电磁感应复习.

高三活动通知•时间：12月30日上午8：30•地点：二中分校•内容：高中“物理模型”教学主题活动现场会•参加人员：全区高中物理教师高三物理摸底试卷结构说明2010年12月16日2010高三物理摸底考试说明•一.考试时间120分钟；满分100分。共22题•二.试卷结构•1．单选题16个，每小题2分，共32分•光2，原2，波2，天2，交2，力3，电3•2.实验题8分（力）•3.计算题6个，共60分•（8+8+10+10+12+12）分（力3电3）•易30分，中50分，难20分（难度0.55-0.60）•三、考试日期：2011年2月份（下学期开学）黄恕伯2010.11.29——新课程高中物理习题教学的思考怎样讲解例题一、帮助学生养成具体分析的习惯二、帮助学生养成思考物理量制约关系的习惯三、帮助学生养成正确画草图的习惯四、在学生现有认知基础上展开有逻辑地分析五、建立树状分析结构，培养综合能力六、把习题教学跟物理实验结合起来七、学会用图象分析物理问题八、引导学生审视答案的合理性、多解性九、重视审题时转化意识的形成内容提要一、帮助学生养成具体分析的习惯1.对待生题的两种解题思维——“回忆”和“分析”●一种是搜索脑海中老师讲过的例题类型，看本题和那种类型的例题吻合，套用解答这种例题的公式，或者直接用这例题的结论进行解答。——其思维方式是“回忆”。●另一种是根据题目的文字叙述，把它转化为具体的物理情景，并进一步转化为具体的物理条件或数学条件，明辨题目情景所体现的物理变化特征，思考物理条件之间的相互制约关系，选择恰当的物理规律，运用合适的数学方法解决问题。——其思维方式是“分析”。前者是一种很有危害性的思维方式。把物理问题分成一些类型，让学生感悟和概括某一类问题的解题思路，有利于提高解决问题的能力。“掌握解题方法”和“套用解题类型”的不同理解题意下的自觉迁移不完全理解题意下的模仿心智行为：分析心智行为：识记但是，把方法当成知识来灌输，让学生记住某一类问题的解题套路来套出问题的答案，这并不是好的教学过程。这些“方法”是教师解答大量题目后“悟”出来的，而不是学生的体会。一、帮助学生养成具体分析的习惯2.“掌握解题方法”和“套用解题类型”具有本质不同电磁感应复习马晓堂2010.12.162010电磁感应考点知识点要求说明60、电磁感应现象、磁通量、法拉第电磁感应定律、楞次定律。Ⅱ1、导体切割磁感线时感应电动势的计算，只限于l垂直于B与v的情况。2、在电磁感应现象里不要求判断内电路中各点电势的高低。3.根据“能量的转化和守恒定律”，会处理不同形式能量之间的转化问题61、导体切割磁感线时的感应电动势、右手定则Ⅱ62、反电动势Ⅰ63、自感现象、日光灯、涡流Ⅰ电磁感应磁通量电磁感应现象电磁感应规律电磁感应应用感应电动势的大小：tnEsinBLvE感应电流、电动势方向的判断：楞次定律右手定则变化变化快慢阻碍………变化自感现象一、电源：1、棒2、线圈3、流体求：E、r、二、电路：结构、电学量三、力学观点：知识网络电磁感应中的导轨问题受力情况分析运动情况分析动力学观点动量观点能量观点牛顿定律平衡条件动量定理动量守恒动能定理能量守恒电路结构、电学量认电源、求E、r电磁感应综合题解题思路•一、图片、图像：认电源，求E、r，流向•1、E=BLV；B不变，L长和类，V相对B•2、E=nΔφ/Δt；平均速度•3、E=BLV±SΔB/Δt;•4、E=1/2Bωr2•5、E=Emsinωt•6、E=LΔI/Δt•7、E=E1±E2电磁感应综合题解解题思路•二、电路结构、计算电学量•1、电流：I=q/t,I=U/R,I=E/(R+r)•2、电量：q=Δφ/(R+r)，Q=CU,BLq=Δp•3、电热：Q=I2Rt有效值，Q=W克安，能守•4、功率：P=FV,P=I2R=U2/R,P=UI,P=EI•5、串并联电路U,I,P的分配关系•6、闭合电路：E=U外+U内=IR+Ir电磁感应综合题解解题思路•三、力学分析•1、图像、图片信息•2、明确对象：单棒，双棒，线框等•3、状态分析、受力分析（安培力特点）、•过程分析（动态）、关系分析（能量关系）•4、优选规律•5、规范求解•6、结果评估典型问题举例例1.如图所示，在一个光滑金属框架上垂直放置一根长l=0.4m的金属棒ab，其电阻r=0.1Ω．