=0 和分别表示图中该处导线中的电流,就当横杆AB（）A匀速滑动时,=0,B匀速滑动时, 0, 0 C加速滑动时,=0,=0 D加速滑动时, 0, 0 答案： D 解析：当 AB横杆滑动时, AB要切割磁感线, 产生感应电动势,整个装置等效电路如下列图的电路；（1）当 AB横杆匀速（无论向左或是

5、向右）,就E不变,转变成稳恒电路问题；在这种名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 情形下, R中有电流学习必备欢迎下载,但,电容器极,而 C上有电压板上的电量的变化,故,所以该支路中无电流；（2）当 AB横杆加速滑动, E 随 v 增大而增大,在这种情形下,R、C两端电压均增大,故,即 C应不断充电,所以；综上,选项 D正确；学问点二 电磁感应中的动力学问题 学问梳理电磁感应和力学问题的综合,其联系桥梁是磁场对感应电流的安培力,由于感应电流与导体运动的加速度有相互制约的关系,这类问题中的导体一般不是做匀变速运动,而是经

6、受一个动态变化过程再趋于一个稳固状态,是解题的关键；1受力情形、运动情形的动态分析思路故解决这类问题时正确进行动态分析确定最终状态导体受力运动产生感应电动势感应电流通电导体受安培力合外力变化加速度变化速度变化感应电动势变化 周而复始地循环,直至最终达到稳固状态,此时加速度为零, 而速度 v 通过加速达到最大值,线运动；2解决此类问题的基本步骤做匀速直线运动或通过减速达到稳固值做匀速直（1）用法拉第电磁感应定律和楞次定律（包括右手定就）求出感应电动势的大小和方 向；（2）依据全电路欧姆定律,求出回路中的电流；（3）分析导体的受力情形（包含安培力,可利用左手定就确定所受安培力的方向）；（4）依据牛

7、顿其次定律列出动力学方程或平稳方程,以及运动学方程,联立求解； 疑难导析 一、电磁感应中力学问题,常常以一个导体棒在滑轨上运动问题形式显现；这种情形有两种类型；1“ 电动电” 类型如下列图水平放置的光滑平行导轨MN、PQ放有长为 l 、电阻为 R、质量为 m的金属棒名师归纳总结 ab；导轨左端接内电阻不计电动势E 的电源形成回路,整个装置放在竖直向上的匀强磁场B第 3 页,共 16 页之中；导轨电阻不计且足够长,并与电键S 串接,当刚闭合电键时,棒ab 因电而动,其受- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 安培力学习必备欢迎下载；,方向向右, 此时 ab 具

8、有最大加速度然而, ab 一旦产生速度,就因动而电,立刻产生了感应电动势；因速度打算感应电动势,而感应电动势与电池的电动势反接又导致电流减小,从而使安培力变小,故加速度减小,不难分析ab 导体做的是一种复杂的变加速运动；但是当,ab 速度将达最大值,故ab 运动收尾状态为匀速运动,；2“ 动电动” 类型如下列图,平行滑轨PQ、MN,与水平方向成角,长度 l 、质量m、电阻为 R的导体 ab 紧贴滑轨并与PM平行,滑轨电阻不计；整个装置处于与滑轨平面正交、磁感强度为B 的匀强磁场中, 滑轨足够长；导体 ab 由静止释放后,由于重力作用下滑,此时具有最大加速度,ab 一旦运动,就因动而电,产生感应

9、电动势,在PMba回路中产生电流,磁场对此电流作用力刚好与下滑力方向反向,随 ab 棒下滑速度不断增大；E = Blv ,就电路中电流随之变大,安培阻力 变大,直到与下滑力的合力为零,即加速度为零,以 的最大速度收尾；二、电磁感应中的动力学临界问题的处理方法此类问题掩盖面广,题型也多样, 但解决这类问题的关键在于通过运动状态的分析查找过程中的临界状态, 如速度、 加速度取最大值或最小值的条件等,基本思路是： 确定电源（ E、r 感应电流运动导体所受的安培力合外力a 的变化情形运动状态的分析临界状态；R,导轨左右区：水平放置的光滑导轨和间接有电阻域分别处于不同方向的匀强磁场中,磁场方向如下列图,

