(新课标)2013年高考物理 考前得分策略指导五
28页1、新课标2013年高考物理考前得分策略指导五例61、在图111中,CDEF为闭合线圈,AB为电阻丝。当滑动变阻器的滑动头向下滑动时,线圈CDEF中的感应电流在G处产生的磁感强度的方向是“”时,电源的哪一端是正极?【错解分析】错解:当变阻器的滑动头在最上端时,电阻丝AB因被短路而无电流通过。由此可知,滑动头下移时,流过AB中的电流是增加的。当线圈CDEF中的电流在G处产生的磁感强度的方向是“”时,由楞次定律可知AB中逐渐增加的电流在G处产生的磁感强度的方向是“”,再由右手定则可知,AB中的电流方向是从A流向B,从而判定电源的上端为正极。 楞次定律中“感生电流的磁场总是要阻碍引起感生电流的磁通量的变化”,所述的“磁通量”是指穿过线圈内部磁感线的条数,因此判断感应电流方向的位置一般应该选在线圈的内部。【正确解答】当线圈CDEF中的感应电流在G处产生的磁感强度的方向是“”时,它在线圈内部产生磁感强度方向应是“”,AB中增强的电流在线圈内部产生的磁感强度方向是“”,所以,AB中电流的方向是由B流向A,故电源的下端为正极。【小结】 同学们往往认为力学中有确定研究对象的问题,忽略了电学中也有选择研究对
2、象的问题。学习中应该注意这些研究方法上的共同点。练习61、如图所示电路中,当电键S断开瞬间( )(A)流经R2的电流方向向右,流经L的电流方向向左(B)流经R2的电流方向向左,流经L的电流方向向右(C)流经R2和L的电流方向都向右(D)流经R2和L的电流方向都向左 例62、长为a宽为b的矩形线圈,在磁感强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的OO轴以恒定的角速度旋转,设t= 0时,线圈平面与磁场方向平行,则此时的磁通量和磁通量的变化率分别是 【错解分析】t=0时,线圈平面与磁场平行、磁通量为零,对应的磁通量的变化率也为零,选A。磁通量=BSBS(S是线圈垂直磁场的面积),磁通量的变化=21,两者的物理意义截然不同,不能理解为磁通量为零,磁通量的变化率也为零。【正确解答】实际上,线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴转动时,产生交变电动势e=mcost = Babcost。当t=0时,cost=1,虽然磁通量可知当电动势为最大值时,对应的磁通量的变化率也最大,即【小结】 弄清概念之间的联系和区别,是正确解题的前提条件。在电磁感应中要弄清磁通量、磁通量的变化以及磁通量的变化率/t之间的联系和区别。练习
3、62、如图所示,开始时矩形线圈与磁场垂直,且一半在匀强磁场内,一半在匀强磁场外。若要线圈产生感应电流,下列方法中可行的是( )(A)将线圈向左平移一小段距离(B)将线圈向上平移(C)以ab为轴转动(小于90)(D)以bc为轴转动(小于90)例63、一个共有10匝的闭合矩形线圈,总电阻为10、面积为0.04m2,置于水平面上。若线框内的磁感强度在0.02s内,由垂直纸面向里,从1.6T均匀减少到零,再反向均匀增加到2.4T。则在此时间内,线圈内导线中的感应电流大小为_A,从上向下俯视,线圈中电流的方向为_时针方向。【错解分析】错解:由于磁感强度均匀变化,使得闭合线圈中产生感应电流,根据法拉第电磁感应定律,感应电动势根据楞次定律,开始时原磁场方向垂直纸面向里,而且是均匀减少的。那么感应电流产生的磁场的方向应该与原磁场方向相同,仍然向里。再根据安培定则判断感应电流的方向为顺时针方向。同理,既然原磁场均匀减少产生的感应电流的方向为顺时针方向。那么,原磁场均匀增加时,产生的感应电流的方向必然是逆时针方向。由于磁场的变化,而产生感应电动势,根据法拉第电磁感应定律矢量差。在0.02s内磁场的方向发生
4、了一次反向。设垂直纸面向里为正方向,B=B2-(-B1)=B2+Bl【正确解答】根据法拉第电磁感应定律根据楞次定律,磁感强度B从B1开始均匀减少到零的过程中,感应电流的磁场阻碍原磁通的减少,与原磁通的方向同向,感应电流的方向是顺时针的。接着磁感强度B从零开始反方向均均匀增加到B2,这个过程中,穿过闭合线圈的磁通量反方向增加,感应电流的磁场要阻碍原磁场的增加,其方向是垂直纸面向里,再根据安培定则判断感应电流的方向仍然是顺时针的。【小结】 应用楞次定律时,特别要注意感应电流的磁场阻碍的是引起感应电流的磁通量的变化。不能把“阻碍变化”简单地理解为原磁场均匀减少,电流就是顺时针,原磁场均匀增加,感应电流就是逆时针。应用楞次定律解题要先判断原磁通的方向及其变化趋势,再用“阻碍变化”的原则来判断感应电流的磁场的方向,最后用右手定则来判断感应电流的方向。练习63、如图所示,abcd为单匝矩形线圈,边长ab=10cm,ad=20cm。该线圈的一半位于具有理想边界、磁感应强度为0.1T的匀强磁场中,磁场方向与线圈平面垂直。若线圈绕通过ab边的轴以100rad/s的角速度匀速旋转,当线圈由图示位置转过18
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