【红对勾】2012高考物理 电磁感应规律的综合应用课件.ppt

课时3电磁感应规律的综合应用
知识点一电磁感应中的电路问题
——知识回顾——
在电磁感应中，的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路相当于，与其他导体构成闭合的电路．因此，电磁感应问题往往又和电路问题联系在一起．——要点深化——
解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法
(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向；
(2)画出等效电路图；
(3)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路的性质、电功率等公式联立求解．——基础自测——
如图1所示，两个互连的金属圆环，粗金属环的电阻是细金属环电阻的二分之一，磁场垂直穿过粗金属环所在区域，当磁感应强度随时间均匀变化时，在粗环内产生的感应电动势为E，则a、b两点间的电势差为()答案：C知识点二电磁感应中的图象问题
——知识回顾——
电磁感应中常涉及、磁通量Φ、感应电动势E、感应电流I、安培力F安或外力F外随时间t变化的图象，即、Φ—t图、E—t图、I—t图、F—t图．对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，还常涉及感应电动势E和感应电流I随位移x变化的图象，即E－x图、I－x图等．——要点深化——
电磁感应中的图象问题大体上可分为两类
(1)由给定的电磁感应过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左手定则、右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律分析解决．——基础自测——
(2010·广东高考)如图2所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M′N′的过程中，棒上感应电动势E随时间t变化的图示，可能正确的是()解析：由E＝Blv可以直接判断选项A正确．
答案：A知识点三电磁感应中的动力学问题
——知识回顾——
通过导体的感应电流在中将受到安培力作用，电磁感应往往和力学问题结合在一起．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、)及力学中的有关规律(、动量守恒定律、动量定理、动能定理等)．——要点深化——
1．解决电磁感应中的力学问题的方法
(1)选择研究对象，即是哪一根导体棒或哪几根导体棒组成的系统；
(2)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向；
(3)求回路中的电流大小；
(4)分析其受力情况；(5)分析研究对象所受各力的做功情况和合外力做功情况，选定所要应用的物理规律；
(6)选择合适的物理规律列方程，求解．
2．明确两大研究对象及其之间相互制约的关系
——基础自测——
如图3甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L.M、P两点间接有阻值为R的电阻．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下．导轨和金属杆的电阻可忽略．让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．

图3
(1)由b向a方向看到的装置如图3乙所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图．
(2)在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小．
(3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值．解析：(1)如图4所示
重力mg，竖直向下
支持力FN，垂直斜面向上
安培力F安，平行斜面向上知识点四电磁感应中的能量问题
——知识回顾——
产生感应电流的过程，就是能量转化的过程．
电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到的作用，因此，要维持的存在，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，“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，就是.转化为其他形式能的过程．安培力做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能．——基础自测——
如图5所示，边长为L的正方形导线框质量为m，由距磁场H高处自由下落，其下边ab进入匀强磁场后，线圈开始做减速运动，直到其上边cd刚刚穿出磁场时，速度减为ab边刚进入磁场时的一半，磁场的宽度也为L，则线框穿越匀强磁场过程中发出的焦耳热为()答案：C题型一电磁感应中的电路问题
[例1]两根光滑的长直金属导轨MN、M′N′平行置于同一水平面内，导轨间距为l，电阻不计，M、M′处接有如图6所示的电路，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.题后反思