江苏省扬州市江都中学2016届高考物理一轮复习 第一章《电磁感应》(第4课时)电磁感应中的动力学问题课后练
江苏省扬州市江都中学高考物理一轮复习 第一章《电磁感应》(第4课时)电磁感应中的动力学问题课后练习
第4课时 电磁感应中的动力学问题和能量问题（ ）1．边长为h 的正方形金属导线框，从如图所示的初始位置由静止开始下落，通过一匀强磁场区域，磁场方向垂直于线框平面，磁场区宽度等于H ，H>h.从线框开始下落到完全穿过磁场区的整个过程中A. 线框中总是有感应电流存在B. 线框受到的磁场力的合力有时向上，有时向下C. 线框运动的方向始终是向下的D. 线框速度的大小不一定总是在增加（ ）2如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd.ab 边长大于bc 边长，置于垂直纸面向里、边界为MN 的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN.第一次ab 边平行MN 进入磁场，线框上产生的热量为Q 1，通过线框导体横截面的电荷量为q 1.第二次bc 边平行MN 进入磁场.线框上产生的热量为Q 2，通过线框导体横截面的电荷量为q 2，则A. Q 1>Q 2，q 1=q 2B. Q 1>Q 2，q 1>q 2C. Q 1=Q 2，q 1=q 2D. Q 1=Q 2，q 1>q 2（ ）3．在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ 、MN ，相距为L ，导轨处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下.有两根质量均为m的金属棒a 、b ，先将a 棒垂直导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c 连接，连接a 棒的细线平行于导轨，由静止释放c ，此后某时刻，将b 也垂直导轨放置，a 、c 此刻起做匀速运动，b 棒刚好能静止在导轨上.a 棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨电接触良好，导轨电阻不计.则A. 物块c 的质量是2msin θB. b 棒放上导轨前，物块c 减少的重力势能等于a 、c 增加的动能C. b 棒放上导轨后，物块c 减少的重力势能等于回路消耗的电能D. b 棒放上导轨后，a 棒中电流大小是BL mg sin （ ）4．如图所示，相距为L 的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ，上端接有定值电阻R ，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B.将质量为m 的导体棒由静止释放，当速度达到v 时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为P ，导体棒最终以2v 的速度匀速运动.导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g.下列说法中正确的是A. P=2mgvsin θB. P=3mgvsin θC. 当导体棒速度达到2v 时加速度大小为2g sin θ D. 在导体棒速度达到2v 以后匀速运动的过程中，R 上产生的焦耳热等于拉力所做的功5. 如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l=0.5m ，左端接有阻值R=0.3Ω 的电阻.一质量m=0.1kg 、电阻r=0.1Ω的金属棒MN 放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.4T.棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a=2m/s 2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x=9m 时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q 1∶Q 2=2∶1.导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触.求:(1) 棒在匀加速运动过程中，通过电阻R 的电荷量q.(2) 撤去外力后回路中产生的焦耳热Q 2.(3) 外力做的功W F .6. 如图所示，在绝缘光滑的水平面上，有一个边长为l 的正方形线框，用一垂直于ab 边的恒定外力将正方形线框以速率v 1匀速拉进磁感应强度为B 的有界匀强磁场区域，当正方形线框全部进入磁场后立即将外力撤去，线框最终能完全离开磁场.若测得cd 边刚要离开磁场时速率为v 2，已知磁场方向竖直向下，宽度为5l ，正方形线框每条边的电阻均为R ，求:(1) 恒定外力的大小.(2) 线框ab 边刚进磁场到刚要出磁场时所用时间t 和cd 边刚要离开磁场时的电势差U cd .(3) 整个过程中产生的焦耳热Q.第4课时 电磁感应中的动力学问题和能量问题 参考答案1. CD2. A3. AD4. AC5. (1) 4.5C (2) 1.8J (3) 5.4J6. (1) R v l B 4122 (2) 15v l 43Blv 2 (3) R v l B 4132+2121mv -2221mv。
高考物理第一轮复习16电磁感应学案 新人教版
高考物理第一轮复习16电磁感应学案新人教版知识网络：单元切块：按照考纲的要求，本章内容可以分成四部分，即：电磁感应楞次定律；法拉第电磁感应定律、自感；电磁感应与电路规律的综合应用、电磁感应与力学规律的综合应用。
其中重点是电磁感应与电路规律的综合应用、电磁感应与力学规律的综合应用，也是复习的难点。
