2025新高考方案一轮物理第十章 电磁感应第1讲 电磁感应现象 楞次定律_第1页
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文档简介

2025新高考方案一轮物理第十章电磁感应第十章电磁感应大单元分层教学设计基础落实课第1讲电磁感应现象楞次定律第2讲法拉第电磁感应定律自感和涡流综合融通课第3讲电磁感应中的电路和图像问题第4讲电磁感应中的动力学和能量问题第5讲电磁感应中的动量问题第6讲电磁感应中的新情境问题(习题课)实验探究课第7讲实验:探究影响感应电流方向的因素第1讲电磁感应现象楞次定律(基础落实课)一、磁通量1.定义:在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个与磁场方向垂直的面积为S的平面,B与S的叫作穿过这个面积的磁通量。2.公式:Φ=(B⊥S);单位:韦伯(Wb)。3.矢标性:磁通量是,但有正负。4.磁通量的变化量:ΔΦ=。5.磁通量的变化率:磁通量的变化量与所用时间的比值,即,与线圈的匝数;表示磁通量变化的。二、电磁感应现象1.定义:当穿过闭合导体回路的发生变化时,闭合导体回路中有产生的现象。2.感应电流的产生条件(1)导体回路;(2)发生变化。三、感应电流的方向判断1.楞次定律(1)内容:感应电流的磁场总要引起感应电流的的变化。(2)适用范围:一切电磁感应现象。2.右手定则(1)内容:如图所示,伸开右手,使拇指与其余四个手指,并且都与手掌在同一个平面内;让从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是的方向。(2)适用情况:判断导线产生的感应电流方向。情境创设1.如图甲所示,是法拉第的圆盘发电机模型。2.如图乙所示,线圈与电流表相连,把磁体的某一个磁极向线圈中插入、从线圈中抽出时,电流表的指针发生了偏转。理解判断(1)图甲中圆盘转动过程中,穿过圆盘的磁通量不变,不会有电流通过R。()(2)图甲中圆盘转动过程中,圆盘半径做切割磁感线运动,有电流通过R。()(3)只要穿过线框中的磁通量变化,线框中一定有感应电流。()(4)图乙中线圈中两次产生的感应电流方向是相反的。()(5)由楞次定律知,感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反。()(6)感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量的变化。()逐点清(一)对电磁感应现象的理解|题|点|全|练|1.[磁通量大小的计算]如图所示,矩形线圈abcd放置在水平面内,磁场方向与水平方向成α角,已知α=53°,线圈面积为S,磁感应强度为B,现将线圈以bc边为轴顺时针转过90°,其磁通量的变化量大小为(sin53°=0.8)()A.0B.eq\f(1,5)BSC.BSD.eq\f(7,5)BS2.[磁通量的变化量的比较]磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量,如图所示,通有恒定电流的直导线MN与闭合线框共面,第一次将线框由位置1平移到位置2,第二次将线框由位置1绕cd边翻转到位置2,设前后两次通过线框的磁通量的变化量大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则()A.ΔΦ1>ΔΦ2 B.ΔΦ1=ΔΦ2C.ΔΦ1<ΔΦ2 D.无法确定3.[感应电流有无的判断]下列关于甲、乙、丙、丁四幅图的说法,正确的是()A.图甲中,当两导体棒以相同的速度在导轨上匀速向右运动时,导体棒中能产生感应电流B.图乙中,当导体棒ab在匀强磁场中以恒定的角速度转动时,导体棒中能产生感应电流C.图丙中,当闭合圆环导体(水平放置)某一直径正上方的直导线中通有恒定电流时,闭合圆环导体中能产生感应电流D.图丁中,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,不闭合的导体环中能产生感应电流|精|要|点|拨|1.磁通量大小及其变化分析(1)定量计算:通过公式Φ=BS来定量计算,计算磁通量时应注意的问题:①明确磁场是否为匀强磁场,知道磁感应强度的大小。②平面的面积S应为磁感线通过的有效面积。当平面与磁场方向不垂直时,应明确所研究的平面与磁感应强度方向的夹角,准确求出有效面积。③穿过线圈的磁通量及其变化与线圈匝数无关,即磁通量的大小不受线圈匝数的影响。