第15讲　计算题对“三大观点解决电磁感应综合问题”的考查-【创新思维】2023高考二轮物理专题复习配套PPT课件（老教材老高考）

第15讲　计算题对“三大观点解决电磁感应综合问题”的考查 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 线与斜面平行且线最初处于松弛状态。现先释放线框再释放物体，当cd边离开磁场时线框以v＝2 m/s的速度匀速下滑，在ab边运动到EF位置时，细线恰好被拉直绷紧(时间极短)，随即物体和线框一起匀速运动，t＝1 s后开始做匀加速运动。取g＝10 m/s2，求： 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 (1)匀强磁场的磁感应强度B； (2)细绳绷紧前，M下降的高度H； (3)系统在线框cd边离开磁场至重新进入磁场过程中损失的机械能ΔE。 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 动量观点分析： 绳突然绷紧过程中，对线框和物体应用动量定理得 对线框：I＝mv1－m(－v) 对物体：I′＝Mv1－Mv0 绳绷紧前M自由下落 v02＝2gH。 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 答案：见解析 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 应用动力学观点解决电磁感应问题的思路和方法 (1)思路：明确电源，画出等效电路，判断电流方向或电势高低。 (2)抓住“两个对象” 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 ③通过分析导体棒的受力情况和运动情况，建立力和运动之间的联系，计算稳定状态的物理量或对运动过程进行动态分析。 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 2.(2022·全国乙卷)如图，一不可伸长的细绳的上端 固定，下端系在边长为l＝0.40 m的正方形金属框 的一个顶点上。金属框的一条对角线水平，其下 方有方向垂直于金属框所在平面的匀强磁场。已知构成金属框的导线单位长度的阻值为λ＝5.0×10－3 Ω/m；在t＝0到t＝3.0 s 时间内，磁感应强度大小随时间t的变化关系为B(t)＝0.3－0.1t(SI)。求： (1)t＝2.0 s时金属框所受安培力的大小； 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 (2)在t＝0到t＝2.0 s时间内金属框产生的焦耳热。 答案：(2)0.016 J 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 入一方向垂直于斜面的匀强磁场区域，磁场边界(图中虚线)与斜面底边平行；金属棒在磁场中做匀速运动，直至离开磁场区域。当金属棒离开磁场的瞬间，导体框的EF边正好进入磁场，并在匀速运动一段距离后开始加速。已知金属棒与导体框之间始终接触良好，磁场的磁感应强度大小B＝1 T，重力加速度大小取g＝10 m/s2，sin α＝0.6。求： 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 (1)金属棒在磁场中运动时所受安培力的大小； [答案]　(1)0.18 N　 [解析]　(1)设导体框与金属棒一起加速的加速度为a1，金属棒刚进入磁场的速度为v1，电流为I，电动势为E，安培力为F安，金属棒质量为m。 对导体框与金属棒整体，由牛顿第二定律得 (M＋m)gsin α＝(M＋m)a① 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 (2)金属棒的质量以及金属棒与导体框之间的动摩擦因数； [解析] (2)设EF边刚进入磁场时速度为v2，此时导体框所受的安培力为 F安′，导体框做匀加速运动的加速度为a1，金属棒与导体框之间的动摩擦因数为μ。 金属棒在磁场中匀速运动，有 F安－μmgcos α＝mgsin α⑦ 导体框加速过程有Mgsin α－μmgcos α＝Ma1⑧ 当金属棒离开磁场时，EF刚好进入磁场做匀速运动，有 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 (3)导体框匀速运动的距离。 [解析] (3)设金属棒做加速运动的加速度为a2，金属棒与导体框达到共速的时间为t，导体框匀速运动的距离为x。金属棒加速，有 mgsin θ＋μmgcos θ＝ma2⑬ v2＝v1＋a2t⑭ x＝v2t⑮ 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 (1)ab边进入磁场前，线框在水平方向和竖直方向的加速度大小； [答案]　(1)20 m/s2　10 m/s2　 [解析]　(1)