高考物理專題復(fù)習(xí) 3法拉第電磁感應(yīng)定律（二）課件 新人教版.ppt

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法拉第電磁感應(yīng)定律 導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢 回路在時間t內(nèi)增大的面積為 S Lv t 產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為 穿過回路的磁通量的變化為 B S BLv t V是相對于磁場的速度 導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢 如圖所示閉合線框一部分導(dǎo)體ab長l 處于勻強(qiáng)磁場中 磁感應(yīng)強(qiáng)度是B ab以速度v勻速切割磁感線 求產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 思考 當(dāng)L B L v 而B與v成 角時 如圖所示 導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為 E BLvsin 若導(dǎo)線不是直的 則E BLvsin 中的L為切割磁感線的導(dǎo)線的哪段長度 如圖 導(dǎo)線的有效長度為ab間的長度 即兩端點(diǎn)連線的長度 如圖所示 平行金屬導(dǎo)軌間距為d 一端跨接電阻為R 勻強(qiáng)磁場磁感強(qiáng)度為B 方向垂直平行導(dǎo)軌平面 一根長金屬棒與導(dǎo)軌成 角放置 棒與導(dǎo)軌的電阻不計 當(dāng)棒沿垂直棒的方向以恒定速度v在導(dǎo)軌上滑行時 通過電阻的電流是 A Bdv RB Bdvsin RC Bdvcos RD Bdv Rsin d A 有效切割長度為d 1 2010 大綱全國高考 某地的地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量方向向下 大小為4 5 10 5T 一靈敏電壓表連接在當(dāng)?shù)厝牒：佣蔚膬砂?河寬100m 該河段漲潮和落潮時有海水 視為導(dǎo)體 流過 設(shè)落潮時 海水自西向東流 流速為2m s 下列說法正確的是 A 河北岸的電勢較高B 河南岸的電勢較高C 電壓表記錄的電壓為9mVD 電壓表記錄的電壓為5mV 解析 海水在落潮時自西向東流 該過程可以理解為 自西向東運(yùn)動的導(dǎo)體棒在切割豎直向下的磁場 根據(jù)右手定則 北岸是正極 北岸電勢高 南岸電勢低 故A對 B錯 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E BLv 4 5 10 5 100 2V 9 10 3V 故C對 D錯 答案 AC 答案 ACD 3 2012 四川高考 半徑為a右端開小口的導(dǎo)體圓環(huán)和長為2a的導(dǎo)體直桿 單位長度電阻均為R0 圓環(huán)水平固定放置 整個內(nèi)部區(qū)域分布著豎直向下的勻強(qiáng)磁場 磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 桿在圓環(huán)上以速度v平行于直徑CD向右做勻速直線運(yùn)動 桿始終有兩點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸 從圓環(huán)中心O開始 桿的位置由 確定 如圖所示 則 審題視點(diǎn) 1 右端開有小口 使得閉合回路大大簡化 2 角的大小決定了導(dǎo)體切割磁感線的有效長度 答案 AD 答案 D 5 如圖所示 電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌MN和OP放置在水平面內(nèi) MO間接有阻值為R 3 的電阻 導(dǎo)軌相距d 1m 其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場 磁感應(yīng)強(qiáng)度B 0 5T 質(zhì)量為m 0 1kg 電阻為r 1 的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置 并接觸良好 用平行于MN的恒力F 1N向右拉動CD CD受的摩擦阻力Ff恒為0 5N 求 1 CD運(yùn)動的最大速度的大小 2 當(dāng)CD達(dá)到最大速度后 電阻R消耗的電功率是多少 3 當(dāng)CD的速度為最大速度的一半時 CD的加速度的大小 答案 1 8m s 2 3W 3 2 5m s2 6 可繞固定軸OO 轉(zhuǎn)動的正方形線框的邊長L 0 5m 僅ab邊有質(zhì)量m 0 1kg 線框的總電阻R 1 不計摩擦和空氣阻力 線框從水平位置由靜止釋放 