框架左端的电阻R=0.4Ω．垂直框面的匀强磁场的磁感强度B=0.1T．当用外力使棒ab以速度v=5m／s匀速右移时，ab棒中产生的感应电动势ε=____，通过ab棒的电流I=____．ab棒两端的电势差Uab=____，在电阻R上消耗的功率PR=____，在ab棒上消耗的发热功率Pr=____，切割运动中产生的电功率P=____安培力=……..．0.2V0.4A0.16V0.064W0.016W0.08WBvRba基本问题abdfec思考用同种材料粗细均匀的电阻丝做成ab、cd、ef三根导线，ef较长，分别放在电阻可忽略的光滑平行导轨上，如图，磁场是均匀的，用外力使导线水平向右做匀速运动，（每次只有一根导线在导轨上），而且每次外力做功的功率相同，则下列说法正确的是()Aab运动得最快B.ef运动得最快C.导线产生的感应电动势相等D.每秒钟产生的热量相等提示：L指切割磁感应线的有效长度,所以三次的感应电动势相等.P=E2/R=（BLv）2/R三根电阻丝的电阻Rab＜Rcd＜RefBD练习．如图所示，在磁感强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框架，OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒，OC之间连一个电阻R，导体框架与导体棒的电阻均不计，若要使OC能以角速度ω匀速转动，则外力做功的功率是()A.B2ω2r4／RB.B2ω2r4／2RC.B2ω2r4／4RD.B2ω2r4／8R解：E=1/2Bωr2P=E2／R=B2ω2r4／4RCacωbOR2003年江苏高考18（13分）如图所示，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨每米的电阻为r0=0.10Ω/m，导轨的端点P、Q用电阻可忽略的导线相连，两导轨间的距离l=0.20m.有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面，已知磁感强度B与时间t的关系为B=kt,比例系数k=0.020T/s.一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直，在t=0时刻，金属杆紧靠在P、Q端，在外力作用下，杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动，求在t=6.0s时金属杆所受的安培力.QP例：E=SΔB/Δt+Blv解：以a表示金属杆运动的加速度，在t时刻，金属杆与初始位置的距离L=1/2×at2此时杆的速度v=at，这时，杆与导轨构成的回路的面积S=Ll，回路中的感应电动势E=SΔB/Δt+Blv=Sk+Blv回路的总电阻R=2Lr0回路中的感应电流i=E/R作用于杆的安培力F=Bli解得F=3k2l2t／2r0，代入数据为F=1.44×10-3NQPlLv07届南京市综合检测题（三）88、超导体磁悬浮列车是利用超导体的抗磁化作用使列车车体向上浮起，同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力的新型交通工具。如图所示为磁悬浮列车的原理图，在水平面上，两根平行直导轨间有竖直方向且等距离的匀强磁场B1和B2，导轨上有一个与磁场间距等宽的金属框abcd。当匀强磁场B1和B2同时以某一速度沿直轨道向右运动时，金属框也会沿直轨道运动。设直轨道间距为L，匀强磁场的磁感应强度为B1=B2=B磁场运动的速度为v，金属框的电阻为R。运动中所受阻力恒为f，则金属框的最大速度可表示为（）B1B2vcabdC相对速度举例2222LB)fRvLB(v.Am222222LB)fRvLB(v.Bm222244LB)fRvLB(v.Cm222222LB)fRvLB(v.DmB1B2vcabd解：磁场与线框以相对速度v相对运动时，ad、bc各产生感应电动势E=BLv相对，感应电流I=2E/R=2BLv相对/R,使线框得到动力F=2BIL=4B2L2v相对/R,线框开始加速,F-f=ma当加速度等于0时达到最大速度vm4B2L2(v-vm)/R-f=ma=0222244LB)fRvLB(vm07学年南京市期末质量调研1818．