10、磁感应强度分别为 和,虚线为两区域的分界线,一根金属棒 ab 放在导轨上且与其垂直,金属棒与导轨电阻均不计,金属棒在水平向右的恒力F 作用下,经过左、右两区域,已名师归纳总结 知金属棒在左面区域中恰好做速度为v 的匀速运动, 就金属棒进人入右面区域中,以下说法第 4 页,共 16 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 不正确选项（）学习必备欢迎下载A如,金属棒所受磁场力方向不变,金属棒仍做匀速运动B如,金属棒所受磁场力方向转变,金属棒不再做匀速运动C如,金属棒先做加速运动,然后以大于 v 的速度做匀速运动D如,恒力 F 对金属棒做功的功率将先变小后不变答

11、案： B 解析： 如,就过分界线后由右手定就判定感应电流方向由a 指向 b,ab 受到的磁场力方向不变,大小也不变,所以棒仍做匀速运动；如 方向不变,但磁场力变小,所以棒先做加速运动,然后以大于,就过分界线后,磁场力 v 的速度做匀速运动；如,就过分界线后磁场力方向不变,大小变大,物体做减速运动,最终匀速运边,所以恒力 F 对棒做功的功率将先变小后不变；故正确选项为 B；学问点三 电磁感应中的能量转化问题 学问梳理 1电磁感应过程往往涉及多种能量的转化 如下列图金属棒 ab 沿导轨由静止下滑时,重力势能削减,一部分 用来克服安培力做功,转化为感应电流的电能,最终在 R上转化为焦耳 热；另一部分

12、转化为金属棒的动能,如导轨足够长,棒最终达到稳固状 态匀速运动时,减小的重力势能完全用来克服安培力做功,转化为感应电流的电能因此,从功和能的观点入手,分析清晰电磁感应过程中能量转化的关系,是解决电磁感应中能量问题的重要途径之一；2安培力做功和电能变化的特定对应关系“ 外力” 克服安培力做多少功,就有多少其他形式的能转化为电能；同理,安培力做功的过程, 是电能转化为其他形式的能的过程,的能；3解决此类问题的步骤安培力做多少功就有多少电能转化为其他形式（1）用法拉第电磁感应定律和楞次定律（包括右手定就）确定感应电动势的大小和方 向；（2）画出等效电路图,写出回路中电阻消耗的电功率的表达式；（3）分

13、析导体机械能的变化,用能量守恒关系得到机械功率的转变与回路中电功率的 转变所满意的方程,联立求解；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载特殊提示： 在利用能量的转化和守恒解决电磁感应中的问题时,参加能量转化的能量形式的种类肯定考虑周全；哪些能量增加, 哪些能量削减要考虑精确,最终依据所满意的规律列方程分析求解； 疑难导析 电磁感应与能量学问的综合 1电磁感应现象的实质是产生了感应电动势如电路闭合就产生感应电流电磁感应现象中显现的电能,肯定是由其他形式的能转化而来的；2分析时,应当牢牢抓住能量守恒这一基

14、本规律；因能量转化必需通过做功来实现,为此, 应分析清晰有哪些力做了功,就可知道有哪些形式的能量参加了相互转化；（1）有摩擦力做功,必定有内能显现；（2）重力做功,就有机械能（重力势能）参加转化；（3）安培力做负功就将有其他形式能转化为电能,安培力做正功将有电能转化为其他 形式的能；3最终利用能量守恒定律列方程求解；： 如下列图, ab、 cd 是固定在竖直平面内的足够长的金属框架；除 bc 段电阻为 R,其余电阻均不计,ef 是一条不计电阻的金属杆,杆两端与 ab 和 cd 接触良好且能无摩擦下滑,下滑时 ef 始终处于水平位置,整个装置处于垂直框面的匀强磁场中,关 S,就在闭合S 后（）e

