高考物理專(zhuān)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(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),回路在時(shí)間t內(nèi)增大的面積為：,ΔS=LvΔt,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：,穿過(guò)回路的磁通量的變化為：,ΔΦ=BΔS,=BLvΔt,（V是相對(duì)于磁場(chǎng)的速度）,導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),如圖所示閉合線框一部分導(dǎo)體ab長(zhǎng)l,處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(dòng)勢(shì),思考：當(dāng)L⊥B，L⊥v，而B(niǎo)與v成θ角時(shí)，如圖所示，導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為？,E＝BLvsinθ,若導(dǎo)線不是直的，則E＝BLvsinθ中的L為切割磁感線的導(dǎo)線的哪段長(zhǎng)度？,如圖，導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度為ab間的長(zhǎng)度．,即兩端點(diǎn)連線的長(zhǎng)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(chǎng)磁感強(qiáng)度為B，方向垂直平行導(dǎo)軌平面，一根長(zhǎng)金屬棒與導(dǎo)軌成θ角放置，棒與導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，當(dāng)棒沿垂直棒的方向以恒定速度v在導(dǎo)軌上滑行時(shí)，通過(guò)電阻的電流是( ) A． Bdv/R B．Bdvsinθ/R C． Bdvcosθ/R D． Bdv/(Rsinθ),,d,A,有效切割長(zhǎng)度為d,1．(2010·大綱全國(guó)高考)某地的地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量方向向下，大小為4.5×10－5 T．一靈敏電壓表連接在當(dāng)?shù)厝牒：佣蔚膬砂?，河?00 m，該河段漲潮和落潮時(shí)有海水(視為導(dǎo)體)流過(guò)．設(shè)落潮時(shí)，海水自西向東流，流速為2 m/s.下列說(shuō)法正確的是( ) A．河北岸的電勢(shì)較高 B．河南岸的電勢(shì)較高 C．電壓表記錄的電壓為9 mV D．電壓表記錄的電壓為5 mV,【解析】 海水在落潮時(shí)自西向東流，該過(guò)程可以理解為：自西向東運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體棒在切割豎直向下的磁場(chǎng)．根據(jù)右手定則，北岸是正極，北岸電勢(shì)高，南岸電勢(shì)低，故A對(duì)，B錯(cuò)．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E＝BLv＝4.5×10－5×100×2 V＝9×10－3 V，故C對(duì)，D錯(cuò)． 【答案】 AC,【答案】 ACD,3. (2012·四川高考)半徑為a右端開(kāi)小口的導(dǎo)體圓環(huán)和長(zhǎng)為2a的導(dǎo)體直桿，單位長(zhǎng)度電阻均為R0.圓環(huán)水平固定放置，整個(gè)內(nèi)部區(qū)域分布著豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，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(dòng)，桿始終有兩點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸，從圓環(huán)中心O開(kāi)始，桿的位置由θ確定，如圖所示．則( ),【審題視點(diǎn)】 (1)右端開(kāi)有小口，使得閉合回路大大簡(jiǎn)化． (2)θ角的大小決定了導(dǎo)體切割磁感線的有效長(zhǎng)度．,【答案】 AD,【答案】 D,5.如圖所示，電阻不計(jì)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 Ω的電阻,導(dǎo)軌相距d=1 m，其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T.質(zhì)量為m=0.1 kg，電阻為r=1 Ω 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=1 N向右拉動(dòng)CD,CD受的摩擦阻力Ff恒為0.5 N.求： (1)CD運(yùn)動(dòng)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(shí)，CD的加速度的大小.,答案：(1)8 m/s (2)3 W (3)2.5 m/s2,6.可繞固定軸OO’轉(zhuǎn)動(dòng)的正方形線框的邊長(zhǎng)L=0.5m，僅ab邊有質(zhì)量m=0.1kg，線框的總電阻R=1 ,不計(jì)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(shí)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=4 10-2T的磁場(chǎng)中，如圖所示。求 （1）這個(gè)過(guò)程中平均電流強(qiáng)度的大小和方向 （2）若這個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q=0.3J， 線框達(dá)到豎直位置時(shí)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(gè)過(guò)程的平均電動(dòng)勢(shì)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(guò)線圈的感應(yīng)電流方向?yàn)閐cbad.,（2）設(shè)線框達(dá)到豎直位置時(shí) a b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,a b邊在最低位置的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)為 :,瞬時(shí)電流為： .,a b邊受到的安培力為 :,電流方向?yàn)閎到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(zhǎng)度為L(zhǎng)，電阻不計(jì)，繞o 點(diǎn)在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)B 的平面內(nèi)以角速度ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求其產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。,1.一直升機(jī)停在南半球的地磁極上空。該處地磁場(chǎng)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(zhǎng)為L(zhǎng)，螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為f，順著地磁場(chǎng)的方向看螺旋槳，螺旋槳順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。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(gè)葉片中的電動(dòng)勢(shì)，則（ ） A.E＝πfL2B，且a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì) B.E＝2πfL2B，且a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì) C.E＝πfL2B，且a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì) D.E＝2πfL2B，且a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì),V,I,C,,,2.如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(dòng)的導(dǎo)體棒,Oa之間連一個(gè)電阻R,導(dǎo)體框架與導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì),若要使OC能以角速度 勻速轉(zhuǎn)動(dòng),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(dòng),則外力的功率等于電阻發(fā)熱的功率.OC產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì) .,C,3.金屬桿MN和PQ間距為l，MP間接有電阻R，磁場(chǎng)如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.金屬棒AB長(zhǎng)為2l，由圖示位置以A為軸，以角速度ω勻速轉(zhuǎn)過(guò)90°(順時(shí)針)．求該過(guò)程中(其他電阻不計(jì))： (1)R上的最大電功率； (2)通過(guò)R的電量．,(2012浙江．25）為了提高自行車(chē)夜間行駛的安全性，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一種“閃爍”裝置。如圖所示，自行車(chē)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(chǎng)，其內(nèi)半徑為r1，外半徑為r2、張角θ=π/6，后輪以角速度ω=2πrad/s相對(duì)于轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。若不計(jì)其它電阻，忽略磁場(chǎng)的邊緣效應(yīng)。 (1)當(dāng)金屬條ab進(jìn)入“扇形”磁場(chǎng)時(shí)，求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(chǎng)時(shí)， 畫(huà)出“閃爍”裝置的電路圖；,(3)從金屬條ab進(jìn)入“扇形”磁場(chǎng)時(shí)開(kāi)始，經(jīng)計(jì)算畫(huà)出輪子轉(zhuǎn)一圈過(guò)程中，內(nèi)圈與外圈之間電勢(shì)差Uab隨時(shí)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(guò)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B、后輪外圈半徑r2、角速度ω 和張角θ等物理量的大小，優(yōu)化前同學(xué)的設(shè)計(jì)方案，請(qǐng)給出你的評(píng)價(jià)。,