电磁感应楞次定律教学目标：1．理解电磁感应现象产生的条件、磁通量；2．能够熟练应用楞次定律或右手定则判断感应电流及感应电动势的方向教学重点：楞次定律的应用教学难点：楞次定律的应用教学方法：讲练结合，计算机辅助教学教学过程：一、电磁感应现象1.产生感应电流的条件感应电流产生的条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化。
以上表述是充分必要条件。
不论什么情况，只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件，就必然产生感应电流；反之，只要产生了感应电流，那么电路一定是闭合的，穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。
当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，电路中有感应电流产生。
这个表述是充分条件，不是必要的。
在导体做切割磁感线运动时用它判定比较方便。
2.感应电动势产生的条件。
感应电动势产生的条件是：穿过电路的磁通量发生变化。
这里不要求闭合。
无论电路闭合与否，只要磁通量变化了，就一定有感应电动势产生。
这好比一个电源：不论外电路是否闭合，电动势总是存在的。
但只有当外电路闭合时，电路中才会有电流。
二、楞次定律1．楞次定律感应电流总具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
楞次定律解决的是感应电流的方向问题。
它关系到两个磁场：感应电流的磁场（新产生的磁场）和引起感应电流的磁场（原来就有的磁场）。
前者和后者的关系不是“同向”或“反向”的简单关系，而是前者“阻碍”后者“变化”的关系。
2．对“阻碍”意义的理解：（1）阻碍原磁场的变化。
“阻碍”不是阻止，而是“延缓”，感应电流的磁场不会阻止原磁场的变化，只能使原磁场的变化被延缓或者说被迟滞了，原磁场的变化趋势不会改变，不会发生逆转．（2）阻碍的是原磁场的变化，而不是原磁场本身，如果原磁场不变化，即使它再强，也不会产生感应电流．（3）阻碍不是相反．当原磁通减小时，感应电流的磁场与原磁场同向，以阻碍其减小；当磁体远离导体运动时，导体运动将和磁体运动同向，以阻碍其相对运动．（4）由于“阻碍”，为了维持原磁场的变化，必须有外力克服这一“阻碍”而做功，从而导致其它形式的能转化为电能．因此楞次定律是能量转化和守恒定律在电磁感应中的体现．3．楞次定律的具体应用（1）从“阻碍磁通量变化”的角度来看，由磁通量计算式Φ=BS sinα可知，磁通量变化ΔΦ=Φ2-Φ1有多种形式，主要有：①S、α不变，B改变，这时ΔΦ=ΔB S sinα②B、α不变，S改变，这时ΔΦ=ΔS B sinα③B、S不变，α改变，这时ΔΦ=BS（sinα2-sinα1）当B、S、α中有两个或三个一起变化时，就要分别计算Φ1、Φ2，再求Φ2-Φ1了。
江苏省扬州市江都中学高考物理一轮复习 第一章《电磁
第5课时本章总结◇◇◇◇◇◇课堂导学案◇◇◇◇◇◇要点提示一、电磁感应现象中的电路问题解决电磁感应中的电路问题，一方面要考虑电磁学中的有关规律，如右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律;另一方面要考虑电路中的有关规律，如欧姆定律，串、并联电路的性质等.要将电磁学知识与电路知识结合起来，解题的一般思路是:将产生感应电动势的那部分电路等效为电源，画出等效电路图，分析内、外电路结构，应用闭合电路的欧姆定律和部分电路的欧姆定律，理顺各电学量之间的关系.二、电磁感应现象中的力学问题1. 电磁感应现象中得到了感应电动势，作为电源跟其他部分连成闭合回路，产生电流，处在磁场中的电流又会受到安培力，再加上导体所受到的其他力，使得导体处于一定的运动状态.解决这类问题要综合应用电磁感应规律、安培力的计算公式、闭合电路欧姆定律等，但更重要的解题基础仍是受力分析及动力学知识.2. 通过导体的感应电流在磁场中受到安培力的作用，电磁感应问题往往和力学问题联系在一起，基本方法是:①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.②求回路中电流的大小和方向.③分析研究导体受力情况(包含安培力，用左手定则确定其方向).④列动力学方程或平衡方程求解.3.运动的分解（牵连速度问题）三、电磁感应现象中的能量转化问题电磁感应过程实质是不同形式的能量转化的过程.因此，从功和能的观点入手，分析清楚电磁感应过程中能量转化的关系，是解决电磁感应问题的重要途径之一.1. 电磁感应现象中的能量转化与守恒.能量守恒定律是自然界中的一条基本规律.在电磁感应现象中，从磁通量变化的角度来看，感应电流总要阻碍原磁通量的变化;从导体和磁体相对运动的角度来看，感应电流总要阻碍它们的相对运动.电磁感应现象中的“阻碍”作用正是能量转化与守恒的具体体现，在这种“阻碍”的过程中，其他形式的能转化为电能，总能量守恒.2. 电磁感应现象中的能量转化方式.(1) 与感生电动势有关的电磁感应现象中:磁场能转化为电能.(2) 与动生电动势有关的电磁感应现象中:通过克服安培力做功，把机械能或其他形式的能转化为电能，克服安培力做多少功，就有多少机械能或其他形式的能转化为电能.同理，安培力做功的过程，是电能转化为机械能或其他形式能的过程，安培力做多少功，就有多少电能转化为机械能或其他形式的能.说明:当感应电流通过用电器时，电能又转化为其他形式的能，如果电路是纯电阻电路，转化的电能将全部转化为电阻的内能.四、电磁感应中的“双滑轨”问题分析1. 初速度不为零，不受其他水平外力的作用.