15、f 从静止下滑,经过一段时间后闭合开Aef 的加速度可能大于 g B闭合 S 的时刻不同, ef 的最终速度也不同 C闭合 S 的时刻不同, ef 最终匀速运动时电流的功率也不同 Def 匀速下滑时,削减的机械能等于电路消耗的电能 答案： AD 名师归纳总结 解析： S闭合前, ef 自由落体,到闭合时,设瞬时速度为v,A 正确；第 6 页,共 16 页此时 ef 所受安培力可能显现大于2mg的情形,故不同时刻闭合S,可能会显现三种情形：- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载（1）时, ef 正好从今时匀速运动,速度（2）时, ef 加速

16、至后再匀速运动,此时速度（3）时, ef 减速至后再匀速运动,此时速度所以最终速度与最大功率与 S 闭合时刻无关；匀速下滑时重力势能电能内能；所以应选 A、D；学问点四 电磁感应中的图象问题 学问梳理1电磁感应中的图象问题电磁感应中常涉及磁感应强度 B、磁通量、感应电动势 E 和感应电流 I 随时间 t 变化的图象,即 B 一 t 图象、一 t 图象、 E一 t 图象和 I 一 t 图象；对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情形,仍常涉及感应电动势 E和感应电流 I 随线圈位移 x 变化的图象,即 E 一 x 图象和 I 一 x 图象；这些图象问题大体上可分为两类：（1）由给定的电磁感应过

17、程选出或画出正确的图象；（2）由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量；不管是何种类型, 电磁感应中的图象问题常需利用右手定就、应定律等规律分析解决；2解决此类问题的一般步骤（1）明确图象的种类；（2）分析电磁感应的详细过程；楞次定律和法拉第电磁感（3）结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数方程；（4）依据函数方程,进行数学分析,如分析斜率的变化、截距等；（5）画图象或判定图象；特殊提示： 在图象问题中, 常常利用类比法, 即每一个物理规律在确定讨论某两个量的 关系后,都能类比成数学函数方程进行分析和讨论,如一次函数、二次函数、三角函数等； 疑难导析 分析电磁感

18、应图像的要点：名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载1要抓住磁通量的变化是否匀称,从而推知感应电动势（电流）是否大小恒定；用楞 次定律判定出感应电动势（或电流）的方向,从而确定其正负,以及在坐标中的范畴；2分析回路中的感应电动势或感应电流的大小及其变化规律,要利用法拉第电磁感应 定律来分析,有些图像仍要画出等效电路来帮助分析；3要正确懂得图像问题,必需能依据图像的定义把图像反映的规律对应到实际过程中 去,又能依据实际过程的物理规律进行判定,这样,才抓住明白决图像问题的根本；： 如下列图的虚线上方空间有

19、垂直于线框平面的匀强磁场,直角扇形导线框绕垂直于线框平面的轴O以角速度匀速转动；设线框中感应电流方向以顺时针方向为正方向,那么在图中能正确描述线框从图所示位置开头转动一周的过程中,化情形的是（）答案： A 线框内感应电流随时间变解析： 从图示位置转过 的过程中,扇形回路磁通量始终为零,回路中无感应电流；在转过其次个 的过程中,感应电动势；大小不变,就感应电流 大小不变, 由楞次定律知感应电流方向为逆时针方向,即感应电流为正值；同理,在转过第三个的过程中无感应电流；在转过第四个 正确选项为 A；典型例题透析 题型一 电磁感应中的电路问题的过程中,感应电流大小不变,方向为负,故在电磁感应现象中,切

20、割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路都将产生感应电动势,该导体或回路就相当于电源；将它们接上用电器,便可对用电器供电,在回路中形成电流；将它们接上电容器,便可使电容器充电；感应电流的大小由感应电动势和闭合回路的总电阻共同打算；三者大小关系遵守闭合电路欧姆定律,即；解决电磁感应中的电路问题的基本方法是：第一明确其等效电路,其次依据电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向,然后依据电路有关规律进行综合分析；名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备、欢迎下载导轨间距为l ,1、两根光滑的长直金属导轨平行置于同一

