浙江省高考物理-电磁感应定律的应用-电路问题复习课件

2014高三物理新课标严州中学新校区2014高三物理新课标严州中学新校区145电磁感应定律的应用(1)电路问题45电磁感应定律的应用(1)电路问题电源内阻外电路一、电磁感应中的电路问题1．内电路和外电路(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于______．(2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的_____，其余部分是________．Blv右手定则楞次定律E－Ir电源内阻外电路一、电磁感应中的电路问题Blv右手定则楞次定律二、对电磁感应电路问题的理解1．对电源的理解电源是将其他形式的能转化为电能的装置。在电磁感应现象里，通过导体切割磁感线和线圈磁通量的变化而将其他形式的能转化为电能。2．对电路的理解内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈，外电路由电阻、电容等电学元件组成。二、对电磁感应电路问题的理解2．对电路的理解(2)根据“等效电源”和电路中其他各元件的连接方式画出等效电路，注意区别内外电路，区别路端电压和电动势。3．解决电磁感应电路问题的基本步骤(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律或右手定则确定感应电动势的大小和方向，感应电流的方向是电源内部电流的方向。(2)根据“等效电源”和电路中其他各元件的连接方式画出等效电1．如图所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd，b、d间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计．MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R.整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内)．A1．如图所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd，b、d间连如图甲所示，水平放置的两根平行金属导轨，间距L=0.3m。导轨左端连接R=0.6Ω的电阻．区域abcd内存在垂直于导轨平面的B＝0.6T的匀强磁场，磁场区域宽D=0.2m。细金属棒A1和A2用长为2D=0.4m的轻质绝缘杆连接，放置在导轨平面上，并与导轨垂直，每根金属棒在导轨间的电阻均为r=0.3Ω，导轨电阻不计，使金属棒以恒定速度v=1.0m/s沿导轨向右穿越磁场。计算从金属棒A1进入磁场(t=0)到A2离开磁场的时间内，不同时间段通过电阻R的电流，并在图乙中画出。如图甲所示，水平放置的两根平行金属导轨，间距L=0.3m。2．两根光滑的长直金属导轨MN、M′N′平行置于同一水平面内，导轨间距为l，电阻不计，M、M′处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值均为R，电容器的电容为C.长度也为l、阻值也为R的金属棒ab垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中．ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab运动距离为x的过程中，整个回路中产生的焦耳热为Q，求：(1)ab运动速度v的大小；(2)电容器所带的电荷量q.2．两根光滑的长直金属导轨MN、M′N′平行置于同一水平面内5．如图所示，在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中，有一长为0.5m、电阻为1.0Ω的导体AB在金属框架上以10m/s的速度向右滑动，R1＝R2＝2.0Ω，其他电阻不计，求流过导体AB的电流I.0.5A5．如图所示，在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中，有一长为如图所示，两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ的绝缘斜面上，导轨上端连接一个定值电阻．导体棒a和b放在导轨上，与导轨垂直并良好接触．斜面上水平虚线PQ以下区域内，存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场。现对a棒施以平行导轨斜向上的拉力，使它沿导轨匀速向上运动，此时放在导轨下端的b棒恰好静止．当a棒运动到磁场的上边界PQ处时，撤去拉力，a棒将继续沿导轨向上运动一小段距离后再向下滑动，此时b棒已滑离导轨。当a棒再次滑回到磁场上边界PQ处时，又恰能沿导轨匀速向下运动．已知a棒、b棒和定值电阻的阻值均为R，b棒的质量为m，重力加速度为g，导轨电阻不计．求：(1)a棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中，a棒中的电流Ia与定值电阻R中的电流IR之比；(2)a棒质量ma；(3)a棒在磁场中沿导轨向上运动时所受的拉力F.

