高考物理江蘇專用大一輪復(fù)習(xí)配套課件第九章磁場能力課1.ppt

能力課1電磁感應(yīng)中的圖象和電路問題,電磁感應(yīng)中的圖象問題,角度1據(jù)電磁感應(yīng)過程選擇圖象,圖1,解析由題圖(b)可知c、d間的電壓大小是不變化的，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可判斷出線圈cd中磁通量的變化率是不變的，又因已知線圈內(nèi)部的磁場與流經(jīng)線圈的電流成正比，所以線圈ab中的電流是均勻變化的，選項(xiàng)C正確，A、B、D均錯誤。答案C,電磁感應(yīng)中圖象類選擇題的兩個常見解法(1)排除法：定性地分析電磁感應(yīng)過程中物理量的變化趨勢(增大還是減小)、變化快慢(均勻變化還是非均勻變化)，特別是物理量的正負(fù)，排除錯誤的選項(xiàng)。(2)函數(shù)法：根據(jù)題目所給條件定量地寫出兩個物理量之間的函數(shù)關(guān)系，然后由函數(shù)關(guān)系對圖象作出分析和判斷。,方法技巧,圖2,解析由EBLv可知，導(dǎo)體棒由b運(yùn)動到ac過程中，切割磁感線有效長度L均勻增大，感應(yīng)電動勢E均勻增大，由歐姆定律可知，感應(yīng)電流I均勻增大。由右手定則可知，感應(yīng)電流方向由M到N，由左手定則可知，導(dǎo)體棒所受安培力水平向左，大小不斷增大，故選項(xiàng)A正確。答案A,角度2據(jù)圖象分析判斷電磁感應(yīng)過程,圖3,(1)棒進(jìn)入磁場前，回路中的電動勢E；(2)棒在運(yùn)動過程中受到的最大安培力F，以及棒通過三角形abd區(qū)域時電流i與時間t的關(guān)系式。,答案(1)0.04V(2)0.04Ni(t1)A(1st1.2s),圖4,A線框中感應(yīng)電流的方向是順時針方向Bt0.4s時，穿過線框的磁通量為0.005WbC經(jīng)過t0.4s，線框中產(chǎn)生的熱量為0.3JD前0.4s內(nèi)流過線框某截面的電荷量為0.2C,答案CD,角度3圖象的描繪,圖5,圖6,(1)求金屬桿CD運(yùn)動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E及運(yùn)動到x0.8m處電勢差UCD；(2)推導(dǎo)金屬桿CD從MN處運(yùn)動到P點(diǎn)過程中拉力F與位置坐標(biāo)x的關(guān)系式，并在圖6中畫出Fx關(guān)系圖象；(3)求金屬桿CD從MN處運(yùn)動到P點(diǎn)的全過程產(chǎn)生的焦耳熱。,答案(1)1.5V0.6V(2)F12.53.75x(0x2)圖象見解析(3)7.5J,圖7,(1)推導(dǎo)MN在CDE上滑動過程中，回路中的感應(yīng)電動勢E與時間t的關(guān)系表達(dá)式；(2)在運(yùn)動學(xué)中我們學(xué)過：通過物體運(yùn)動速度和時間的關(guān)系圖線可以求出物體運(yùn)動的位移x，如圖乙中物體在0t0時間內(nèi)的位移在數(shù)值上等于梯形Ov0Pt0的面積。請你通過類比推導(dǎo)MN在CDE上滑動過程中，MN所受安培力F安與MN的位移x的關(guān)系表達(dá)式，并畫出F安與x的關(guān)系圖線。,甲,乙,1電磁感應(yīng)中常見的圖象問題,規(guī)律方法,2.處理圖象問題要做到“四明確、一理解”,電磁感應(yīng)中的電路問題,(1)導(dǎo)體棒勻速轉(zhuǎn)動的方向；(2)P、Q間電場強(qiáng)度E的大?。?3)小球通過N點(diǎn)時對細(xì)線拉力T的大小。,圖8,解析(1)依題意，小球從水平位置釋放后，能沿圓弧向下擺動，故小球受到電場力的方向水平向右，P板帶正電，Q板帶負(fù)電。由右手定則可知，導(dǎo)體棒a順時針轉(zhuǎn)動。(2)導(dǎo)體棒a轉(zhuǎn)動切割磁感線，由法拉第電磁感應(yīng)定律得電動勢大小,【拓展延伸】若將【模擬示例4】“銅環(huán)電阻不計(jì)”改為“銅環(huán)的總電阻為2r”，求P、Q間的最小電壓。