光滑的平行导轨光滑不等距导轨示意图质量m1=m2电阻r1=r2长度L1=L2 质量m1=m2 电阻r1=r2 长度L1=2L2规律分析杆MN做变减速运动，杆PQ做变加速运动，稳定时，两杆的加速度均为零，以相等的速度做匀速运动稳定时，两杆的加速度均为零，两杆的速度之比为1∶22. 初速度为零，一杆受到恒定水平外力的作用.光滑的平行导轨不光滑平行导轨示意图质量m1=m2电阻r1=r2长度L1=L2 摩擦力F f1=F f2 质量m1=m2电阻r1=r2长度L1=L2规律分析开始时，两杆做变加速运动;稳定时，两杆以相同的加速度做匀变速运动若F≤2F f，则PQ杆先变加速后匀速运动;若F>2F f，PQ杆先变加速后两杆做匀速运动考点突破问题1 电磁感应现象中的电路问题【典型例题1】如图所示，两光滑平行金属导轨间距为L，直导线MN垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处于垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，电容器的电容为C，除电阻R外，导轨和导线的电阻均不计.现给导线MN一初速度v0，使其向右运动，当电路稳定后，MN以速度v向右做匀速运动时( )A. 电容器两端的电压为BLv0B. 电阻两端的电压为BLvC. 电容器所带电荷量为CBLvD. 为保持MN匀速运动，需对其施加的拉力大小为R vLB22变式：如图所示，质量为M的导体棒ab垂直放在相距为l的光滑平行金属轨道上.导轨平面与水平面的夹角为θ，并处于磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，左侧是水平放置、间距为d的平行金属板.R和R x分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻.(1) 调节R x=R，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I及棒的速率v.(2) 改变R x，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为m、带电荷量为+q的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过平行金属板，求此时的R x.问题2 电磁感应现象中的力学问题【典型例题2】如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距L=1m，导轨平面与水平面成θ=37°角，下端连接阻值为R=4Ω的电阻.匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度B=1T.质量m=0.4kg、电阻r=1Ω的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25，金属棒以初速度v0=20m/s沿导轨滑下，取g=10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8.求:(1) 金属棒沿导轨下滑的最大加速度.(2) 金属棒下滑时电阻R消耗的最小功率.变式：如图甲所示，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距L为0.5 m，导轨左端连接一个阻值为2 Ω的定值电阻R.将一根质量为0.2 kg的金属棒cd垂直放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒cd的电阻r=2 Ω，导轨电阻不计，整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度为B=2 T.若棒以1 m/s的初速度向右运动，同时对棒施加水平向右的拉力F作用，并保持拉力的功率恒为4 W，从此时开始计时，经过一定时间t 金属棒的速度稳定不变，电阻R中产生的电热为3.2 J，图乙为安培力与时间的关系图象.试求:(1) 金属棒的最大速度.(2) 金属棒速度为2 m/s时的加速度.(3) 此过程对应的时间t.甲乙问题3 电磁感应现象中的能量转化问题【典型例题3】如图所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为α=30°，导轨光滑且电阻不计，导轨处在垂直导轨平面向上的有界匀强磁场中.两根电阻都为R=2Ω、质量都为m=0.2kg的完全相同的细金属棒ab和cd垂直导轨并排靠紧地放置在导轨上，与磁场上边界距离为x=1.6m，有界匀强磁场宽度为3x=4.8m.先将金属棒ab由静止释放，金属棒ab刚进入磁场就恰好做匀速运动，此时立即由静止释放金属棒cd，金属棒cd在出磁场前已做匀速运动.两金属棒在下滑过程中与导轨接触始终良好(重力加速度取g=10m/s2).求:(1) 金属棒ab刚进入磁场时棒中电流I.(2) 金属棒cd在磁场中运动的过程中通过回路某一截面的电荷量q.(3) 两根金属棒全部通过磁场的过程中回路产生的焦耳热Q.变式：如图所示，在倾角为θ的光滑的斜面上，存在着两个磁感应强度相等的匀强磁场，方向一个垂直斜面向上，另一个垂直斜面向下，宽度均为L.一个质量为m、边长也为L的正方形线框(设电阻为R)以速度v进入磁场时，恰好做匀速直线运动.若当ab边到达gg'与ff'中间位置时，线框又恰好做匀速运动，则:(1) 当ab边刚越过ff'时，线框加速度的值为多少?(2) 求线框开始进入磁场到ab边到达gg'与ff'中间位置的过程中产生的热量是多少?问题4、电磁感应中的“双滑轨”问题分析【典型例题4】如图所示，相距L的光滑金属导轨，半径为R的四分之一圆弧部分竖直放置，直的部分固定于水平地面，MNQP范围内有方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场.