(2)定性判断:磁通量是指穿过线圈面积的磁感线的“净条数”,当有不同方向的磁场同时穿过该面积时,此时的磁通量为各磁场穿过该面积磁通量的代数和。2.判断感应电流有无的方法逐点清(二)感应电流方向的判断细作1对楞次定律的理解1.(多选)下列说法正确的是()A.感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的磁场方向相反B.感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同,也可能相反C.楞次定律只能判断闭合电路中感应电流的方向D.楞次定律表明感应电流的效果总是与引起感应电流的原因相对抗一点一过楞次定律中“阻碍”的含义细作2应用楞次定律判断感应电流的方向2.(2023·海南高考)汽车测速利用了电磁感应现象,汽车可简化为一个矩形线圈abcd,埋在地下的线圈分别为1、2,通上顺时针(俯视)方向电流,当汽车经过线圈时()A.线圈1、2产生的磁场方向竖直向上B.汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为abcdC.汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcdD.汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同一点一过“四步法”判断感应电流方向细作3应用右手定则判断感应电流的方向3.下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情境,导体ab上的感应电流方向为a→b的是()一点一过右手定则的理解和应用(1)右手定则是楞次定律的一种特殊形式,用右手定则能解决的问题,用楞次定律均可代替解决。(2)应用右手定则“三注意”:①磁感线必须垂直穿入掌心。②拇指指向导体运动的方向。③四指所指的方向为感应电流的方向。逐点清(三)楞次定律的推广应用楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为:感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因。具体表现常见如下几种形式:内容例证阻碍原磁通量变化——“增斥减吸”阻碍相对运动——“来拒去留”使回路面积有变化趋势——“增缩减扩”注意:此结论只适用于磁感线单方向穿过回路的情境阻碍原电流的变化——“增反减同”(即自感现象)[考法全训]考法1阻碍原磁通量变化——“增斥减吸”1.国产航母福建舰上的舰载机起飞采用了先进的电磁弹射技术。电磁驱动原理示意图如图所示,在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环,铝环和铜环的形状、大小相同,已知铜的电阻率较小,不计所有接触面间的摩擦,则闭合开关S的瞬间()A.铝环向右运动,铜环向左运动B.铝环和铜环都向右运动C.铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力D.从左向右看,两环中的感应电流均沿逆时针方向考法2阻碍相对运动——“来拒去留”2.如图所示,右端为N极的磁铁置于粗糙水平桌面上并与轻质弹簧相连,弹簧一端固定在竖直墙面上,当弹簧处于原长时,磁铁的中心恰好是接有一盏小灯泡的竖直固定线圈的圆心。用力将磁铁向右拉到某一位置,撤去作用力后磁铁穿过线圈来回振动,有关这个振动过程,以下说法正确的是()A.灯泡的亮暗不会发生变化B.磁铁接近线圈时,线圈对磁铁产生排斥力C.从左往右看线圈中的电流一直沿逆时针方向D.若忽略摩擦力和空气阻力,磁铁振动的幅度不会减小考法3使回路面积有变化趋势——“增缩减扩”3.(2024·通辽校考三模)(多选)如图,圆环形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者直径相同、轴线重合,螺线管与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向上滑动,下列说法正确的是()A.线圈a中将产生顺时针方向(俯视)的感应电流B.穿过线圈a的磁通量变大C.线圈a有扩张的趋势D.线圈a对水平桌面的压力大于自身重力