如图所示，两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ的绝缘斜面上，电磁感应图象问题图象类型(1)磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动势E和感应电流I随______变化的图象，即B­t图象、Φ­t图象、E­t图象和I­t图象(2)对于切割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E和感应电流I随_______变化的图象，即E­x图象和I­x图象时间t位移x电磁感应图象问题图象类型(1)磁感应强度B、磁通量Φ、感应电问题类型(1)由给定的________过程判断或画出正确的图象(2)由给定的有关图象分析_________过程，求解相应的物理量(3)利用给出的图象判断或画出新的图象应用知识左手定则、安培定则、右手定则、__________、____________________、欧姆定律、牛顿定律、函数图象知识等电磁感应电磁感应楞次定律法拉第电磁感应定律(1)注意图象的初始条件，如物理量开始时是否为零，方向的正、负情况等．(2)分析物理量的变化特点，特别是变化过程中的特殊点和转折点的情况．问题类型(1)由给定的________过程判断或画出正确的图电磁感应图象问题分析1．图象问题的特点：考查方式比较灵活，有时根据电磁感应现象发生的过程，确定图象的正确与否，有时依据不同的图象，进行综合计算．2．解题关键：弄清初始条件，正、负方向的对应，变化范围，所研究物理量的函数表达式，进出磁场的转折点是解决问题的关键．电磁感应图象问题分析3．解决图象问题的一般步骤(1)明确图象的种类，即是B­t图还是Φ­t图，或者ε­t图、I­t图等．(2)分析电磁感应的具体过程．(3)用右手定则或楞次定律确定方向对应关系．(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿定律等规律写出函数关系式．(5)根据函数关系式，进行数学分析，如分析斜率的变化、截距等．(6)画图象或判断图象．3．解决图象问题的一般步骤4．方法归纳图4．方法归纳图1．如图所示，一闭合直角三角形线框以速度v匀速穿过匀强磁场区域．从BC边进入磁场区开始计时，到A点离开磁场区为止的过程中，线框内感应电流的情况(以逆时针方向为电流的正方向)是图中的()A1．如图所示，一闭合直角三角形线框以速度v匀速穿过匀强磁场区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，如图(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．已知圆形线圈中感应电流I随时间变化的图象如图(乙)所示，则线圈所处的磁场的磁感应强度随时间变化的图象可能是图(丙)中哪一个()CD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2．如图所示，两根竖直放置的光滑平行导轨，其一部分处于方向垂直于导轨所在平面、有上下水平边界的匀强磁场中，一根金属杆MN从水平位置沿导轨滑下，在与导轨和电阻R组成的闭合电路中，其他电阻不计，当金属杆MN进入磁场区后，其运动的速度图象不可能是图中的()B2．如图所示，两根竖直放置的光滑平行导轨，其一部分处于方向垂3．单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间t变化的关系如图所示，则()A．在t＝0时刻，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大B．在t＝1×10－2s时刻，感应电动势最大C．在t＝2×10－2s时刻，感应电动势为零D．在0～2×10－2s时间内，线圈中感应电动势的平均值为零BC3．单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的4．某空间中存在一个有竖直边界的水平方向匀强磁场区域，现将一个等腰梯形闭合导线圈，从图示位置垂直于磁场方向匀速拉过这个区域，尺寸如右图所示，下图中能正确反映该过程线圈中感应电流随时间变化的图象是()A4．某空间中存在一个有竖直边界的水平方向匀强磁场区域，现将一如右图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为L，边长为L的正方形线框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上．使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域，若以逆时针方向为电流的正方向，能反映线框中感应电流变化规律的是图()AC如右图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为B，方向分别垂例2：匀强磁场的磁感应强度为B=0.2T，磁场宽度L=3m，一正方形金属框连长ab=d=1m，每边电阻r=0.2Ω，金属框以v=10m/s的速度匀速穿过磁场区，其平面始终一磁感线方向垂直，如图所示。

(1)画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流的(i-t)图线。(以顺时针方向电流为正)

(2)画出ab两端电压的U-t图线adbcvLB例2：匀强磁场的磁感应强度为B=0.2T，磁场宽度L=3m，t/si/A02.5-2.50.10.20.30.4adbcvLBUab/V00.10.20.30.42-21-1t/st/si/A02.5-2.50.10.20.30.4adbc浙江省高考物理-电磁感应定律的应用-电路问题复习课件9.3电磁感应规律综合应用(1)电路问题1、D2、B3、(1)

(2)

得：vt=4m/s(3)得：a=3m/s2mgFNF安5、4、(1)10m/s(2)100W(3)v<0.25m/s或v>0.5m/s9.3电磁感应规律综合应用(1)电路问题1、D6、(1)逆时针(2)7、(1)

(2)8、6、(1)逆时针8.10带电粒子在复合场中运动(4)1、(1)(2)8.10带电粒子在复合场中运动(4)1、(1)浙江省高考物理-电磁感应定律的应用-电路问题复习课件如图所示，平行导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中(方向向里)，间距为L，左端电阻为R，其余电阻不计，导轨右端接一电容为C的电容器。现有一长2L的金属棒ab放在导轨上，ab以a为轴以角速度ω顺时针匀速转过90°的过程中，通过R的电量为多少？如图所示，平行导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中(方向向里RabRabCabCabRabCRabC浙江省高考物理-电磁感应定律的应用-电路问题复习课件8.7应用1、ABC2、A3、4、(1)低于

