第四章__电磁感应__本章优化总结

1、知识网络构建知识网络构建专题归纳整合专题归纳整合高考真题演练高考真题演练章末过关检测章末过关检测上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应知识网络构建知识网络构建专题归纳整合专题归纳整合高考真题演练高考真题演练章末过关检测章末过关检测上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应磁通量磁通量电磁感应现象电磁感应现象综合应用综合应用电电磁磁感感应应知识网络构建知识网络构建知识网络构建知识网络构建专题归纳整合专题归纳整合高考真题演练高考真题演练章末过关检测章末过关检测上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应知识网络构建知识网络构建专题归纳整合专题归纳整合高考真题演练高考真题演练章末过关检测章末

2、过关检测上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应知识网络构建知识网络构建专题归纳整合专题归纳整合高考真题演练高考真题演练章末过关检测章末过关检测上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应知识网络构建知识网络构建专题归纳整合专题归纳整合高考真题演练高考真题演练章末过关检测章末过关检测上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应知识网络构建知识网络构建专题归纳整合专题归纳整合高考真题演练高考真题演练章末过关检测章末过关检测上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应电磁感应中常涉及磁感应强度电磁感应中常涉及磁感应强度B、磁通、磁通量量、感应电动势、感应电动势E、感应电流、感应电流I、安培力、

3、安培力F安安或外力或外力F外外随时间随时间t变化的图象，即变化的图象，即Bt图、图、t图、图、Et图、图、It图、图、Ft图对于切割图对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，还常涉及感应电动势还常涉及感应电动势E和感应电流和感应电流I随位移随位移x变化的图象，即变化的图象，即Ex图、图、Ix图等图等专题归纳整合专题归纳整合电磁感应现象中的图象问题电磁感应现象中的图象问题知识网络构建知识网络构建专题归纳整合专题归纳整合高考真题演练高考真题演练章末过关检测章末过关检测上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应这些图象问题大体上可分为两类：这些图象问题大

4、体上可分为两类：1由给定的电磁感应过程选出或画出正确由给定的电磁感应过程选出或画出正确图象图象2由给定的有关图象分析电磁感应过程，由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量求解相应的物理量处理图象问题首先要分清阶段，然后对每处理图象问题首先要分清阶段，然后对每个阶段的导体切割情况或回路磁通量变化情况个阶段的导体切割情况或回路磁通量变化情况进行详细分析，并进一步确定感应电动势、感进行详细分析，并进一步确定感应电动势、感应电流等的大小和方向的变化特点，最后把握应电流等的大小和方向的变化特点，最后把握整个过程的变化规律整个过程的变化规律知识网络构建知识网络构建专题归纳整合专题归纳整合高考真题

5、演练高考真题演练章末过关检测章末过关检测上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应一个圆形闭合线圈固定在垂直纸面的一个圆形闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，如匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，如图图41甲所示设垂直于纸面向里的磁感应甲所示设垂直于纸面向里的磁感应强度方向为正，垂直于纸面向外的磁感应强强度方向为正，垂直于纸面向外的磁感应强度方向为负线圈中顺时针方向的感应电流度方向为负线圈中顺时针方向的感应电流为正，逆时针方向的感应电流为负已知圆为正，逆时针方向的感应电流为负已知圆形线圈中感应电流形线圈中感应电流I随时间变化的图象如图随时间变化的图象如图41乙所示，则

6、线圈所在处的磁场的磁感应乙所示，则线圈所在处的磁场的磁感应强度随时间变化的图象可能是图强度随时间变化的图象可能是图42中的中的()知识网络构建知识网络构建专题归纳整合专题归纳整合高考真题演练高考真题演练章末过关检测章末过关检测上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应图图41知识网络构建知识网络构建专题归纳整合专题归纳整合高考真题演练高考真题演练章末过关检测章末过关检测上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应图图42知识网络构建知识网络构建专题归纳整合专题归纳整合高考真题演练高考真题演练章末过关检测章末过关检测上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应【答案答案】CD知识网络构建知识网

7、络构建专题归纳整合专题归纳整合高考真题演练高考真题演练章末过关检测章末过关检测上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应在电磁感应现象中，切割磁感线的导在电磁感应现象中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路相当于电源，如果它动势，该导体或回路相当于电源，如果它有电阻，就相当于存在内电阻，它两端的有电阻，就相当于存在内电阻，它两端的电压就是路端电压解决与电路相联系的电压就是路端电压解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法是：电磁感应问题的基本方法是：电磁感应现象中的电路问题电磁感应现象中的电路问题知识网络构建知识网络构建专题归

