第1章 章末综合提升—2020-2021学年教科版高中物理选修3-2讲义

[体系构建] [核心速填] 1．“磁生电”的发现：法拉第发现“磁生电”． 2．感应电流产生条件：电路闭合、磁通量发生变化． 3．感应电流方向的判断：楞次定律、右手定则． 4．感应电动势的大小：E＝n，E＝BLv. 5．感应电动势的方向：电源内部电流的方向． 6．电磁感应中能量的转化：安培力做负功，其他形式的能转化为电能；安培力做正功，电能转化为其他形式的能． 7．自感现象 产生条件：线圈本身电流发生变化； 自感系数：由线圈本身性质决定；应用——日光灯． 8．涡流 涡流的防止和利用：电磁阻尼、电磁驱动． 电磁感应中的动力学问题 通过导体的感应电流在磁场中将受到安培力作用，从而引起导体速度、加速度的变化． 1．基本方法 (1)由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)求回路中的电流． (3)分析导体受力情况(包括安培力在内的全面受力分析)． (4)根据平衡条件或牛顿第二定律列方程． 2．电磁感应中的动力学临界问题 (1)解决这类问题的关键是通过受力分析和运动状态的分析，寻找过程中的临界状态，如速度、加速度为最大值、最小值的条件． (2)基本思路是：导体受外力运动感应电动势感应电流导体安培力―→合外力变化―→加速度变化―→速度变化―→临界状态―→列式求解． 【例1】　如图所示，线圈abcd每边长l＝0.20 m，线圈质量m1＝0.10 kg、电阻R＝0.10 Ω，重物质量为m2＝0.14 kg.线圈上方的匀强磁场磁感应强度B＝0.5 T，方向垂直线圈平面向里，磁场区域的宽度为h＝0.20 m．重物从某一位置下降，使ab边进入磁场开始做匀速运动，求线圈做匀速运动的速度． 解析：线圈在匀速上升时受到的安培力F安、绳子的拉力F和重力m1g相互平衡，即F＝F安＋m1g ① 重物受力平衡：F＝m2g ② 线圈匀速上升，在线圈中产生的感应电流I＝③＝ 线圈受到向下的安培力F安＝BIl ④ 联立①②③④式解得v＝＝4 m/s. 答案：4 m/s [一语通关]　 电磁感应中力学问题的解题技巧 (1)将安培力与其他力一起进行分析． (2)要特别注意安培力的大小和方向都有可能变化，不像重力或其他力一样是恒力． (3)列出稳定状态下的受力平衡方程往往是解题的突破口． [跟进训练] 1．(多选)如图甲所示，MN左侧有一垂直纸面向里磁感应强度大小为B的匀强磁场．现将一