逐点清(四)“三定则、一定律”的应用1.“三定则、一定律”的比较定则或定律适用的现象因果关系安培定则电流的磁效应——电流、运动电荷产生的磁场因电生磁左手定则(1)安培力——磁场对通电导线的作用力(2)洛伦兹力——磁场对运动电荷的作用力因电受力右手定则导体做切割磁感线运动产生的电磁感应现象因动生电楞次定律闭合回路中磁通量变化产生的电磁感应现象因磁生电2.“三定则、一定律”的联系(1)应用楞次定律时,一般要用到安培定则。(2)判断感应电流所受安培力方向的“两法”:①先用右手定则确定电流的方向,再用左手定则确定安培力的方向。②直接应用楞次定律的推论确定——“来拒去留”“增斥减吸”等。[考法全训]考法(一)楞次定律、安培定则及左手定则的综合应用[例1](多选)如图所示,在长直通电导线MN附近有一个矩形闭合金属线圈ABCD,线圈与导线放在光滑绝缘水平面上,且导线MN固定。下列说法正确的是()A.若MN中通有从N流向M的电流且电流增大,则线圈的CD边受到向右的安培力B.若MN中通有从N流向M的电流且电流增大,则线圈ABCD会向右运动C.如果MN中通有从N流向M的恒定电流,发现线圈中感应出A→B→C→D→A流向的电流,原因可能是线圈向左运动了D.如果MN中通有从N流向M的恒定电流,且让线圈向右运动,则线圈有收缩趋势听课随笔:考法(二)“二次感应”问题[例2](多选)如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,MN的左边有一闭合电路,当PQ在一外力的作用下运动时,MN由静止开始向右运动,则PQ所做的运动可能是()A.向右加速运动 B.向左加速运动C.向右减速运动 D.向左减速运动听课随笔:|思|维|建|模|在二次感应问题中,“程序法”和“逆向推理法”的选择:(1)如果要判断二次感应后的现象或结果,选择程序法。(2)如果已知二次感应后的结果,要判断导体棒的运动情况或磁场的变化,需选择逆向推理法。作业评价:请完成配套卷P430课时跟踪检测(五十五)第2讲法拉第电磁感应定律自感和涡流(基础落实课)一、法拉第电磁感应定律1.感应电动势定义在中产生的电动势产生穿过回路的发生改变,与电路是否闭合方向感应电动势的方向判断可用:①楞次定律;②2.法拉第电磁感应定律(1)内容:闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的成正比。(2)公式:E=,其中n为线圈匝数。(3)感应电流与感应电动势的关系:①有感应电动势,不一定有(电路不闭合);②有感应电流,一定有(电路闭合)。3.导体切割磁感线的情形(1)若B、l、v相互垂直,则E=。(2)v∥B时,E=。二、自感、涡流1.自感现象定义由于导体本身的发生变化而使自身产生感应电动势的现象自感电动势①定义:在自感现象中产生的感应电动势叫作;②表达式:E=2.涡流定义块状金属放在变化磁场中,或在磁场中有相对运动时,金属块内产生的旋涡状感应电流产生原因金属块内变化→感应电动势→感应电流情境创设1.如图甲所示,线圈两端a、b与一电阻R相连,线圈内有垂直于线圈平面向里的磁场,t=0时刻起,穿过线圈的磁通量按图乙所示的规律变化。2.如图丙、丁是研究通电自感和断电自感现象的电路。理解判断(1)图乙中2t0时刻线圈的磁通量为零,产生的感应电动势为零。()(2)图乙中t0~2t0时间内线圈磁通量变化快,产生的感应电动势大。()(3)图乙中t0~2t0时间内线圈产生的感应电动势大小是0~t0时间内的2倍。()(4)图丙中K闭合瞬间,LA、LB一起亮起来。()(5)图丙中K断开时,LA、LB一起逐渐熄灭。()(6)图丁中K闭合时,LC立即亮起来。()(7)图丁中K断开时,LC一定闪亮一下再熄灭。()(8)在断电自感中,感应电流方向与原电流方向一致。()逐点清(一)法拉第电磁感应定律的应用|题|点|全|练|1.[公式E=neq\f(ΔΦ,Δt)的应用](多选)单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图所示,则()A.在t=0时,线圈中磁通量最大,感应电动势也最大B.在t=1×10-2s时,感应电动势最大C.在t=2×10-2s时,感应电动势为0D.在0~2×10-2s时间内,线圈中感应电动势的平均值为02.[公式E=neq\f(ΔB,Δt)S的应用](1)(鲁科版教材选择性必修2,P44练习T3)无线充电技术中使用的受电线圈示意图如图所示,线圈匝数为n,面积为S。若在t1~t2这段时间内,匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈,其磁感应强度大小由B1均匀增加到B2,则该段时间内线圈两端a和b之间的电势差()A.