8、纳整合专题归纳整合高考真题演练高考真题演练章末过关检测章末过关检测上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应1确定感应电动势的大小和方向，用法拉确定感应电动势的大小和方向，用法拉第电磁感应定律确定感应电动势的大小，用楞第电磁感应定律确定感应电动势的大小，用楞次定律确定感应电动势的方向次定律确定感应电动势的方向(不论回路是否闭不论回路是否闭合，都设想电路闭合，判断出感应电流的方合，都设想电路闭合，判断出感应电流的方向，导体两端相当于电源的正、负极向，导体两端相当于电源的正、负极)知识网络构建知识网络构建专题归纳整合专题归纳整合高考真题演练高考真题演练章末过关检测章末过关检测上上页页下下页页第第

9、四四章章电电磁磁感感应应2画出等效电路图，分清内外电路，此环画出等效电路图，分清内外电路，此环节是解决此类问题的关键节是解决此类问题的关键3运用闭合电路欧姆定律，串、并联电路运用闭合电路欧姆定律，串、并联电路的特点，电功率、电热等公式联立求解的特点，电功率、电热等公式联立求解知识网络构建知识网络构建专题归纳整合专题归纳整合高考真题演练高考真题演练章末过关检测章末过关检测上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应图图43中中MN和和PQ为竖直方向的两平行长为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距直金属导轨，间距l为为0.40 m，电阻不计导轨，电阻不计导轨所在平面与磁感应强度所在平面与磁感应强度B

10、为为0.50 T的匀强磁场垂的匀强磁场垂直质量直质量m为为6.0103kg、电阻为、电阻为1.0 的金属的金属杆杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触图图43知识网络构建知识网络构建专题归纳整合专题归纳整合高考真题演练高考真题演练章末过关检测章末过关检测上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0 的电阻的电阻R1.当杆当杆ab达到稳定状态时以速率达到稳定状态时以速率v匀速匀速下滑，整个电路消耗的电功率下滑，整个电路消耗的电功率P为为0.27 W，重力，重力加速度取加速度取10 m/s

11、2，试求速率，试求速率v和滑动变阻器接入和滑动变阻器接入电路部分的阻值电路部分的阻值R2.【解析解析】由能量守恒，有由能量守恒，有mgvP代入数据解得代入数据解得v4.5 m/s又又EBlv，设电阻，设电阻R1与与R2的并联电阻为的并联电阻为R外外，ab棒的电阻为棒的电阻为r，知识网络构建知识网络构建专题归纳整合专题归纳整合高考真题演练高考真题演练章末过关检测章末过关检测上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应【答案答案】4.5 m/s6.0 知识网络构建知识网络构建专题归纳整合专题归纳整合高考真题演练高考真题演练章末过关检测章末过关检测上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应1电磁感

12、应中通过导体的感应电电磁感应中通过导体的感应电流，在磁场中将受到安培力的作用，电磁流，在磁场中将受到安培力的作用，电磁感应问题往往和力学问题联系在一起，解感应问题往往和力学问题联系在一起，解决这类问题的基本方法是：决这类问题的基本方法是：(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向求感应电动势的大小和方向电磁感应中的力学问题电磁感应中的力学问题知识网络构建知识网络构建专题归纳整合专题归纳整合高考真题演练高考真题演练章末过关检测章末过关检测上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应(2)求回路中电流求回路中电流(3)分析导体受力情况分析导体受力情况

13、(包含安培力，用左手包含安培力，用左手定则确定其方向定则确定其方向)(4)列出动力学方程或平衡方程并求解列出动力学方程或平衡方程并求解知识网络构建知识网络构建专题归纳整合专题归纳整合高考真题演练高考真题演练章末过关检测章末过关检测上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应2电磁感应中力学问题，常常以导体棒在电磁感应中力学问题，常常以导体棒在滑轨上运动问题形式出现，要抓住受力情况、运滑轨上运动问题形式出现，要抓住受力情况、运动情况的动态分析，导体受力运动产生感应电动动情况的动态分析，导体受力运动产生感应电动势势感应电流感应电流通电导体受安培力通电导体受安培力合外力变化合外力变化加速度变化加速度

14、变化速度变化速度变化周而复始地循环，循周而复始地循环，循环结束时，加速度等于零，导体达稳定运动状环结束时，加速度等于零，导体达稳定运动状态，抓住态，抓住a0时，速度时，速度v达最大值特点达最大值特点知识网络构建知识网络构建专题归纳整合专题归纳整合高考真题演练高考真题演练章末过关检测章末过关检测上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应如图如图44所示，两条互相平行的光滑金所示，两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内，导轨间距为属导轨位于水平面内，导轨间距为l0.2 m，在导轨的一端接有阻值，在导轨的一端接有阻值R0.5 的电的电阻，在阻，在x0处有一与水平面垂直的匀强磁处有一与水平面垂直的匀

