第2章 章末复习 知识整合与能力提升-（课件）2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册【南方凤凰台·5A新学案】人教版（安徽版）

第二章　电磁感应 章末复习　知识整合与能力提升 第1页 第二章　电磁感应 5A新学案 物理 · 选择性必修第二册 核心 目标 1. 理解法拉第电磁感应定律、楞次定律的内涵，能解释生产和生活中的电磁现象并研究物理问题． 2. 会做“探究影响感应电流方向的因素”实验，能制定科学探究实验方案，通过分析数据，发现规律. 核心知识·整合建构 应用创新·链接高考 1. (多选)(2021·广东卷)如图所示，水平放置足够长光滑金属导轨abc和de，ab与de平行，bc是以O为圆心的圆弧导轨．圆弧be左侧和扇形Obc内有方向如图所示的匀强磁场．金属杆OP的O端与e点用导线相接，P端与圆弧bc接触良好．初始时，可滑动的金属杆MN静止在平行导轨上．若杆OP绕O点在匀强磁场区内从b到c匀速转动时，回路中始终有电流，则关于此过程，下列说法中正确的有( ) A. 杆OP产生的感应电动势恒定 B. 杆OP受到的安培力不变 C. 杆MN做匀加速直线运动 D. 杆MN中的电流逐渐减小 AD 解析：杆OP绕O点在匀强磁场区内从b到c匀速转动时，切割磁感线，杆OP产生的感应电动势恒定，金属杆MN中有电流，受到安培力作用，向左做加速运动，产生由N指向M的反电动势，使MN中电流减小，所以杆MN做变加速直线运动，杆OP受到的安培力减小，A、D正确，B、C错误． 2. (2021·北京卷)如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U形导体框左端连接一阻值为R的电阻，质量为m、电阻为r的导体棒ab置于导体框上．不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦．ab以水平向右的初速度v0开始运动，最终停在导体框上．在此过程中( ) A. 导体棒做匀减速直线运动 B. 导体棒中感应电流的方向为a→b C 3. (多选)(2021·湖南卷)两个完全相同的正方形匀质金属框，边长为L，通过长为L的绝缘轻质杆相连，构成如图所示的组合体．距离组合体下底边H处有一方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场．磁场区域上下边界水平，高度为L，左右宽度足够大．把该组合体在垂直磁场的平面内以初速度v0水平无旋转抛出，设置合适的磁感应强度大小B使其匀速通过磁场，不计空气阻力．下列说法中正确的是( ) CD 4. (2021·河北卷)如图，距离为d的两平行金属板P、Q之间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B1，一束速度大小为v的等离子体垂直于磁场喷入板间．相距为L的两光滑平行金属导轨固定在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为B2，导轨平面与水平面夹角为θ，两导轨分别与P、Q相连．质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直导轨放置，恰好静止．重力加速度为g，不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力．下列说法中正确的是( ) B (1) 闭合开关S，由静止释放金属棒，求金属棒下落的最大速度v1. 解析：闭合开关S，由静止释放金属棒，当金属棒下落速度最大时 (2) 断开开关S，由静止释放金属棒，求金属棒下落的最大速度v2. 解析：断开开关S，由静止释放金属棒，金属棒下落的速度达到最大v2时，金属棒产生的电动势 E＝Um＋I0R＝BLv2 (3) 先闭合开关S，由静止释放金属棒，金属棒达到最大速度后，再断开开关S.忽略回路中电流突变的时间，求S断开瞬间金属棒的加速度大小a. 解析：闭合开关时，金属棒达到最大速度v1，此时电路中的电流 Thank you for watching C. 电阻R消耗的总电能为 eq \f(mv\o\al(2,0)R,2R＋r) D. 导体棒克服安培力做的总功小于 eq \f(1,2)mveq \o\al(2,0) 解析：导体棒做切割磁感线运动，产生感应电动势和感应电流，受到与速度成正比的安培力作用，做加速度逐渐减小的减速直线运动，A错误；由右手定则可判断出导体棒中感应电流的方向为b→a，B错误；由能量守恒定律，产生的总电能为 E＝eq \f(1,2)mveq \o\al(2,0)，由焦耳定律和串联电路规律可知，电阻R消耗的总电能为 eq \f(mv\o\al(2,0)R,2R＋r)，C正确；由功能原理可知，导体棒克服安培力做的总功等于 eq \f(1,2)mveq \o\al(2,0)，D错误． A. B与v0无关，与eq \r(H)成反比 B. 通过磁场的过程中，金属框中电流的大小和方向保持不变 C. 通过磁场的过程中，组合体克服安培力做功的功率与重力做功的功率相等 D. 调节H、v0和B，只要组合体仍能匀速通过磁场，则其通过磁场的过程中产生的热量不变 解析：组合体做平抛运动，进入匀强磁场区域后水平方向切割磁感线的两段导体产生的感应电动势抵消，竖直方向切割磁感线产生感应电动势和感应电流，受到安培力作用，使其匀速通过磁场．由平抛