金属棒ab和cd垂直导轨且接触良好，cd静止在磁场中;ab从圆弧的顶端由静止释放，进入磁场后与cd没有接触.已知ab的质量为m、电阻为r，cd的质量为3m、电阻为r，金属导轨电阻不计，重力加速度为g.求:(1) ab到达圆弧底端时对轨道的压力大小.(2) 在图中标出ab刚进入磁场时cd中的电流大小和方向.（3）若cd离开磁场时的速度是此刻ab速度的一半，求：cd离开磁场瞬间，ab受到的安培力大小【变式训练4】如图所示，间距L=0.3 m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内.在水平面a1b1b2a2区域内和倾角θ=37°的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B1=0.4 T、方向竖直向上和B2=1 T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场.电阻R=0.3 Ω、质量m1=0.1 kg、长为L的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两端固定在b1、b2点，K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好.一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂，绳上穿有质量m2=0.05 kg的小环.已知小环以a=6 m/s2的加速度沿绳下滑，K 杆保持静止，Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动.不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长.取g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8.求:(1) 小环所受摩擦力的大小.(2) Q杆所受拉力的瞬时功率.第5课时本章总结参考答案考点突破【典型例题1】C变式：(1)Bl Mg θsin ,22sin 2l B MgR θ(2) θsin qM mBld【典型例题2】(1) 6m/s 2,方向沿导轨向上 (2) 10.24W 变式：(1) 4 m/s (2) 7.5 m/s2(3) 1.975 s【典型例题3】(1) 1A (2) 0.8C (3) 8J变式：(1) 3gsin θ (2)23mgLsin θ+3215mv 2【典型例题4】(1) 3mg (2)rgRBL 22 电流的方向为abdca 变式：(1) 0.2 N (2) 2 W。
江苏省扬州市江都中学高考物理一轮复习 第一章《电磁
第1课时电磁感应现象楞次定律( )1. 如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量Φa和Φb的大小关系为A. Φa>ΦbB. Φa<ΦbC. Φa=ΦbD. 无法比较( )2.如图所示，一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，自左向右看，环中的感应电流A. 沿顺时针方向B. 先沿顺时针方向后沿逆时针方向C. 沿逆时针方向D. 先沿逆时针方向后沿顺时针方向( )3. 现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接.在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转.由此可以推断A. 线圈A向上移动或滑动变阻器的滑片P向右加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转B. 线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转C. 滑动变阻器的滑片P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央D. 因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向( )4. 如图所示，欲使原来静止的ab杆向右移动，cd杆应( )A．向右匀速运动B．向右加速运动C．向左加速运动D．向左减速运动（）5. 超导体的电阻为零，如果闭合的超导电路内有电流，这个电流不产生焦耳热，所以不会自行消失.有一超导圆环固定于图示位置，此时圆环中没有电流.将一根条形磁体沿圆环的中心轴OO'移到P点.下列说法中正确的是A. 磁体移近的过程中，从左向右看圆环中产生顺时针方向的感应电流B. 磁体移近的过程中，圆环受到磁体的吸引作用C. 磁体到达P点停止后，圆环中电流立即消失D. 磁体到达P点停止后，圆环受到磁体的排斥作用( )6. 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，当PQ在外力作用下运动时，MN在磁场力作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是A. 向右匀加速运动B. 向左匀加速运动C. 向右匀减速运动D. 向左匀减速运动( )7.如图所示是某电磁冲击钻的原理图，若某一时刻突然发现钻头M向右运动，则可能的情况是A. 开关S闭合瞬间B. 开关S由闭合到断开的瞬间C. 开关S已经是闭合的，变阻器滑片P向左迅速滑动D. 开关S已经是闭合的，变阻器滑片P向右迅速滑动( )8. 如图甲所示，螺线管内有一平行于轴线的磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向，螺线管与U形导线框cdef相连，导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导线框cdef在同一平面内.当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时甲乙A. 在t1时刻，金属圆环L内的磁通量最大B. 在t2时刻，金属圆环L内的磁通量最大C. 在t1-t2时间内，金属圆环L内有逆时针方向的感应电流D. 在t1-t2时间内，金属圆环L有收缩趋势第1课时电磁感应现象楞次定律参考答案1. A2. C3. B4. BD5. D6. BC7.AC8.BD。
