河北省石家庄市高中物理第四章电磁感应学案（无答案）新人教版.docx

电磁感应班级 姓名 组 号 评价 【学习目标】1巩固电磁感应中的电路问题知识2强化电磁感应与动力学问题的解题策略3. 分析电磁感应中能量问题的基本方法【重点、难点】重点：电磁感应与动力学问题难点： 电磁感应中能量问题【导学流程】【了解感知】求解电磁感应中的电路问题的关键(1)哪部分导体(或回路)是电源；(2)理清外电路的结构【例1】如图所示，边长为L、不可形变的正方形导线框内有半径为r的圆形磁场区域，其磁感应强度B随时间t的变化关系为Bkt(常量k0)回路中滑动变阻器R的最大阻值为R0，滑动片P位于滑动变阻器中央，定值电阻R1R0、R2.闭合开关S，电压表的示数为U，不考虑虚线MN右侧导体的感应电动势，则( ) AR2两端的电压为B电容器的a极板带正电C滑动变阻器R的热功率为电阻R2的5倍D正方形导线框中的感应电动势为kL2电磁感应与动力学问题的解题策略此类问题中力现象和电磁现象相互联系、相互制约，解决问题前首先要建立“动电动”的思维顺序，可概括为：(1)找准主动运动者，用法拉第电磁感应定律和楞次定律求解感应电动势的大小和方向(2)根据等效电路图，求解回路中感应电流的大小及方向(3)分析安培力对导体棒运动速度、加速度的影响，从而推理得出对电路中的感应电流有什么影响，最后定性分析导体棒的最终运动情况(4)列牛顿第二定律或平衡方程求解【例2】如图所示，在竖直向下的y轴两侧分布有垂直纸面向外和向里的磁场，磁感应强度大小B均随y坐标按BB0ky(k为正的常量)的规律变化两个完全相同的正方形线框甲和乙的上边均与y轴垂直，甲的初始位置高于乙的初始位置，两线框平面均与磁场垂直现同时分别给甲、乙竖直向下的初速度v1和v2，且v1v2，若磁场的范围足够大，不计甲、乙间的相互作用，以下说法正确的是()A开始时线框中感应电流甲比乙大B开始时线框所受磁场的作用力甲比乙小C运动中两线框所受磁场的作用力方向相反D最终两线框以相同的速度匀速下落【例3】如图甲所示，空间存在一宽度为2L的有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里在光滑绝缘水平面内有一边长为L的正方形金属线框，其质量m1 kg，电阻R4 ，在水平向左的外力F作用下，以初速度v04 m/s匀减速进入磁场，线框平面与磁场垂直，外力F的大小随时间t变化的图线如图乙所示以线框右边刚进入磁场时开始计时，求：(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小(2)线框进入磁场的过程中，通过线框的电荷量q.(3)判断线框能否从右侧离开磁场？说明理由分析电磁感应中能量问题的基本方法：(1)明确安培力做的功是电能和其他形式的能之间相互转化的“桥梁”，用框图表示如下：(2)明确功能关系，确定有哪些形式的能量发生了转化如有摩擦力做功，必有内能产生；有重力做功，重力势能必然发生变化；安培力做负功，必然有其他形式的能转化为电能(3)根据不同物理情景选择动能定理、能量守恒定律或功能关系列方程求解问题【例4】在如图所示倾角为的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场，区域的磁场方向垂直斜面向上，区域的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L.一质量为m、电阻为R、边长为的正方形导体线圈，在沿平行斜面向下的拉力F作用下由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场时，恰好做匀速直线运动，下列说法中正确的有(重力加速度为g)()A从线圈的ab边刚进入磁场到线圈dc边刚要离开磁场的过程中，线圈ab边中产生的感应电流先沿ba方向再沿ab方向B线圈进入磁场过程和离开磁场过程所受安培力方向都平行斜面向上C线圈ab边刚进入磁场 时的速度大小为D线圈进入磁场做匀速运动的过程中，拉力F所做的功等于线圈克服安培力所做的功审题突破：判断感应电流方向利用右手定则或楞次定律，判断感应电流受力用左手定则在线圈进入磁场的过程中，对线圈做功的力有拉力F、安培力F安和重力G.【深入学习】【例5】如图所示，在一个光滑倾斜绝缘板的上方，有垂直板面的等间距的a、b、c三条边界线隔成了、两区，分别加有垂直纸面方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小均为B.另有一半径为R的导体圆环从a边界上方某处沿板面开始自由向下运动，一直加速穿过该磁场区域，已知环的直径等于每一磁场区的宽度，圆环电阻为r，圆环运动到直径刚好与边界线b重合时的速度为v，下列分析正确的是()A圆环穿过磁场区域的过程中，环中感应电流方向先顺时针又逆时针再顺时针B圆环直径刚好与边界线b重合时圆环中的电功率为C圆环通过边界线b的过程中流过圆环截面的电荷量为D整个运动过程中，圆环重力势能的减少量等于产生的热量【迁移运用】【例6】如图所示，两根质量同为m、电阻同为R、长度同为l的导体棒，用两条等长的、质量和电阻均可忽略的长直导线连接后，放在距地面足够高的光滑绝缘水平桌面上，两根导体棒均与桌边缘平行，一根在桌面上，另一根移动到靠在桌子的光滑绝缘侧面上整个空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度为B，开始时两棒静止，自由释放后开始运动已知两条导线除桌边缘拐弯处外其余部位均处于伸直状态，导线与桌子侧棱间无摩擦求：(1)刚释放时，导体棒的加速度大小；(2)导体棒运动稳定时的速度大小；(3)若从开始下滑到刚稳定时通过横截面的电荷量为q，求该过程中系统产生的焦耳热【例7】如图所示的电路中，L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2和D3是三个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源在t0时刻，闭合开关S，电路稳定后在t1时刻断开开关S.规定以电路稳定时流过D1、D2的电流方向为正方向，分别用I1、I2表示流过D1和D2的电流，则下列四个图象中能定性描述电流I1、I2随时间t变化关系的是()【例8】如图所示，足够长金属导轨竖直放置，金属棒ab、cd均通过棒两端的环套在金属导轨上，虚线上方有垂直纸面向里的匀强磁场，虚线下方有竖直向下的匀强磁场ab、cd棒与导轨间动摩擦因数均为，两棒总电阻为R，导轨电阻不计，开始两棒均静止在图示位置，当cd棒无初速度释放时，对ab棒施加竖直向上的力F，沿导轨向上做匀加速运动则()Aab棒中的电流方向由b到aBcd棒先加速运动后匀速运动Ccd棒所受摩擦力的最大值等于cd棒的重力D力F做的功等于两金属棒产生的电热与增加的机械能之和【议】先对议分析电