（16分）如图所示，横截面为矩形的管道中，充满了水银，管道的上下两壁为绝缘板，左右两壁为导体板，（图中斜线部分），两导体板被一无电阻的导线短接。管道的高度为a，宽度为b，长度为c。加在管道两端截面上的压强差恒为p，水银以速度v沿管道方向流动时，水银受到管道的阻力f与速度v成正比，即f=kv（k为已知量）。求：（1）水银的稳定速度v1为多大？（2）如果将管道置于一匀强磁场中，磁场与绝缘壁垂直，磁感应强度的大小为B，方向向上，此时水银的稳定流速v2又是多大？（已知水银的电阻率为ρ，磁场只存在于管道所在的区域，不考虑管道两端之外的水银对电路的影响）左右avcb导电流体切割解：（1）pab=kv1v1=pab/k（2）感应电动势E=Bbv2电阻acbR由欧姆定律得2BacvREI由平衡条件可得pab=BIb+kv2abcBkpabv22例1如图所示，矩形线框先后以不同的速度v1和v2匀速地完全拉出有界匀强磁场．设线框电阻为R，且两次的始末位置相同,求(1)通过导线截面的电量之比(2)两次拉出过程外力做功之比(3)两次拉出过程中电流的功率之比解:q=IΔt=εΔt／R=ΔΦ/R∴q1/q2=1W=FL=BIlL=B2l2vL／R∝v∴W1／W2=v1／v2P=ε2／R=B2l2v2／R∝v2∴P1／P2=v12／v2207届南京市综合检测题（三）1010．如图a所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l=0.20m，电阻R＝1.0Ω。有一导体静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B＝0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下。现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之作匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图b所示。（1）在图b中画出安培力F安大小与时间t的关系图线（2）求出杆的质量m和加速度abt/sF/N0481216202428123a利用图像信息V=at，转化07年1月山东潍坊市期末统考1717．如图所示，矩形导线框abcd，质量m=0.2kg，电阻r=1.6Ω，边长L1=1.0m，L2=0.8m.其下方距cd边h=0.8m处有一个仅有水平上边界PQ的匀强磁场，磁感应强度B=0.8T，方向垂直于纸面向里.现使线框从静止开始自由下落，下落过程中ab边始终水平，且ab边进入磁场前的某一时刻，线框便开始匀速运动.不计空气阻力，取g=10m/s2.（1）通过计算说明进入磁场的过程中线框的运动情况；（2）求线框匀速运动的速度大小；（3）求线框进入磁场过程中产生的电热.L2L1hPBQdabc解：（1）由机械能守恒，有212mghmvm/s04801022..ghv2222110810401616BLv...FBILN.Nmgr.线框将继续加速运动线框的加速度2211mgBILBLvagmmr由于v增大，a将减小，最终匀速，即线框将做加速度逐渐减小的加速运动，最后匀速，直至完全进入磁场.（2）设匀速运动的速度为vm，由a=0得（3）由能量守恒，得22221021016500810mmgr..vm/s.m/sBL..222121021008080250072mQmg(hL)mv.(..)...J题目例3．如图示，MN和PQ为平行的水平放置的光滑金属导轨，导轨电阻不计，ab、cd为两根质量均为m的导体棒垂直于导轨，导体棒有一定电阻，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，原来两导体棒都静止．当ab棒受到瞬时冲量而向右以速度v0运动后，（设导轨足够长，磁场范围足够大，两棒不相碰）[]A．cd棒先向右做加速运动，然后做减速运动B．cd棒向右做匀加速运动C．ab棒和cd棒最终将以v0/2的速度匀速向右运动D．从