2014届高考物理一轮复习课件：第九章 第三节电磁感应规律的综合应用.ppt

备课札记 物理建模7　电磁感应中的“杆＋导轨”模型 模型特点 “杆＋导轨”模型是电磁感应问题高考命题的“基本道具”，也是高考的热点，考查的知识点多，题目的综合性强，物理情景变化空间大，是我们复习中的难点．“杆＋导轨”模型又分为“单杆”型和“双杆”型(“单杆”型为重点)；导轨放置方式可分为水平、竖直和倾斜；杆的运动状态可分为匀速、匀变速、非匀变速运动等． 建模指导 解决电磁感应中综合问题的一般思路是“先电后力再能量”． ―→ ―→ ―→ ―→ 典例1 (2012·天津卷，11)如图9-3-10所示， 一对光滑的平行金属导轨固定在同 一水平面内，导轨间距l＝0.5 m， 左端接有阻值R＝0.3 Ω的电阻．一 质量m＝0.1 kg，电阻r＝0.1 Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B＝0.4 T．棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a＝2 m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x＝9 m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤 图9-3-10 去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1∶Q2＝2∶1.导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求 (1)棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q； (2)撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2； (3)外力做的功WF. 答案　(1)4.5 C　(2)1.8 J　(3)5.4 J 典例2 (2012·山东卷，20)如图9-3-11所示， 相距为L的两条足够长的光滑平行金 属导轨与水平面的夹角为θ，上端接 有定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨 平面，磁感应强度为B.将质量为m的导 体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为P，导体棒最终以2v的速度匀速运动．导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g.下列选项正确的是 (　　)． 图9-3-11 答案　AC 一、电磁感应中的电路问题 1．粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行．现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框一边a、b两点间的电势差绝对值最大的是 (　　)． 答案　B 2．两根平行的长直金属导轨，其电阻不计， 导线ab、cd跨在导轨上且与导轨接触良 好，如图9-3-12所示，ab的电阻大于cd的 电阻，当cd在外力F1(大小)的作用下， 匀速向右运动时，ab在外力F2(大小)的作用下保持静止，那么在不计摩擦力的情况下(Uab、Ucd是导线与导轨接触间的电势差) (　　)． A．F1F2，UabUcd B．F1F2，Uab＝Ucd C．F1＝F2，UabUcd D．F1＝F2，Uab＝Ucd 图9-3-12 解析　通过两导线电流强度一样，两导线都处于平衡状态，则F1＝BIL，F2＝BIL，所以F1＝F2，A、B错误；Uab＝IRab，这里cd导线相当于电源，所以Ucd是路端电压，Ucd＝IRab即Uab＝Ucd. 答案　D 二、电磁感应中的动力学问题 3．如图9-3-13所示，两光滑平行导轨 水平放置在匀强磁场中，磁场垂直 导轨所在平面，金属棒ab可沿导轨 自由滑动，导轨一端连接一个定值 电阻R，金属棒和导轨电阻不计．现将金属棒沿导轨由静止向右拉，若保持拉力F恒定，经时间t1后速度为v，加速度为a1，最终以速度2v做匀速运动；若保持拉力的功率P恒定，棒由静止经时间t2后速度为v，加速度为a2，最终也以速度2v做匀速运动，则 (　　)． A．t2＝t1 B．t1t2 C．a2＝2a1 D．a2＝5a1 图9-3-13 答案　B 4．如图9-3-14所示，足够长的光滑金属导轨 MN、PQ平行放置，且都倾斜着与水平面 成夹角θ.在导轨的最上端M、P之间接有 电阻R，不计其他电阻．导体棒ab从导轨 的最底端冲上导轨，当没有磁场时，ab 上升的最大高度为H；若存在垂直导轨平面的匀强磁场时，ab上升的最大高度为h.在两次运动过程中ab都与导轨保持垂直，且初速度都相等．关于上述情景，下列说法正确的是 (　　)． 图9-3-14 答案　B 答案　(1)0.15 J　(2)0.1 A　(3)0.75 T 借题发挥 1．电磁感应中电路知识的关系图 (3)明确电源的内阻：即相当于电源的那部分电路的电阻． (4)明确电路关系：即构成回路的各部分电路的串、并联关系． (5)结合闭合电路欧姆定律和电功、电功率等能量关系列方程求解． 3．易错总结 对于电磁感应