江苏省扬州市江都中学2016届高考物理一轮复习第三章《传感器》(第4课时)章末复习导学案新人教版选修3_2
第4课时 章末复习◇◇◇◇◇◇课前预习案◇◇◇◇◇◇要点提示一、交变电流的“四值”正弦交变电流的电动势、电压和电流都有最大值、有效值、瞬时值和平均值的区别.1. 瞬时值:它是反映不同时刻交变电流的大小和方向，正弦交变电流瞬时值表达式为e=Emsin ωt ，i=Imsin ωt.应当注意必须从中性面开始计时才是正弦形式，若从垂直中性面的位置开始计时则是余弦形式.2. 最大值:也叫峰值，它是最大的瞬时值，它反映的是交变电流大小的变化范围，当线圈平面跟磁感线平行时，交流电动势最大，Em=NBS ω(转轴垂直于磁感线).电容器接在交流电路中，则交流电压的最大值不能超过电容器的耐压值.3. 平均值:它是指交变电流图象中图线与横轴所围成的面积值跟时间的比值.其量值可用法拉第电磁感应定律E=N ΔΔt Φ来求.计算平均值切忌用算术平均法，即E =122E E +求解.计算某段时间通过电路的电荷量一定要用平均值. 4.有效值:它是根据电流的热效应来规定的.正弦交变电流的有效值跟最大值之间的关系是.对于非正弦电流的有效值，以上关系不成立，应根据有效值定义来求.通常所说交流电压、电流是用电压表、电流表测得的，都是指有效值.用电器上所标电压、电流值也是指有效值.在计算交变电流通过导体产生热量、热功以及确定保险丝的熔断电流时，只能用有效值.三、传感器的分析思想1. 传感器所感受到的物理量.传感器所感受到的物理量有力、热、磁、光、声等. 2. 转换电路把输出量转换成电信号.考查传感器的试题内容虽各不相同，但分析思路却有共同点:因为传感器工作过程都是通过对某一物理量敏感的元件将感受到的信号按一定规律转换成便于利用的信号，故在分析过程中只要把握住该元件相对敏感信号的变化关系，再分析该元件的变化对其所处环境的影响，就能将传感器的原理分析出来并用以解题.3. 摸清敏感元件的特性是解决传感器问题的关键.(1) 热敏电阻的特性:热敏电阻的阻值随温度升高而减小.与金属热电阻的特性相反.(2) 光敏电阻的特性:光敏电阻的阻值与光照强度有关.光照越强，阻值越小.(3) 力传感器的应用:力传感器是将力信号转化为电流信号的元件. (4) 温度传感器的应用:温度传感器是将温度这个热学量转化为电阻这个电学量的元件.(5) 霍尔元件的应用:霍尔元件是将磁感应强度这个磁学量转化为电压这个电学量的元件.考点突破问题1 交变电流的“四值”计算【典型例题1】电阻为1Ω的单匝矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴，在匀强磁场中匀速转动，产生的交流电动势随时间变化的图象如图所示.现把交变电流加在电阻为9Ω的电热丝上，下列说法中正确的是( )A. 线圈转动的角速度为100rad/sB. 在0.005s 时间内，通过电阻的电荷量为 15π CC. 电热丝两端的电压为180VD. 电热丝的发热功率为1 800W变式：如图所示，线圈面积为0.05 m2，共100匝，线圈总电阻为1 Ω，与外电阻R=9 Ω相连.当线圈在B=2/π T 的匀强磁场中绕OO'以转速n=300 r/min 匀速转动时，求: (1) 若从线圈处于中性面开始计时，写出电动势的瞬时值表达式. (2) 两电表的示数.(3) 线圈转过1/60 s 时，电动势的瞬时值.(4) 线圈转过1/30 s 的过程中，通过电阻R 的电荷量. (5) 线圈匀速转一周外力做的功.问题2 变压器电压、电流、电功率、电功及焦耳热的计算【典型例题2】如图甲所示，理想变压器的原线圈电路中装有0.5A 的保险丝L ，原线圈匝数n1=600匝，副线圈匝数n2=120匝.当原线圈接在如图乙所示的交流电源上，要使整个电路和用电器正常工作，则副线圈两端可以接()A. 阻值为12Ω的电阻B. 并联两盏“36V 40W”的灯泡C. 工作频率为10Hz 的用电设备D. 耐压值为36V 的电容器变式：如图所示为一理想变压器，S 为单刀双掷开关，P 是滑动变阻器的滑片，U1为加在变压器原线圈两端的电压.I1为原线圈中的电流，则下列说法中错误的是()A. 保持U1和P的位置不变，S由a合到b时，I1将增大B. 保持U1和P的位置不变，S由b合到a时，R消耗功率减小C. 保持P的位置不变，S合在a处，当U1增大时，I1将增大D. 保持U1不变，S合在a处，当P上滑时，I1将增大问题3 传感元件的应用【典型例题3】酒精测试仪用于机动车驾驶人员是否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测.它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化.在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻.这样，电压表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系.如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度C之间的对应关系正确的是( )A. U越大，表示C越大，C与U成正比B. U越大，表示C越大，但是C与U不成正比C. U越大，表示C越小，C与U成正比D. U越大，表示C越小，但是C与U不成反比变式：家用电热灭蚊器电热部分的主要部件是PCT元件，PCT元件是由钛酸钡等导体材料组成的电阻器，其电阻率ρ与温度t的关系如图所示.