高考复习专题讲座：电磁感应现象.pptVIP

* * 高考复习专题讲座： 电磁感应现象 电磁感应的过程实质上是能量的转化过程：电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力的作用,因此,要维持感应电流的存在,必须有“外力”克服安培力做功.此过程中,其他形式的能量转化为电能. “外力”克服安培力做了多少功,就有多少其他形式的能转化为电能. 当感应电流通过用电器时,电能又转化为其他形式的能量.安培力做功的过程,是电能转化为其它形式能的过程.安培力做了多少功,就有多少电能转化为其它形式的能. 实验:将条形磁铁分别插入闭合的和不闭合的铝环. 实验现象: 闭合铝环: 插入时,铝环被排斥 抽出时,铝环被吸引 不闭合铝环:铝环不动 试用楞次定律和能量守恒分别解释 例1.如图所示，用力将矩形线圈从磁场中匀速地拉出有界的匀强磁场，下列说法正确的是 A.速度越大,拉力做功越多 B.速度相同时,线框电阻越大,所用拉力越小 C.无论快拉还是慢拉,通过线圈的电量相同 D.无论快拉还是慢拉,外力做功的功率一样大 × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × a b c d F [ ABC ] 例2.如图所示，矩形线圈一边长为d，另一边长为a，电阻为R，当它以速度v匀速穿过宽度为L,磁感应强度为B的匀强磁场过程中；若 Ld，产生的电能为_________;若Ld，产生 的电能为__________. × × × × × × × × × × a d B L 例3.有一边长为L=0.1m的正方形导线框abcd，质量m=10g，由高度h=0.2m处自由下落，如图所示，其下边ab进入匀强磁场区域后，线圈开始做匀速运动，直到其上边cd刚刚开始穿出匀强磁场为止，此匀强磁场区域的宽度也为L.求线框在穿越匀强磁场过程 中发出的焦耳热.g取10m/s2 a d B × × × × × × × × × × L c b L h 根据能量守恒,减小的机械能等于增加的电能,电流通过线圈,电能又转化为内能,所以产生的焦耳热为 Q=2mgL=0.02J 例4.如图所示,两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为θ斜角上,导轨的左端接有电阻R, 斜面处在方向垂直于斜面向上的匀强磁场中 .质量为m的金属棒ab,在沿着斜面与棒垂直的恒力作用下沿导轨匀速上滑,并上升h高度，导轨和金属棒的电阻忽路不计.在这过程中A.作用于金属捧上的各个力的合力所作的功等于零B.作用于金属捧上的各个力的合力所作的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和C.恒力F与安培力的合力所作的功等于零D.恒力F与重力的合力所作的 功等于电阻R上发出的焦耳热 [ AD ] 电磁感应现象中的 力学问题 感应电流在磁场中受到安培力的作用,因此电磁感应问题往往跟力学问题联系在一起.解决这类问题需要综合应用电磁感应规律(法拉第电磁感应定律、楞次定律）及力学中的有关规律（牛顿定律、动量守恒、动量定理、动能定理等） 解决这类问题的方法是： 1.选择研究对象：即是哪一根导体棒或几根导体棒组成的系统 2.分析其受力情况：安培力既跟电流垂直又跟磁场垂直 3.分析研究对象所受的各力做功情况和合外力情况选定所要应用的物理规律 4.运用物理规律列方程，求解 例5.如图所示,弹簧上端固定,下端挂一条形磁铁,使磁铁上下振动,若在振动过程中把线圈L靠近磁铁,观察磁铁的振幅,会发现 A.S闭合时振幅逐渐变小,S断开时振幅不变 B.S闭合时振幅逐渐增大,S断开时振幅不变 C.S闭合或断开时振幅变化相同 D.S闭合或断开时振幅不会改变 √ 例6.范围内的匀强磁场,磁场的方向垂直纸面向里.线框bc边刚刚进入磁场内时,线框的加速度恰为零,则 A.线框进入磁场的过程中做匀速运动 B.线框完全进入磁场以后,做匀加速运动 C.bc边刚刚越出磁场边界以后, 线框改做匀减速运动 D. bc边刚刚越出磁场边界 以后,线框做加速度改变 的减速运动 √ √ √ 例7.如图所示，导线框abcd固定在竖直平面内，bc段的电阻为R，其它电阻均可忽略，ef是一电阻可忽略的水平放置的导体杆，杆长为l，质量为m，杆的两端分别与ab和cd保持良好接触，又能沿它们无摩擦地滑动．整个装置放在磁感强度为B的匀强磁场中，磁场方向与框面垂直，现用一恒力F竖直向上拉ef， 当ef匀速上升时，其速度的 大小为多少？ 例8.如图所示，MN、PQ为水平面上足够长的平行光滑的导电导轨，匀强磁场方向如图所示．导体棒ab、cd的质量均为m，ab初速为零，cd初速为v0，则ab最终的速度是_______，整个过程中感应电流产生的热量为________． v/2 mv02/4 例9.如图所示,水平光滑导轨相距L=0.5m,磁感应强度B=1