21、水平面内,电阻不计, M、处接有如下列图的电路,电路中各电阻的阻值均为 R,电容器的电容为 C；长度也为 l 、阻值同为 R的金属棒 ab 垂直于导轨放置,导轨处于磁感应强度为 B、方向竖直向下的匀强磁场中；ab 在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触,在 ab 运动距离为 s 的过程中,整个回路中产生的焦耳热为 Q；求：（1）ab 运动速度 v 的大小；（2）电容器所带的电荷量 q；思路点拨： 此题是电磁感应中的电路问题,ab 切割磁感线产生感应电动势为电源；电动势可由运算,其中v 为所求,再结合闭合（或部分）电路欧姆定律、焦耳定律,电容器及运动学学问列方程可解得；解析：（ 1）设 a

22、b 上产生的感应电动势为E,回路中电流为I ,ab 运动距离 s 所用的时间为t ,就有：由上述方程得：（2）设电容器两极板间的电势差为 U,就有：电容器所带电荷量解得；总结升华： 解决此类题目要分清电路的组成,谁产生感应电动势,就谁为电源,其电路部分为内电路,其余就为外电路,然后画出等效电路图,再结合电磁感应定律,闭合（或部分）电路欧姆定律,电功、电功率、电量运算等公式求解；举一反三【变式】 如下列图,两条平行的光滑水平导轨上,用套环连着一质量为 0.2kg 、电阻为2 的导体杆 ab,导轨间匀强磁场的方向垂直纸面对里；已知 =3 ,= 6 ,电压表的量程为 010 V ,电流表的量程为 0

23、3 A（导轨的电阻不计）；求：（1）将 R调到 30 时,用垂直于杆ab 的力 F=40 N,使杆 ab 沿着导轨向右移动且达到名师归纳总结 最大速度时, 两表中有一表的示数恰好满量程,另一表又能安全使用,就杆 ab 的速度多大？第 9 页,共 16 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载（2）将 R调到 3 时,欲使杆ab 运动达到稳固状态时,两表中有一表的示数恰好满量程,另一表又能安全使用,就拉力应为多大？（3）在第（ 1）小题的条件下,当杆 上仍能产生多少热量？解析：ab 运动达到最大速度时突然撤去拉力,就电阻（1）当 R=30

24、时, R与 并联,有 5设电流表满偏,就 1=3 A ,电压表的示数为 15 V10 V 与题意不符, 故应是电压表满偏,10 V,此时电路中的电流,为2A 设导体杆 ab 电阻为 r,就电路中的总电阻为=10当 ab 杆具有最大速度时有=40 N 所以 BL=20 N/A 由闭合电路欧姆定律,得得 v=1 m/s （2）当 R=3 时, R与 的并联电阻值为 2设电流表满偏 =3 A 就电压表的示数 =6 V10 V 故满偏电表为电流表此时,得=60 N ,最终 ab 杆停下,具有的动能转化为内能（3）撤去外力时ab 杆具有动能名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 16

25、页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载由串联电路的功率安排有所以 0.03J ；题型二 电磁感应中的动力学问题导体受力运动产生感应电动势感应电流通电导体受安培力合外力变化加速度变化速度变化感应电动势变化 周而复始地循环,体达到稳固运动状态；循环终止时, 加速度等于零, 导当 a=0 时,速度 v 达到最大值是解决此类问题的关键；2、如下列图, P、 Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨,间距为,处在竖直向下、磁感应强度大小为 的匀强磁场中；一导体杆 ef 垂直于 P、Q放在导轨上,在外力作用下向左做匀速直线运动；质量为 m、每边电阻均为 r 、边长为 的正方形