,方法技巧,圖9,A導(dǎo)體棒ab中電流的流向?yàn)橛蒪到aBcd兩端的電壓為1VCde兩端的電壓為1VDfe兩端的電壓為1V,答案BD,1(2013新課標(biāo)全國卷，16)如圖10，在光滑水平桌面上有一邊長為L、電阻為R的正方形導(dǎo)線框；在導(dǎo)線框右側(cè)有一寬度為d(dL)的條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場的邊界與導(dǎo)線框的一邊平行，磁場方向豎直向下。導(dǎo)線框以某一初速度向右運(yùn)動。t0時導(dǎo)線框的右邊恰與磁場的左邊界重合，隨后導(dǎo)線框進(jìn)入并通過磁場區(qū)域。下列vt圖象中，可能正確描述上述過程的是(),圖10,解析導(dǎo)線框開始進(jìn)入磁場過程，通過導(dǎo)線框的磁通量增大，有感應(yīng)電流，進(jìn)而受到與運(yùn)動方向相反的安培力作用，速度減小，感應(yīng)電動勢減小，感應(yīng)電流減小，安培力減小，導(dǎo)線框的加速度減小，vt圖線的斜率減??；導(dǎo)線框全部進(jìn)入磁場后，磁通量不變，無感應(yīng)電流，導(dǎo)線框做勻速直線運(yùn)動；導(dǎo)線框從磁場中出來過程，有感應(yīng)電流，又會受到安培力阻礙作用，速度減小，加速度減小。選項(xiàng)D正確。答案D,2(2016四川理綜，7)(多選)如圖11所示，電阻不計(jì)、間距為l的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌左端接一定值電阻R。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上，受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由靜止開始運(yùn)動，外力F與金屬棒速度v的關(guān)系是FF0kv(F、k是常量)，金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好。金屬棒中感應(yīng)電流為i，受到的安培力大小為FA，電阻R兩端的電壓為UR，感應(yīng)電流的功率為P，它們隨時間t變化圖象可能正確的有(),圖11,答案BC,3(2017濰坊聯(lián)考)兩個不可形變的正方形導(dǎo)體框a、b連成如圖12甲所示的回路，并固定在豎直平面(紙面)內(nèi)。導(dǎo)體框a內(nèi)固定一小圓環(huán)c，a與c在同一豎直面內(nèi)，圓環(huán)c中通入如圖乙所示的電流(規(guī)定逆時針方向?yàn)殡娏鞯恼较?，導(dǎo)體框b的MN邊處在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中，則MN邊在勻強(qiáng)磁場中受到的安培力(),圖12,A01s內(nèi)，方向向下B13s內(nèi)，方向向下C35s內(nèi)，先逐漸減小后逐漸增大D第4s末，大小為零解析根據(jù)it圖象可知，在06s內(nèi)MN邊都有大小恒定的電流通過，由FBIl可知，安培力的大小是恒定的，選項(xiàng)C、D均錯；01s、35s內(nèi)電流的方向由NM；13s、56s內(nèi)電流的方向由MN，對以上情況可用左手定則判斷出MN邊的安培力方向，01s、35s內(nèi)安培力方向向上，13s、56s內(nèi)安培力方向向下，故選項(xiàng)B正確、A錯誤。答案B,4在同一水平面中的光滑平行導(dǎo)軌P、Q相距L1m，導(dǎo)軌左端接有如圖13所示的電路，其中水平放置的平行板電容器兩極板M、N間距離d10mm，定值電阻R1R212，R32，金屬棒ab電阻r2，其他電阻不計(jì)。磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5T的勻強(qiáng)磁場豎直穿過導(dǎo)軌平面，當(dāng)金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動時，懸浮于電容器兩極板之間，質(zhì)量m11014kg，帶電荷量q11014C的微粒(圖中未畫出)恰好靜止不動。取g10m/s2，在整個運(yùn)動過程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好。試求：,(1)勻強(qiáng)磁場的方向；(2)a、b兩端的路端電壓；(3)金屬棒ab運(yùn)動的速度大小