由于这种特性，PCT元件具有发热、控温双重功能，若电热灭蚊器环境温度低于t1，下列说法中正确的是( )A. 通电后，其电功率先增大后减小B. 通电后，其电功率先减小后增大C. 当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1或t2不变D. 当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1至t2间的某一值不变第4课时 章末复习 参考答案考点突破【典型例题1】 BD【解析】由题图可知T=0.02s,ω=2πT =100π rad/s,故A 错误.在00.005s 内,由U m =nBS ω得BS=2π Wb,q=ΔR r Φ+=-0BS R r +=15π C,故B 正确.电热丝两端电压U=RR r +故C 错误.电热丝的发热功率P=I 2R=2U R= W=1 800 W,故D 正确.变式：(1) e=100sin(10πt)V(3) 50 V (4) 12π C (5) 100 J【典型例题2】B【解析】当原线圈接在如图乙所示的交流电源上,变压器输入的有效值为U 1=180V,由U 1∶U 2=n 1∶n 2得,副线圈输出电压有效值为U 2=36V,由I 1n 1=I 2n 2可知,副线圈最大电流为I 2=2.5A,副线圈两端可以接的最小电阻为R=22U I =14.4Ω,故A 错误.变压器最大输入功率为180×0.5W=90W,副线圈两端可以并联两盏“36V 40W”的灯泡,故B 正确.由图乙所示的图象可知,交变电流频率为50Hz,副线圈两端不可以接工作频率为10Hz 的用电设备,故C 错误.副线圈输出电压最大值为U m2副线圈两端不可以接耐压值为36V 的电容器,故D 错误.变式：D【典型例题3】 B【解析】由闭合电路欧姆定律可知,干路的电流I=0x Er R R R +++,电压表示数U=IR 0=0x ER r R R R +++,而R x C=k(定值),可知U 越大,表示C 越大,但是C 与U 不成正比,故B 正确.变式：AD。
江苏省扬州市江都中学届高考物理一轮复习第一章《电磁感应》(第5课时)本章总结课后练习新人教版选修32
第5课时 本章总结（ ）1．竖直放置的平行光滑导轨，其电阻不计，磁场方向如图所示，B ＝0.5T ，导体捧ab 与cd 长均为0.2m ，电阻均为0.lΩ，重均为0.1N ，现用力向上拉导体棒ab ，使之匀速向上(与导轨接触良好,导轨足够长)，此时，导体棒cd 恰好静止，那么导体棒ab 上升时，下列说法中正确的是A ．导体棒ab 受到的拉力大小为2NB ．导体棒ab 向上的速度为0.2m/sC ．在2s 内，拉力做功转化电能的是0.4JD ．在2s 内，拉力做功为0.6J（ ）2．如图所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg 处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab 与金属框架接触良好。
在两根导轨的端点d 、e 之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计。
现用一水平向右的外力F 作用在金属杆ab 上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动中杆ab 始终垂直于框架。
图2为一段时间内金属杆受到的安培力f 随时间t 的变化关系，则图3中可以表示外力F 随时间t 变化关系的图象是（ ）3．如图所示，欲使原来静止的ab 杆向右移动，cd 杆应( )A ．向右匀速运动B ．向右加速运动C ．向左加速运动D ．向左减速运动（ ）4．如图所示，一根长导线弯曲成“п”，通以直流电I ，正中间用绝缘线悬挂一金属环C ，环与导线处于同一竖直平面内，在电流I 增大的过程中，下列叙述正确的是（ ）A ．金属环中无感应电流产生B ．金属环中有逆时针方向的感应电流C ．悬挂金属环C 的竖直线中拉力变大D ．金属环C 一定仍保持静止状态图 1 图 2 图 35.如图所示，两根金属导轨平行放置在倾角为=θ30°的斜面上，导轨左端接有电阻 Ω=8R ，导轨自身电阻不计．匀强磁场垂直于斜面向上，磁感应强度为T B 5.0=．质量为 Kg m 1.0=，电阻为Ω=2r 的金属棒ab 由静止释放，沿导轨下滑，如图所示．设导轨足够长，导轨宽度2L m =，金属棒ab 下滑过程中始终与导轨接触良好，当金属棒下滑的高度为3h m =时，恰好达到最大速度v m =2m/s ，求此过程中：(1)金属棒受到的摩擦阻力；(2)电阻R 中产生的热量；(3)通过电阻R 的电量．6.一个质量m=0.1kg 的正方形金属框总电阻R=0.5Ω，金属框放在表面绝缘且光滑的斜面顶端（金属框上边与AA ′重合），自静止开始沿斜面下滑，下滑过程中穿过一段边界与斜面底边BB ′平行、宽度为d 的匀强磁场后滑至斜面底端（金属框下边与BB ′重合），设金属框在下滑过程中的速度为v ，与此对应的位移为s ，那么v 2-s 图象如图所示，已知匀强磁场方向垂直斜面向上，g=10m/s 2．（1）根据v 2-s 图象所提供的信息，计算出斜面倾角θ和匀强磁场宽度d ．（2）匀强磁场的磁感应强度多大？（3）金属框从斜面顶端滑至底端所需的时间为多少？θsin 1mg R BLv BL =,021105.0sin ===g a θθsin ,s /m 4,16121mg F v v ===安此时22232232===mR S L B v ,S v m R BLv BL 016T .0sin 11==v mgR L B θ第5课时 本章总结 参考答案1．C 2．B 3．BD 4．BCD5. 解：(1)在匀速提升过程中线圈运动速度 υ=td ， 线圈中感应电动势 E=nBL υ， 产生的感应电流I=R E ， 流过导线横截面的电量q=I·t，联立得q= RRLd π 。