26、金属框abcd 置于竖直平面内, 两顶点 a、b 通过细导线与导轨相连,磁感应强度大小为 的匀强磁场垂直金属框向里,金属框恰好处于静止状态；不计其余电阻和细导线对 a、b 点的作用力；（1）通过 ab 边的电流 是多大 . （2）导体杆 ef 的运动速度 v 是多大 . 思路点拨： 切割磁感线的导体为电源,通过各边的电流, 依据安培力与重力平稳,解析：其他为外电路, 画出等效电路图,就可以表示出 可求解； 依据闭合电路的欧姆定律可以求得速度；（1）设通过正方形金属框的总电流为I , ab 边的电流为,dc 边的电流为,有金属框受重力和安培力,处于静止状态,有名师归纳总结 - - - - - -

27、 -第 11 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 由解得：学习必备欢迎下载（2）由（ 1）可得 设导体杆切割磁感线产生的电动势为E,有设 ad、dc、cb 三边电阻串联后与ab 边电阻并联的总电阻为R,就依据闭合电路欧姆定律,有I E/R 由解得；总结升华： 此题考查电磁感应与电路的综合问题,电路；举一反三解该类型题目的突破点是要画出等效【变式】 如下列图, ef 、gh 为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距为 L=1 m,导轨左端连接一个 R=2 的电阻,将一根质量为 0.2kg 的金属棒cd 垂直放置在导轨上,且与导轨接触良好,导轨与金属棒的电阻均不计；

28、 整个装置放在磁感应强度为B=2T的匀强磁场中, 磁场方向垂直于导轨平面对下；现对金属棒施加一水平向右的拉力 F,使棒从静止开头向右运动；试求：（1）如施加的水平外力恒为 F=8 N,就金属棒达到的稳固速度 是多少？（2）如施加的水平外力的功率恒为 P=18 W,就金属棒达到的稳固速度 是多少？（3）如施加的水平外力的功率恒为 P=18 W,且从金属棒开头运动到速度 =2 m/s 的过程中电阻 R产生的热量为 8.6J ,就该过程所需的时间是多少？解析：（1）由和和,有知,代入数据后得=4 m/s （2）由名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 16 页精选学习资料 - -

29、- - - - - - - 代入数据后得学习必备欢迎下载3 m/s （3）0.5 s ；题型三 电磁感应现象中能量转化问题电磁感应现象中显现的电能,肯定是由其他形式的能转化而来,详细问题中会涉及多种形式的能之间的转化,机械能和电能的相互转化、内能和电能的相互转化；分析时,应当牢牢抓住能量守恒这一基本规律,分析清晰有哪些力做功,就可知道有哪些形式的能量参加了相互转化,如有摩擦力做功,必定有内能显现；重力做功,就可能有机械能参加转化；安培力做负功就将其他形式能转化为电能,做正功将电能转化为其他形式的能；然后利用能量守恒列出方程求解；3、如下列图,固定的水平光滑金属导轨,间距为L,左端接有阻值为R的

30、电阻,处在方向竖直、 磁感应强度为 B 的匀强磁场中, 质量为 m的导体棒与固定弹簧相连,放在导轨上, 导轨与导体棒的电阻均可忽视初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有水平向右的初速度；在沿导轨往复运动的过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触；（1）求初始时刻导体棒受到的安培力；（2）如导体棒从初始时刻到速度第一次为零时,弹簧的弹性势能为,就这一过程中安培力所做的功和电阻 R上产生的焦耳热分别为多少 . （3）导体棒往复运动,最终将静止于何处 电阻 R上产生的焦耳热 Q为多少 . .从导体棒开头运动直到最终静止的过程中,思路点拨： 导体棒在导轨上做复杂的阻尼振动,回路中的感应电流、安培力

31、都是随时间变化的,不能直接套用 求焦耳热,也不能直接用 求安培力的功,只能利用功能关系或能量转化与守恒定律求解；确定能量的转化关系,关键是明确有哪些力做功,做功的结果是导致什么能向什么能转化,什么能增加了,什么能削减了,然后依据能量守恒,建立 的方程；对每一阶段或全过程,导体棒克服安培力所做的功都等于产生的电能,并进一步通过电流做功,在纯电阻 R上将电能转化为内能,故；解析：（1）初始时刻棒中感应电动势：名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载棒中感应电流：作用于棒上的安培力联立得,安培力方向：水平向