(2)F洛=eVB(3)F电=Ue/h(或eVB)5、(1)电流方向由下而上

(2)7、(1)

(2)8、(1)

(2)

(3)8.7应用1、ABC2、A3、4、(浙江省高考物理-电磁感应定律的应用-电路问题复习课件如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。已知：静电分析器通道的半径为R，均匀辐射电场的场强为E。磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感强度为B。问：(1)为了使位于A处电量为q、质量为m的离子，从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，加速电场的电压U应为多大？(2)离子由P点进入磁分析器后，最终打在乳胶片上的Q点，该点距入射点P多远？(1)(2)如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具。它的构造原理如图所示，离子源S产生带电量为q的某种正离子，离子产生出来时的速度很小，可以看作是静止的，离子经过电压U加速后形成离子束流，然后垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，沿着半圆周运动而到达记录它的照相底片P上。实验测得:它在P上的位置到入口处S1的距离为a，离子束流的电流为I。请回答下列问题：(1)在时间t内射到照相底片P上的离子的数目为________；(2)单位时间穿过入口处S1离子束流的能量为________；(3)试求这种离子的质量为

。质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具。它的构造如图所示为一种获得高能粒子的装置。环行区域内存在垂直纸面向外、大小可调节的匀强磁场，质量为m、电量为＋q的粒子在环中作半径为R的圆周运动。A、B为两块中心开有小孔的极板。原来电势都为零，每当粒子飞经A板时，A板电势升高为＋U，B板电势仍保持为零，粒子在两板间电场中得到加速。每当粒子离开B板时，A板电势又降为零。粒子在电场一次次加速下动能不断增大，而绕行半径不变。(1)设t=0时粒子静止在A板小孔处，在电场作用下加速，并绕行第一圈。求粒子绕行n圈回到A板时获得的总动能Ekn；(2)为使粒子始终保持在半径为R的圆轨道上运动，磁场必须周期性递增，求粒子绕行第n圈时的磁感应强度Bn；(3)求粒子绕行n圈所需的总时间tn(粒子通过A、B板之间的时间忽略)；(4)定性画出A板电势U随时间t变化的关系图(从t=0起画到粒子第四次离开B板时即可)。(1)Ekn=nqUtUA0如图所示为一种获得高能粒子的装置。环行区域内存在垂直纸面向外“物理3—3”模块（10分）13．（在给出的四个选项中，可能只有一个选项正确，也可能有多个选项正确，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）（1）（3分）给旱区送水的消防车停于水平地面，在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体A.从外界吸热B.对外界做负功C.分子平均动能减小D.内能增加A“物理3—3”模块（10分）13．（在给出的四个选项中，可能“物理3—3”模块（10分）（2）（3分）如图，一绝热容器中有一可以自由移动的活塞，现用开关k将活塞固定，隔开a、b两部分。已知a内有一定质量的理想气体，b与外界大气连通，打开开关k后活塞向右运动直到平衡。在此过程中A．a气体对外界做功，内能减少B．a气体不做功，内能不变C．a气体压强变小，温度降低D．a气体压强变小，温度不变AC“物理3—3”模块（10分）（2）（3分）如图，一绝热容器中“物理3—3”模块（10分）（3）（4分）如图所示P─V图中，一定质量的理想气体由状态A经过ACB过程至状态B，气体对外做功280J，放出热量410J；气体又从状态B经BDA过程回到状态A，这一过程中外界对气体做功200J．（1）ACB过程中气体的内能如何变化？变化了多少？（2）BDA过程中气体吸收还是放出多少热量？①内能减少690J②吸热490J；“物理3—3”模块（10分）（3）（4分）如图所示P─V图中“物理3—5”模块（10分）BD“物理3—5”模块（10分）BD（2）（2分）有关原子结构，下列说法正确的是（）A．玻尔原子模型能很好地解释氢原子光谱的实验规律B．卢瑟福核式结构模型可以很好地解释原子的稳定性C．卢瑟福的α粒子散射实验表明原子内部存在带负电的电子D．卢瑟福的α粒子散射实验否定了汤姆孙关于原子结构的“枣糕模型”“物理3—5”模块（10分）AD（2）（2分）有关原子结构，下列说法正确的是（）“物理3（3）如图给出氢原子最低的4个能级，氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子的频率最多有______________种，其中最小频率为_____________，需使基态氢原子电离应用波长为_____________的光照射氢原子。“物理3—5”模块（10分）61.