江苏省扬州市江都中学高考物理一轮复习 第一章《电磁
第3课时电磁感应中的电路与图像问题（）1．如图所示是两个互连的金属圆环，小金属环的电阻是大金属环电阻的二分之一，磁场垂直穿过大金属环所在区域.当磁感应强度随时间均匀变化时，在大环内产生的感应电动势为E，则a、b两点间的电势差为A. E/2B. E/3C. 2E/3D. E（）2．如图所示，两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置，相对的端面之间有一缝隙，铁芯上绕导线并与电源连接，在缝隙中形成一匀强磁场.一铜质细直棒ab水平置于缝隙中，且与圆柱轴线等高、垂直.让铜棒从静止开始自由下落，铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为E1，下落距离为0.8R时电动势大小为E2.忽略涡流损耗和边缘效应.关于E1、E2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性，下列说法中正确的是A. E1>E2，a端为正B. E1>E2，b端为正C. E1<E2，a端为正D. E1<E2，b端为正（）3．如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5 m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1 Ω.一导体棒MN垂直于导轨放置，质量为0.2 kg，接入电路的电阻为1 Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为0.8 T.将导体棒MN由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度取g=10 m/s2，sin 37°=0.6)A. 2.5 m/s，1 WB. 5 m/s，1 WC. 7.5 m/s，9 WD. 15 m/s，9 WD．作用在质点上的所有力消失后，质点运动的速度将不断减小（）4．一矩形线圈位于一个方向垂直线圈平面向里的磁场中，如图甲所示，磁感应强度B随t的变化规律如图乙所示.以I表示线圈中的感应电流，以图甲线圈上箭头所示方向的电流为正，则以下的i t图中正确的是甲乙A B C D5. 如图甲所示，一个电阻值为R 、匝数为n 的圆形金属线圈与阻值为2R 的电阻R 1连接成闭合回路.线圈的半径为r 1，在线圈中半径为r 2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B 随时间t 变化的关系图线如图乙所示.图线与横、纵轴的截距分别为t 0和B 0.导线的电阻不计，求0至t 1时间内: (1) 通过电阻R 1的电流大小和方向.(2) 通过电阻R 1的电荷量q 及电阻R 1上产生的热量.6. 如图所示，粗细均匀的金属环的电阻为R ，可转动的金属杆OA 的电阻为4R，杆长为L ，A 端与环相接触.一定值电阻分别与杆的端点O 及环边连接，杆OA 在垂直于环面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场中，绕O 端以角速度ω顺时针转动.若定值电阻为2R，求电路中总电流的变化范围.第3课时 电磁感应中的电路与图像问题 参考答案1.B2.D3.B4. A5. (1)02203Rt r B n π ,方向从b 到a (2) 012203Rt t r B n π, 214202292Rt t r B n π 6. RBL 22ω≤I ≤R BL 322ω.。
江苏省扬州市江都中学2016届高考物理一轮复习 第一章《电磁要点
第 课时
4
电磁感应中的动力学问题和能量问题
活动一
活动一
课前预习部分
基础检测
活动二 课堂导学部分
活动一
问题1
电磁感应的动力学问题
活动二 课堂导学部分
活动一
问题1
电磁感应的动力学问题
【典型例题1】如图所示，质量为m的U形金属框M'MNN'，静放在倾角为θ的粗 糙绝缘斜面上，与斜面间的动摩擦因数为 μ ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦 力;MM'、NN'边相互平行，相距L，电阻不计且足够长;底边MN垂直于MM'，电 阻为r.光滑导体棒ab电阻为R，横放在框架上;整个装置处于垂直斜面向上、磁感 应强度为B的匀强磁场中.在沿斜面向上与ab垂直的拉力作用下，ab沿斜面向上 运动.若导体棒ab与MM'、NN'始终保持良好接触，且重力不计.则:
．
活动二 课堂导学部分
活动一
问题2
电磁感应的能量问题
【典型例题2】如图所示，竖直放置的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L，在M点和 P点间接有一个阻值为R的电阻，在两导轨间的矩形区域OO1O1'O'内有垂直导轨平面 向里、宽为d的匀强磁场，磁感应强度为B.一质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直地搁 在导轨上，与磁场的上边界相距d0，现使ab棒由静止开始释放，棒ab在离开磁场前已 经做匀速直线运动(棒ab与导轨始终保持良好接触且下落过程中始终保持水平，导轨 8 2 的电阻不计). (1) 求棒ab离开磁场的下边界时的速度大小. (2) 求棒ab在通过磁场区的过程中产生的焦耳热. (3) 试分析讨论棒ab在磁场中可能出现的运动情况.