32、左（2）由功和能的关系,得安培力做功电阻 R上产生的焦耳热（3）由能量转化及平稳条件等,可判定：棒最终静止于初始位置；总结升华： 确定讨论对象,分析物理过程,合题的思维主线；举一反三明确物理规律, 抓住能量关系是解答物理综【变式】 如下列图, 一宽度为 L 的光滑金属导轨放置于竖直平面内,质量为 m的金属棒 ab 沿金属导轨由静止开头保持水平自由下落,进入高 h、方向垂直纸面对里、磁感应强度为 B的匀强磁场区域； 设金属棒与金属导轨始终保持良好接触,ab 棒穿出磁场前已开头做匀速运动,且 ab 棒穿出磁场时的速度为进入磁场时速度的；已知 ab 棒最初距磁场上边界的距离为 4h,定值电阻的阻值为

33、 R,棒及金属导轨电阻忽视不计,重力加速度为 g；求：（1）在此过程中电阻 R产生的热量 Q的大小；（2）金属棒穿出磁场时电阻 R消耗的功率大小；解析：（1）设金属棒下落4h 时,速度大小为v,在金属棒穿过磁场的过程中,由能量守恒定律：名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 由可求得：学习必备欢迎下载；（2）设在金属棒穿出磁场时,金属棒产生的感应电动势为故 R消耗的电功率为；题型四 电磁感应中的图象问题两类基本问题：1已知图、图或导体的运动情形画出相应的图、图、图；2由图、图分析、B 随 t 的变化或判定导体的运动情形

34、；应用指南：（1）由、B变化是否匀称判定感生电动势及电流的大小变化情形；由B、L、v 的变化判定动生电动势及电流的大小变化；（2）由楞次定律或右手定就判定感应电流的方向,从而确定其正负,以及在坐标系中图象的位置；4、如下列图, LOOL为一折线, 它所形成的两个角LOO和 OOL均为；折线的右边有一匀强磁场,其方向垂直 OO的方向以速度 v 做匀速直线运动,在 t=0 时刻恰好位于图中所示的位置；以逆时针方向为导线框中电流的正方向,在下面四幅图中能够正确表示电流 - 时间（ I-t ）关系的是（时间以 l/v 为单位）（）思名师归纳总结 路点拨： 线圈在有界磁场中运动时,有两边切割磁感线；要依

35、据有效切割长度和右手定就分第 15 页,共 16 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载析电流的大小和方向；答案： D 该题可以用两种方法判定电流的方向；方法一：依据楞次定律：从位置到位置 可以判定电流方向为逆时针；II ,向里的磁通量增大,从 II 到,电流方向为顺时针；从到全部移出磁场,电流方向也为顺时针；由此可判定 D正确；方法二：依据 分析：由于该题有上、下两边切割,且产生电动势的方向相反,所以,（为上、下两边的有效切割长度）从到II ,逐步减小,由右手定就可判定,电流沿逆时针,同理可判定其他过程；总结升华： 此题主要考查同学对

36、右手定就、的应用, 以及回路有效电动势的分析；特殊是双边切割时有效电动势的分析,涉及电源电路的申联问题,才能要求较高；举一反三【变式】 一矩形线圈位于一随时间 t 变化的匀强磁场内, 磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面） 向里,如图（甲）所示；磁感应强度 B 随 t 的变化规律如图（乙）所示；以 I 表示线圈中的感应电流,以图（甲）中线圈上箭头所示方向的电流为正,就以下的 图中正确选项（）答案： B 解析：由图知 01 时间内磁感应强度B 匀称增大, 由楞次定律知线圈中电流恒定且为负值,名师归纳总结 故 A、C错误,而 12 时间内, B 不变,就 I=0 ,故 D项错,只有B 项正确；第 16 页,共 16 页- - - - - - -