2018版高考物理一轮复习第九章电磁感应冲刺训练
31页1、1第九章第九章 电磁感应电磁感应电磁感应失分点之(一)电磁感应的图像问题(2 角度破解)电磁感应中的图像问题是考生容易失分的考点,因为该题型难度大综合性强,而且“名目繁多” ,包括Bt、it、Ft、at、vt等图像都可能涉及。但只要通过深入研究、认真归纳,就可以站在更高的角度上来审视电磁感应图像问题:“感生”图像和“动生”图像。由“感生”角度衍生的图像问题从“感生”角度命题,可以考查学生对法拉第电磁感应定律和楞次定律的综合分析能力。但是设问形式有所不同,具体如下:1直接设问式典例 1 (多选)(2017聊城二模)如图(a)所示,一个半径为r1、匝数为n、电阻值为R的圆形金属线圈与阻值为 2R的电阻R1连接成闭合回路,导线的电阻不计。在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的图像如图(b)所示,图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0,关于 0 到t1时间内的下列分析,正确的是( )AR1中电流的方向由a到bB电流的大小为nB0r22 3Rt0C线圈两端的电压为nB0r22 3t0D通过电阻R1的电荷量为nB0r22t1 3Rt0解析 由图像分
2、析可知,0 至t1时间内,由法拉第电磁感应定律有EnnS,面积为Sr22,由闭合电路欧姆定律有I1,联立以上各式解 tB tE R1R得,通过电阻R1上的电流大小为I1,由楞次定律可判断通过电阻R1上的电流nB0r22 3Rt0方向为从b到a,故 A 项错误,B 项正确;线圈两端的电压大小为UI12R,故 C 项错误;通过电阻R1上的电荷量为qI1t1,故2nB0r22 3t0nB0r22t1 3Rt0D 项正确。2答案 BD题后悟通(1)法拉第电磁感应定律En,常有两种特殊情况,即EnS和EnB,其 tB tS t中是Bt图像中图线的斜率,若斜率不变则感应电动势是恒定不变的。B t(2)感生电动势产生的感应电流方向,一般用楞次定律结合安培定则来判定。(3)计算电动势时要注意有效面积,求解电压时要分清内外电路。2图像转化式典例 2 (2017福安质检)如图甲所示,正三角形硬导线框abc固定在磁场中,磁场方向与线框平面垂直。图乙表示该磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系,t0 时刻磁场方向垂直纸面向里。在 04t0时间内,线框ab边受到该磁场对它的安培力F随时间t变化的关系图为(规定垂直
3、ab边向左为安培力的正方向)( )解析 0t0,磁场方向垂直纸面向里,均匀减小,根据楞次定律、法拉B tB0 t0第电磁感应定律和欧姆定律可知:流经导线ab的电流I不变,方向从b到a,其受到的安培力方向向左,大小为FBIL,均匀减小到零;同理,t02t0,磁场方向垂直纸面向外,均匀增大,流经导线ab的电流I不变,方向从b到a,其受到的安培力方向向B tB0 t0右,从零开始均匀增大;2t03t0,磁场方向垂直纸面向外,0,导线ab不受安培力;B t3t03.5t0,磁场方向垂直纸面向外,均匀减小,流经导线ab的电流为 2I不B t2B0 t03变,方向从a到b,其受到的安培力方向向左,大小为F2BIL,即均匀减小到零;3.5t04t0,磁场方向垂直纸面向里,均匀增加,流经导线ab的电流为 2I不B t2B0 t0变,方向从a到b,其受到的安培力方向向右,大小为F2BIL,即从零开始均匀增大,A项正确。答案 A题后悟通对于电磁感应图像问题的分析要注意以下三个方面:(1)注意初始时刻的特征,如初始时刻感应电流是否为零,感应电流的方向如何。(2)注意看电磁感应发生的过程分为几个阶段,这几个阶
4、段是否和图像变化相对应。(3)注意观察图像的变化趋势,看图像斜率的大小、图像的曲直是否和物理过程对应。由“动生”角度衍生的图像问题此类问题的命题道具主要有导体棒和导体框,综合考查了电磁感应(EBlv)、楞次定律、运动性质、力和运动的关系,主要分为以下两种情况。1围绕“动生”侧重电学量的图像问题典例 3 (2017黄冈测试)如图甲所示,固定的水平金属导轨足够长且电阻不计。两阻值相同的导体棒ab、cd置于导轨上,棒与导轨垂直且始终保持良好接触。整个装置处在与导轨平面垂直向下的匀强磁场B中。现让导体棒ab以如图乙所示的速度向右运动。导体棒cd始终静止在导轨上,以水平向右为正方向,则导体棒cd所受的静摩擦力f随时间变化的图像是选项中的( )解析 由右手定则可知ab中感应电流的方向向上,由法拉第电磁感应定律得EBLv,由欧姆定律得:I。感应电流从上向下流过cd棒,由左手定则可知,产生的BLv R安培力向右,大小为FBIL,对cd进行受力分析可知,cd棒竖直方向受到重力和B2L2v R轨道的支持力;水平方向受到安培力和摩擦力的作用,由共点力的平衡可得,水平方向受4到的摩擦力与安培力大小相等,方向相
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