．
活动二 课堂导学部分
活动一
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第4课时 电磁感应中的动力学问题和能量问题
（ ）1．边长为h 的正方形金属导线框，从如图所示的初始位置由静止开始下落，通过一匀强磁场区域，磁场方向垂直于线框平面，磁场区宽度等于H ，H>h.从线框开始下落
到完全穿过磁场区的整个过程中
A. 线框中总是有感应电流存在
B. 线框受到的磁场力的合力有时向上，有时向下
C. 线框运动的方向始终是向下的
D. 线框速度的大小不一定总是在增加
（ ）2如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd.ab 边长大于bc 边长，置于垂直纸面向里、边界为MN 的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN.第一次ab 边平行MN 进入磁场，线框上产生的热量为Q 1，通过线框导体横截面的电荷量为q 1.第二次bc 边平行MN 进入磁场.线框上产生的热量为Q 2，通过线框导体横截面的电荷量为q 2，则
A. Q 1>Q 2，q 1=q 2
B. Q 1>Q 2，q 1>q 2
C. Q 1=Q 2，q 1=q 2
D. Q 1=Q 2，q 1>q 2
（ ）3．在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平
行金属导轨PQ 、MN ，相距为L ，导轨处于磁感应强度为B 的
匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下.有两根质量均为m
的金属棒a 、b ，先将a 棒垂直导轨放置，用跨过光滑定滑轮
的细线与物块c 连接，连接a 棒的细线平行于导轨，由静止
释放c ，此后某时刻，将b 也垂直导轨放置，a 、c 此刻起做匀速运动，b 棒刚好能静止在导轨上.a 棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨电接触良好，导轨电阻不计.则
A. 物块c 的质量是2msin θ
B. b 棒放上导轨前，物块c 减少的重力势能等于a 、c 增加的动能
C. b 棒放上导轨后，物块c 减少的重力势能等于回路消耗的电能
D. b 棒放上导轨后，a 棒中电流大小是BL
mg sin （ ）4．如图所示，相距为L 的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ，上端接有定值电阻R ，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B.将质量为m 的导体棒由静止释放，当速度达到v 时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为P ，导体棒最终以2v 的速度匀速运动.导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g.下列说法
中正确的是
A. P=2mgvsin θ
B. P=3mgvsin θ
2 C. 当导体棒速度达到2v 时加速度大小为2
g sin θ D. 在导体棒速度达到2v 以后匀速运动的过程中，R 上产生的焦耳热等于拉力所做的功
5. 如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l=0.5m ，左端接有阻值R=0.3Ω 的电阻.一质量m=0.1kg 、电阻r=0.1Ω的金属棒MN 放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.4T.棒在水平向右的外力作用下，
由静止开始以a=2m/s 2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x=9m 时撤去外力，棒继续运动
一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q 1∶Q 2=2∶1.导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触.求:
(1) 棒在匀加速运动过程中，通过电阻R 的电荷量q.
(2) 撤去外力后回路中产生的焦耳热Q 2.
(3) 外力做的功W F .
6. 如图所示，在绝缘光滑的水平面上，有一个边长为l 的正方形线框，用一垂直于ab 边的恒定外力将正方形线框以速率v 1匀速拉进磁感应强度为B 的有界匀强磁场区域，当正方形线框全部进入磁场后立即将外力撤去，线框最终能完全离开磁场.若测得cd 边刚要离开磁场时速率为v 2，已知磁场方向竖直向下，宽度为5l ，正方形线框每条边的电阻均为R ，求:
(1) 恒定外力的大小.
(2) 线框ab 边刚进磁场到刚要出磁场时所用时间t 和cd 边刚要离开磁场时的电势差U cd .
(3) 整个过程中产生的焦耳热Q.
第4课时 电磁感应中的动力学问题和能量问题 参考答案
1. CD
2. A
3. AD
4. AC
5. (1) 4.5C (2) 1.8J (3) 5.4J
6. (1) R v l B 4122 (2) 15v l 43Blv 2 (3) R v l B 4132+2121mv -222
1mv。