恒为eq\f(nSB2-B1,t2-t1)B.从0均匀变化到eq\f(nSB2-B1,t2-t1)C.恒为-eq\f(nSB2-B1,t2-t1)D.从0均匀变化到-eq\f(nSB2-B1,t2-t1)(2)(2023·湖北高考)近场通信(NFC)器件应用电磁感应原理进行通讯,其天线类似一个压平的线圈,线圈尺寸从内到外逐渐变大。如图所示,一正方形NFC线圈共3匝,其边长分别为1.0cm、1.2cm和1.4cm,图中线圈外线接入内部芯片时与内部线圈绝缘。若匀强磁场垂直通过此线圈,磁感应强度变化率为103T/s,则线圈产生的感应电动势最接近()A.0.30V B.0.44VC.0.59V D.4.3V|考|教|衔|接|应用性考法的“高起点、低落点”新高考背景下,许多考生感觉到物理试题难度偏大。其实不然,真实情境下的高考命题,要求平时教学应由传统的重“解题”向现在的“解决问题”方向转变。对法拉第电磁感应定律的这一基础性知识考查(低落点),无论是教材课后练习题,还是湖北高考题,均都采用了时代化的科技前沿素材(高起点)。题目不难,情境真实,贴近时代,考学生的活学活用、迁移应用能力是当今新高考的时代特色。这要求我们在平时的训练中,与其盲目刷题不如精做好题。3.[公式E=nBeq\f(ΔS,Δt)的应用](2023·重庆高考)某小组设计了一种呼吸监测方案:在人身上缠绕弹性金属线圈,观察人呼吸时处于匀强磁场中的线圈面积变化产生的电压,了解人的呼吸状况。如图所示,线圈P的匝数为N,磁场的磁感应强度大小为B,方向与线圈轴线的夹角为θ。若某次吸气时,在t时间内每匝线圈面积增加了S,则线圈P在该时间内的平均感应电动势为()A.eq\f(NBScosθ,t) B.eq\f(NBSsinθ,t)C.eq\f(BSsinθ,t) D.eq\f(BScosθ,t)|精|要|点|拨|法拉第电磁感应定律变形式的应用(1)E=neq\f(ΔB,Δt)S——适用于垂直于磁场的回路面积S不变、磁感应强度B发生变化的情形;此时,在B­t图像中eq\f(ΔB,Δt)是图线的斜率。(2)E=nBeq\f(ΔS,Δt)——适用于磁感应强度B不变、垂直于磁场的回路面积S发生变化的情形。逐点清(二)导体棒切割磁感线产生感应电动势1.平动切割(1)对公式E=Blv的理解适用条件①磁场为匀强磁场②B、l、v三者互相垂直有效性公式中的l为导体棒切割磁感线的有效长度,如图中的有效切割长度均为ab的直线长度相对性E=Blv中的速度v是导体棒相对磁场的速度。若磁场也在运动,应注意其相对速度(2)当B与l、v垂直但l与v不垂直时:E=Blvsinθ,其中θ为v与l的夹角,如图甲所示。2.转动切割:当导体在垂直于磁场的平面内,绕一端以角速度ω匀速转动时,产生的感应电动势为E=Bleq\o(v,\s\up6(-))=eq\f(1,2)Bl2ω,如图乙所示。[考法全训]考法1平动切割1.当航天飞机在环绕地球的轨道上飞行时,从中释放一颗卫星,卫星与航天飞机的速度相同,两者用导电缆绳相连,这种卫星称为绳系卫星。现有一绳系卫星在地球赤道上空自西向东运行,忽略地球自转。卫星位于航天飞机的正上方,它与航天飞机之间的距离是20.5km,卫星与航天飞机所在位置的地磁场B=4.6×10-5T,沿水平方向由南向北。如果航天飞机和卫星的运行速度都是7.6km/s,以下说法正确的是()A.缆绳中的感应电动势约为7.2×103VB.缆绳中的感应电动势约为7.2VC.航天飞机端的电势高于卫星端的电势D.如果卫星与航天飞机由南向北飞,航天飞机端的电势高于卫星端的电势考法2转动切割2.(多选)如图所示为法拉第圆盘发电机,半径为r的铜质圆盘绕过其中心O的竖直轴以恒定角速度ω顺时针转动(从上向下看),空间中存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。圆盘平面和磁感线垂直,两电刷C、D分别与铜盘中心轴和边缘接触,两电刷间接有阻值为R的电阻,下列说法正确的是()A.O点电势比D点高B.通过电阻R的电流方向由下至上C.发电机电动势为E=eq\f(Br2ω,2)D.发电机电动势为E=Br2ω逐点清(三)自感现象和涡流考法(一)自感现象分析[例1]图1和图2是演示自感现象的两个电路图,L1和L2为电感线圈。实验时,断开开关S1瞬间,灯A1突然闪亮,随后逐渐变暗;闭合开关S2,灯A2逐渐变亮,而另一个相同的灯A3立即变亮,最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是()A.