15、强磁场，磁感应强度场，磁感应强度B0.5 T图图44知识网络构建知识网络构建专题归纳整合专题归纳整合高考真题演练高考真题演练章末过关检测章末过关检测上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应一质量为一质量为m0.1 kg的金属杆垂直放置在导的金属杆垂直放置在导轨上，并以轨上，并以v02 m/s的初速度进入磁场，在安的初速度进入磁场，在安培力和一垂直于杆的水平外力培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下的共同作用下做匀变速直线运动，加速度大小为做匀变速直线运动，加速度大小为a2 m/s2、方向与初速度方向相反设导轨和金属杆的电方向与初速度方向相反设导轨和金属杆的电阻都可以忽略，且接触良好求：阻

16、都可以忽略，且接触良好求：(1)电流为零时金属杆所处的位置；电流为零时金属杆所处的位置；(2)电流为最大值的一半时施加在金属杆上电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力外力F的大小和方向的大小和方向知识网络构建知识网络构建专题归纳整合专题归纳整合高考真题演练高考真题演练章末过关检测章末过关检测上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应【思路点拨思路点拨】金属杆向金属杆向x轴正方向做匀轴正方向做匀减速直线运动，刚开始运动时速率最大，感减速直线运动，刚开始运动时速率最大，感应电流最大，当速率为零时，感应电流为应电流最大，当速率为零时，感应电流为零金属杆在运动过程中，所受安培力的方零金属杆在运动过程

17、中，所受安培力的方向始终与速度方向相反，速度方向可能沿向始终与速度方向相反，速度方向可能沿x轴轴正方向或沿正方向或沿x轴负方向，安培力方向则沿轴负方向，安培力方向则沿x轴轴负方向或沿负方向或沿x轴正方向轴正方向知识网络构建知识网络构建专题归纳整合专题归纳整合高考真题演练高考真题演练章末过关检测章末过关检测上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应知识网络构建知识网络构建专题归纳整合专题归纳整合高考真题演练高考真题演练章末过关检测章末过关检测上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应沿沿x轴正方向运动时，轴正方向运动时，FF1ma，FmaF10.18 N，方向沿，方向沿x轴负方向轴负方向沿沿

18、x轴负方向运动时，轴负方向运动时，FF1ma，FmaF10.22 N，方向沿方向沿x轴负方向轴负方向【答案答案】(1)1 m处处(2)0.18 N，方向沿，方向沿x轴负方向或轴负方向或0.22 N，方，方向沿向沿x轴负方向轴负方向知识网络构建知识网络构建专题归纳整合专题归纳整合高考真题演练高考真题演练章末过关检测章末过关检测上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应无论是使闭合回路的磁通量发生变无论是使闭合回路的磁通量发生变化，还是使闭合回路的部分导体切割磁感化，还是使闭合回路的部分导体切割磁感线，都要消耗其他形式的能量，转化为回线，都要消耗其他形式的能量，转化为回路中的电能这个过程不仅体现

19、了能量的路中的电能这个过程不仅体现了能量的转化，而且体现了能量的守恒，使我们进转化，而且体现了能量的守恒，使我们进一步认识包含电和磁在内的能量的转化和一步认识包含电和磁在内的能量的转化和守恒定律的普遍性解决这类问题的基本守恒定律的普遍性解决这类问题的基本方法是：方法是：电磁感应中的能量转化问题电磁感应中的能量转化问题知识网络构建知识网络构建专题归纳整合专题归纳整合高考真题演练高考真题演练章末过关检测章末过关检测上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应1用法拉第电磁感应定律和楞次用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向定律确定感应电动势的大小和方向2画出等效电路，求出回路中电

20、画出等效电路，求出回路中电阻消耗电功率表达式阻消耗电功率表达式3分析导体机械能的变化，用能分析导体机械能的变化，用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程中电功率的改变所满足的方程知识网络构建知识网络构建专题归纳整合专题归纳整合高考真题演练高考真题演练章末过关检测章末过关检测上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应如图如图45所示，固定的水平光滑金属导所示，固定的水平光滑金属导轨，间距为轨，间距为L，左端接有阻值为，左端接有阻值为R的电阻，处在的电阻，处在方向竖直、磁感应强度为方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中，质的匀强磁场中，质量

21、为量为m的导体棒与固定弹簧相连，放在导轨的导体棒与固定弹簧相连，放在导轨上，导轨与导体棒的电阻均可忽略初始时上，导轨与导体棒的电阻均可忽略初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有水平向刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有水平向右的初速度右的初速度v0.在沿导轨往复运动的过程中，导在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触体棒始终与导轨垂直并保持良好接触知识网络构建知识网络构建专题归纳整合专题归纳整合高考真题演练高考真题演练章末过关检测章末过关检测上上页页下下页页第第四四章章电电磁磁感感应应(1)求初始时刻导体棒受到的安培力求初始时刻导体棒受到的安培力(2)若导体棒从初始时刻到速度第一次为零若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时，弹簧的弹性势能为时，弹簧的弹性势能为Ep，则这一过程中安培，则这一过程中安培力所做的功力所做的功W1和电阻和电阻R上产生的焦耳热上产生的焦耳热Q1分别分别为多少？为多少？(3)导体棒往复运动