[二轮专题突破] 铭选中学2008届二轮复习系列——专题四 电磁感应的一系列问题.docVIP

专题四 电磁感应系列问题 高考展望 电磁感应的规律——楞次定律和法拉第电磁感应定律及其应用是中学物理的主干知识之一，是历年高考必考的内容。考查频率较高的知识点有感应电流产生的条件、感应电流的方向判定、导体切割磁感线产生感应电动势计算、自感现象及有关的图象问题，且以电磁学和电路的综合型题目较多，难度一般中等或中等偏上。因此在本专题的复习中，应理解并熟记产生感应电动势和感应电流的条件，会灵活地运用楞次定律判断各种情况下感应电动势或感应电流的方向，能准确地计算各种情况下感应电动势的大小，并能熟练地利用题给图象处理相关的电磁感应问题或用图象表示电磁感应现象中相应的物理量的变化规律。 考点回眸 ◆1．楞次定律、右手定则、左手定则的区别 (1) “因动而电”——用右手定则，“因电而动”——用左手定则。 (2)在应用楞次定律时，注意“阻碍’’含义可推广为三种表达方式：①阻碍原磁通量的变化；②阻碍导体的相对运动(来拒去留)；③阻碍原电流的变化(自感现象)。 ◆2．两种感应电动势：感生和动生电动势 ◆3．安培力公式、楞次定律和法拉第电磁感应定律是解决此类问题的重要根据，在应用法拉第电磁感应定律时应注意：①区分、、的含义； ②理解E=BLv和的应用。一般用来求平均电动势和感生电动势，E=BLv用来求瞬时电动势和动生电动势； ③在匀强磁场中，B、L、v相互垂直，导体平动切割磁感线时E=BLv，绕固定转轴匀速转动时。 ◆4．滑轨类问题动态电路分析的一般思路：磁通量变化→感应电动势→感应电流→安培力→合外力→加速度→速度→感应电动势→……周而复始地循环，当a=0时，导体达到稳定状态，速度达到最大值．上述分析的过程与思路也可以简明表示如下： ◆5．处理导体切割磁感线运动有三种观点：(1)力的观点；(2)能量观点；(3)动量观点．这类问题的实质是不同形式能量的转化过程，从功与能的观点人手，弄清导体切割磁感线运动过程中的能量转化关系，往往是解决这类问题的关键，也是处理此类问题的捷径之一。 ◆6．金属杆在匀强磁场中运动问题 (1)单杆模型常见几种情况： ①如图7-1所示．单杆ab以一定的初速度v0在光滑水平轨道上作加速度越来越小的减速运动，在安培力作用下最终静止，则回路中产生的焦耳热Q=mv2/2。 ②如图7-2所示，单杆ab在恒定的外力作用下在光滑水平轨道上由静止开始运动，因，故其加速度不断减小，最终当F安=F时，a=0以速度匀速运动。 ③如图7-3所示，单杆ab在恒力F作用下，由静止开始在光滑水平轨道上运动，设电容器的电容为C，t时刻ab杆速度为v，t+△t时刻速度为v+△v，根据以下关系 I=△Q/△t △Q=C△U △U=BL △v △v=a△t F-BIL=ma 可得金属杆最终以加速度做匀加速运动 (2)双杆模型常见情况有： ①如图7—4所示在光滑水平轨道上， 一金属杆ab以初速度v0向右运动，则ab因受安培力做减速运动，而cd因受安培力做加速运动，当两者速度相等时，回路中无感应电流，ab、cd最终以相等的速度做匀速运动，由动量守恒得， ②如图7—5所示，在光滑水平轨道上，ab杆所在部分轨道宽为L1、cd杆所在部分导轨宽为L2，并设两部分轨道均足够长。金属杆ab以初速v0向右运动。同样由于受安培力作用使ab做减速运动，cd向右加速运动，最终，当满足VabL1= VcdL2的关系时，回路中感应电流为零，ab、cd各以不等的速度作匀速运动，但上述变化过程中，因ab、cd两杆受安培力大小不等，整体受合力不为零，两杆整体的动量不守恒，但可以应用动量定理得到两杆的最终速度。设从开始到稳定时间为△t，回路中平均电流为，由动量定理： 解得 ③如图7-6所示，ab杆在恒力作用下由静止开始在光滑水平轨道上运动，最终ab杆和cd杆以共同的加速度运动，而ab杆和cd杆的瞬时速度不等． 考题再现 ◆1．电磁感应的条件 例题1、（浙江省一级重点中学08年3月联考）如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度，两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面，则下面的描述中可能正确的是 （ ） A、A、B管中的小球均作匀加速直线运动但A管中小球的加速度较大， B、A管中的小球作自由落体运动而B管小球作变加速运动 C、A管中有电流、B管中无电流 D、A管中无电流、B管中有电流 例题2、（上海市部分重点中学08第二次联考）（12分）间距为l的水平平行金属导轨间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B0，导轨足够长且电阻不计。完全相同的两根金属杆ab、cd质量均为m、电阻均为R，静止放在导轨上，间距也为l。t=0时