图1中,A1的电阻值小于L1的电阻值B.图1中,断开开关S1瞬间,流过A1的电流方向自右向左C.图2中,闭合S2瞬间,L2中电流与滑动变阻器R中电流相等D.图2中,闭合S2电路达到稳定时,滑动变阻器R的电阻值大于L2的电阻值听课随笔:|思|维|建|模|自感现象中灯泡亮度变化分析与线圈串联的灯泡与线圈并联的灯泡电路图通电时电流逐渐增大,灯泡逐渐变亮电流突然增大,然后逐渐减小达到稳定断电时电流逐渐减小,灯泡逐渐变暗,电流方向不变电路中稳态电流为I1、I2:①若I2≤I1,灯泡逐渐变暗;②若I2>I1,灯泡“闪亮”后逐渐变暗。两种情况下灯泡中电流方向均改变[针对训练]1.(多选)相同的电灯A1、A2和自感系数较大的电感线圈L接入如图甲所示的电路中,电源电动势为E,内阻不计。闭合开关S,待电路稳定后开始计时,t1时刻断开开关S,t2时刻整个电路的电流均为零。t1时刻前后通过电灯A2的电流—时间(iA2­t)图像如图乙所示,用I1和I2分别表示开关S断开瞬间前后通过电灯A2的电流大小。下列说法正确的是()A.电感线圈的直流电阻不可忽略B.断开开关S后,电灯A1、A2电流大小始终相等C.断开开关S后,流过电灯A2的电流方向向左D.线圈的自感系数是由线圈本身决定的,与是否有铁芯无关考法(二)对涡流的理解[例2](2024年1月·广西高考适应性演练)(多选)电磁炉正常工作时,面板下方的线圈周围产生迅速变化的磁场,使面板上方的铁锅底部产生涡流而发热,则()A.通过线圈的是恒定电流B.通过线圈的是交变电流C.用全陶瓷锅替代铁锅也能发热D.电磁炉正常工作时面板不发热听课随笔:|思|维|建|模|产生涡流时的能量转化伴随着涡流现象,其他形式的能转化成电能,最终在金属块中转化为内能。(1)金属块放在变化的磁场中,则磁场能转化为电能,最终转化为内能。(2)如果是金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动,则由于克服安培力做功,金属块的机械能转化为电能,最终转化为内能。[针对训练]2.(多选)涡流检测是工业上无损检测的方法之一。如图所示,线圈中通入一定频率的正弦交变电流,靠近待测工件时,工件内会产生涡流,同时线圈中的电流受涡流影响也会发生变化。下列说法正确的是()A.涡流的磁场总是要阻碍穿过工件的磁通量的变化B.涡流的频率大于通入线圈的交变电流的频率C.通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力D.待测工件可以是塑料或橡胶制品逐点清(四)电磁阻尼与电磁驱动电磁阻尼与电磁驱动的比较电磁阻尼电磁驱动不同点成因由于导体在磁场中运动而产生感应电流,从而使导体受到安培力由于磁场运动引起磁通量的变化而产生感应电流,从而使导体受到安培力效果安培力的方向与导体运动方向相反,阻碍导体运动导体受安培力的方向与导体运动方向相同,推动导体运动能量转化导体克服安培力做功,其他形式的能转化为电能,最终转化为内能由于电磁感应,磁场能转化为电能,通过安培力做功,电能转化为导体的机械能,而对外做功相同点两者都是电磁感应现象,都遵循楞次定律,都是安培力阻碍引起感应电流的导体与磁场间的相对运动[考法全训]考法1电磁阻尼1.(鲁科版教材选择性必修2,P35“迷你实验室”)如图所示,将内径一样的铝管(或铜管)和塑料管竖直放置在垫有毛巾的桌面上方,从同一高度同时释放两块磁性很强的磁体,一块从铝管内下落,另一块从塑料管内下落。进入铝管的磁体将会滞后一段时间落到桌面。做一做,并说明这是为什么。2.(2023·全国乙卷)一学生小组在探究电磁感应现象时,进行了如下比较实验。用图(a)所示的缠绕方式,将漆包线分别绕在几何尺寸相同的有机玻璃管和金属铝管上,漆包线的两端与电流传感器接通。两管皆竖直放置,将一很小的强磁体分别从管的上端由静止释放,在管内下落至管的下端。实验中电流传感器测得的两管上流过漆包线的电流I随时间t的变化分别如图(b)和图(c)所示,分析可知()A.图(c)是用玻璃管获得的图像B.在铝管中下落,小磁体做匀变速运动C.在玻璃管中下落,小磁体受到的电磁阻力始终保持不变D.用铝管时测得的电流第一个峰到最后一个峰的时间间隔比用玻璃管时的短|考|教|衔|接|命题新导向:选择题的“实验探究化”考查核心素养立意下的新高考,“科学探究”素养的考查越来越广泛地渗透到高考命题中。近几年,一些选择题“实验化”的命题趋向开始出现,且有走俏的态势,上面的高考题就是明证。