2、知识网络

考点1. 电磁感应中的动力学问题

1、高考解读

真题品析

知识：电磁感应中的电路问题

例1. (09年广东物理)18.(15分)如图18(a)所示，一个电阻值为R ，匝数为n的圆形金属线与阻值为2R的电阻R₁连结成闭合回路。线圈的半径为r₁ . 在线圈中半径为r₂的圆形区域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变化的关系图线如图18(b)所示。图线与横、纵轴的截距分别为t₀和B₀ . 导线的电阻不计。求0至t₁时间内

(1)通过电阻R₁上的电流大小和方向；

(2)通过电阻R₁上的电量q及电阻R₁上产生的热量。

解析：⑴由图象分析可知，0至时间内　

由法拉第电磁感应定律有

而

由闭合电路欧姆定律有

联立以上各式解得

通过电阻上的电流大小为

　由楞次定律可判断通过电阻上的电流方向为从b到a

⑵通过电阻上的电量

通过电阻上产生的热量

答案：(1)，电流方向为从b到a

(2)_，

点评：

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知识：电磁感应中的动力学问题

答案：⑴　　　　 ⑵　　　

⑶　　 ⑷

点评：电磁感应中的动力学问题解题步骤：

①受力分析(标上V，a方向)、过程分析

② 交代隐含条件，书写方程

3、复习方案

基础过关

重难点：带电粒子在有界磁场中的运动

(改编)例3. 彩色电视机的电源输人端装有电源滤波器，其电路图如图所示，元件 L1 , L2 是两个电感线圈，它们的自感系数很大， F 是保险丝， R 是压敏电阻(正常情况下阻值很大，但电压超过设定值时，阻值会迅速变小，可以保护与其并联的元件),C1, C2 是电容器，S为电视机开关，在电视机正常工作时，若小明在没有断开开关 S 时,就拔去电源插头,则以下说法正确的是　　 (　　　　　 )

A.　 F 可能被熔断　　　　 B.　 F 不可能被熔断　　

C.　 C1可能被损坏　　　　 D.　 C2可能被损坏

解析：先拔去电源插头，保险丝不形成回路，不会熔断。开关S未断开，由于自感作用，L中电流不会突变，在R两端产生高电压，R阻值迅速变小， C₁两端电压迅速变小，

C₁不会被损坏，高电压都加在C₂上， C₂可能被损坏。

答案：BD

典型例题：

(改编)例4．如图，一圆环与外切正方形线框均由相同的绝缘导线制成，并各自形成闭合回路，匀强磁场布满整个方形线框，当磁场均匀变化时，线框和圆环中的感应电动势之比是多大？感应电流之比等于多少？

解析：设正方形边长为2a，则圆环半径为a，

两者面积之比为　　 S1/S2=4a2/πa2=4/π,　

电阻之比为　　　　　 　 R1/R2=8a/2πa=4/π

E =ΔΦ/Δt =SΔB/Δt ∝S　

E1 / E2= S1/S2=4a2/ π a2=4/π,　

答案：电动势之比4/π，电流之比1：1

例5.矩形形线框abcd绕OO¢ 轴在磁感强度为0.2T的匀强磁场中以2 r/s 的转速匀速转动，已知ab =20cm，bd=40cm，匝数为100匝，当线框从如图示位置开始转过90°，则线圈中磁通量的变化量ΔΦ等于多少？磁通量平均变化率为多少？线圈中产生的平均感应电动势E为多少？

解析：转过90°时，线圈中磁通量的变化量ΔΦ=BS – 0 = 0.016 Wb

周期为　 T=1/2=0.5s

Δt =1/4 T=0. 125s　

ΔΦ/Δt =0.016/0.125 =0.128 Wb／s，　　　

E=nΔΦ/Δt =12.8V　

答案：0.128 Wb／s，12.8V

点评：

第3课时　 电磁感应规律的综合应用

2.　　 法拉第电磁感应定律：

(1)电路中感应电动势的大小，跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比，即

，N为线圈匝数

(2)区别磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化率.

考点2.自感

1.　　 在电磁感应现象中产生的电动势.产生感应电动势的部分相当于电源.

2、知识网络

考点1. 感应电动势：

3．　 力的处理恰当

2．　 受力图正确

1．　 E=BLV的适用条件　

1、高考解读

真题品析

知识：楞次定律、安培力、感应电动势、左手定则、右手定则

例1. (09年山东卷)21．如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始络与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是

　 　A．感应电流方向不变

　 　B．CD段直线始终不受安培力

　 　C．感应电动势最大值E＝Bav

　 　D．感应电动势平均值

解析：A选项在闭合电路进入磁场的过程中，通过闭合电路的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向不变，A正确。

B选项根据左手定则可以判断，受安培力向下，B不正确。

C选项当半圆闭合回路进入磁场一半时，即这时等效长度最大为a，这时感应电动势最大E=Bav，C正确。

D选项感应电动势平均值，D正确。

答案：ACD

点评：感应电动势公式只能来计算平均值，利用感应电动势公式计算时，l应是等效长度，即垂直切割磁感线的长度。

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知识：导体平动切割磁感线的计算公式

例2. 水平放置的金属框架abcd，宽度为0.5m，匀强磁场与框架平面成30°角，如图所示，磁感应强度为0.5T，框架电阻不计，金属杆MN置于框架上可以无摩擦地滑动，MN的质量0.05kg，电阻0.2Ω，试求当MN的水平速度为多大时，它对框架的压力恰为零，此时水平拉力应为多大?

解析：

点评：请注意