到達(dá)豎直位置歷時0 1s 設(shè)線框始終處在方向豎直向下 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B 410 2T的磁場中 如圖所示 求 1 這個過程中平均電流強(qiáng)度的大小和方向 2 若這個過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q 0 3J 線框達(dá)到豎直位置時ab邊受的安培力大小和方向 g 10m s2 解 1 線圈從水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置 磁通量的改變量為 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得這個過程的平均電動勢為 根據(jù)歐姆定律得平均電流為 根據(jù)楞次定律可判斷通過線圈的感應(yīng)電流方向為dcbad 2 設(shè)線框達(dá)到豎直位置時ab邊的速度為v 根據(jù)能量守恒定律有 代入數(shù)值 解得 v 2m s ab邊在最低位置的瞬時電動勢為 瞬時電流為 ab邊受到的安培力為 電流方向為b到a 由左手定則可判定安培力方向水平向左 如圖所示 一根導(dǎo)體棒oa長度為L 電阻不計 繞o點(diǎn)在垂直于勻強(qiáng)磁場B的平面內(nèi)以角速度 做勻速圓周運(yùn)動 求其產(chǎn)生的電動勢 1 一直升機(jī)停在南半球的地磁極上空 該處地磁場方向豎直向上 磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 直升機(jī)螺旋槳葉片的長為L 螺旋槳轉(zhuǎn)動的頻率為f 順著地磁場的方向看螺旋槳 螺旋槳順時針方向轉(zhuǎn)動 螺旋槳葉片的近軸端為a 遠(yuǎn)軸端為b 如圖所示 如果忽略a到轉(zhuǎn)軸中心線的距離 用E表示每個葉片中的電動勢 則 A E fL2B 且a點(diǎn)電勢低于b點(diǎn)電勢B E 2 fL2B 且a點(diǎn)電勢低于b點(diǎn)電勢C E fL2B 且a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢D E 2 fL2B 且a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢 V I C 2 如圖所示 在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中 有半徑為r的光滑半圓形導(dǎo)體框架 OC為一能繞O在框架上滑動的導(dǎo)體棒 Oa之間連一個電阻R 導(dǎo)體框架與導(dǎo)體棒的電阻均不計 若要使OC能以角速度勻速轉(zhuǎn)動 則外力做功的功率是 B C D 解析 要OC能以角速度勻速轉(zhuǎn)動 則外力的功率等于電阻發(fā)熱的功率 OC產(chǎn)生的電動勢 C 3 金屬桿MN和PQ間距為l MP間接有電阻R 磁場如圖所示 磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 金屬棒AB長為2l 由圖示位置以A為軸 以角速度 勻速轉(zhuǎn)過90 順時針 求該過程中 其他電阻不計 1 R上的最大電功率 2 通過R的電量 2012浙江 25 為了提高自行車夜間行駛的安全性 小明同學(xué)設(shè)計了一種 閃爍 裝置 如圖所示 自行車后輪由半徑r1 5 0 l0 2m的金屬內(nèi)圈 半徑r2 0 40m的金屬外圈和絕緣輻條構(gòu)成 后輪的內(nèi) 外圈之間等間隔地接有4根金屬條 每根金屬條的中間均串聯(lián)有一電阻值為R的小燈泡 在支架上裝有磁鐵 形成了磁感應(yīng)強(qiáng)度B 0 l0T 方向垂直紙面向外的 扇形 勻強(qiáng)磁場 其內(nèi)半徑為r1 外半徑為r2 張角 6 后輪以角速度 2 rad s相對于轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動 若不計其它電阻 忽略磁場的邊緣效應(yīng) 1 當(dāng)金屬條ab進(jìn)入 扇形 磁場時 求感應(yīng)電動勢E 并指出曲上的電流方向 2 當(dāng)金屬條ab進(jìn)入 扇形 磁場時 畫出 閃爍 裝置的電路圖 3 從金屬條ab進(jìn)入 扇形 磁場時開始 經(jīng)計算畫出輪子轉(zhuǎn)一圈過程中 內(nèi)圈與外圈之間電勢差Uab隨時間t變化的Uab t圖象 4 若選擇的是 1 5V 0 3A 的小燈泡 該 閃爍 裝置能否正常工作 有同學(xué)提出 通過改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B 后輪外圈半徑r2 角速度 和張角 等物理量的大小 優(yōu)化前同學(xué)的設(shè)計方案 請給出你的評價