该高考题的命制应受到鲁科版教材选择性必修2P35“迷你实验室”小栏目的启发,然后稍加改造而成。这启示我们,教材中的一些学习活动、阅读素材等学习资源不可忽视,这往往是高考命题的“素材库”。考法2电磁驱动3.(2024·陕西榆林模拟)水平放置的玻璃板上方有一用细线悬挂的可自由旋转的小磁针,下方有一水平放置的铜圆盘。圆盘的轴线与小磁针悬线在同一直线上,初始时小磁针与圆盘均处于静止状态。当圆盘绕轴沿逆时针方向(俯视)匀速转动时,下列说法正确的是()A.小磁针不动B.小磁针沿逆时针方向(俯视)转动C.小磁针沿顺时针方向(俯视)转动D.由于穿过圆盘的磁通量没有变化,圆盘中没有感应电流作业评价:请完成配套卷P432课时跟踪检测(五十六)第3讲电磁感应中的电路和图像问题(综合融通课)(一)电磁感应中的电路问题1.电磁感应中电路知识的关系图2.“三步走”分析电磁感应中的电路问题[典例](2022·湖南高考)(多选)如图,间距L=1m的U形金属导轨,一端接有0.1Ω的定值电阻R,固定在高h=0.8m的绝缘水平桌面上。质量均为0.1kg的匀质导体棒a和b静止在导轨上,两导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直,接入电路的阻值均为0.1Ω,与导轨间的动摩擦因数均为0.1(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),导体棒a距离导轨最右端1.74m。整个空间存在竖直向下的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度大小为0.1T。用F=0.5N沿导轨水平向右的恒力拉导体棒a,当导体棒a运动到导轨最右端时,导体棒b刚要滑动,撤去F,导体棒a离开导轨后落到水平地面上。重力加速度取10m/s2,不计空气阻力,不计其他电阻,下列说法正确的是()A.导体棒a离开导轨至落地过程中,水平位移为0.6mB.导体棒a离开导轨至落地前,其感应电动势不变C.导体棒a在导轨上运动的过程中,导体棒b有向右运动的趋势D.导体棒a在导轨上运动的过程中,通过电阻R的电荷量为0.58C听课随笔:[考法全训]考法1导体棒平动切割的电路问题1.(多选)如图所示,分布于全空间的匀强磁场垂直于纸面向里,其磁感应强度大小为B=2T。宽度为L=0.8m的两导轨间接一阻值为R=0.2Ω的电阻,电阻为2R的金属棒AC长为2L并垂直于导轨(导轨电阻不计)放置,A端刚好位于导轨,中点D与另一导轨接触。当金属棒以速度v=0.5m/s向左匀速运动时,下列说法正确的是()A.流过电阻R的电流为2AB.A、D两点的电势差为UAD=0.4VC.A、C两点的电势差为UAC=-1.6VD.A、C两点的电势差为UAC=-1.2V考法2导体棒转动切割的电路问题2.如图所示,固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒,一端与圆环接触良好,另一端固定在竖直导电转轴OO′上,随轴以角速度ω匀速转动,在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器,有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g,不计其他电阻和摩擦,下列说法正确的是()A.金属棒产生的电动势为eq\f(1,2)Bl2ωB.微粒的电荷量与质量之比为eq\f(2gd,Br2ω)C.电阻消耗的电功率为eq\f(πB2r4ω,2R)D.电容器所带的电荷量为CBr2ω考法3磁场变化引起的电路问题3.(多选)如图甲所示的电路中,电阻R1=R,R2=2R,单匝圆形金属线圈半径为r2、圆心为O,线圈的电阻为R,其余导线的电阻不计。半径为r1(r1<r2)、圆心为O的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B随时间t变化的关系图像如图乙所示,电容器的电容为C。闭合开关S,t1时刻开始电路中的电流稳定不变,下列说法正确的是()A.电容器上极板带正电B.t1时刻,电容器所带的电荷量为eq\f(CB1πr12,4t1)C.t1时刻之后,线圈两端的电压为eq\f(3B1πr12,4t1)D.t1时刻之后,R1两端的电压为eq\f(B2πr22,4t2)(二)电磁感应中的图像问题1.题型简述借助图像考查电磁感应的规律,一

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