第十一章 第3讲 电磁感应规律的综合应用-【金版教程】2024高考物理一轮复习解决方案全书word（新教材）

金版教程 高考科学复习解决方案 物理 第讲　电磁感应规律的综合应用 [教材阅读指导] (对应人教版选择性必修第二册相关内容及问题) 　第二章第3节[练习与应用]T4。 提示：卫星克服安培力做功，使机械能转化为电能，会使卫星的轨道变低。 　第二章[复习与提高]A组T3。 提示：Q＝2mgl＝0.02 J。 　第二章[复习与提高]B组T4，若先闭合开关S，再从静止开始释放金属杆ab，分析金属杆ab的运动情况。 提示：先竖直向下做加速度越来越小的加速运动，当加速度减小为0之后，再做匀速运动。 　第二章[复习与提高]B组T5。 提示：如图所示。 物理观念　电磁感应和电路的综合 1．对电源的理解：在电磁感应现象中，产生感应电动势的那部分导体相当于电源。如：切割磁感线的导体棒、有磁通量变化的线圈等。 2．对电路的理解：内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈；除电源外其余部分是外电路，外电路由电阻器、电容器等电学元件组成。在外电路中，电流从高电势处流向低电势处；在内电路中，电流则从低电势处流向高电势处。 3．与电路相联系的几个公式 (1)电源电动势：E＝n或E＝Blv。 (2)闭合电路欧姆定律：I＝。 电源的内电压：U内＝Ir。 电源的路端电压：U外＝IR＝E－Ir。 (3)消耗功率：P外＝IU，P总＝EI。 (4)电热：Q外＝I2Rt，Q总＝I2(R＋r)t。 物理观念　电磁感应现象中的动力学问题 1．安培力的大小 F＝ 2．安培力的方向 (1)先用右手定则或楞次定律确定感应电流方向，再用左手定则确定安培力方向。 (2)根据楞次定律，安培力方向一定和导体切割磁感线的运动方向相反。 3．分析导体受力情况时，应做包含安培力在内的全面受力分析，最后根据平衡条件或牛顿第二定律列方程。 物理观念　电磁感应现象中的能量问题 1．电磁感应中的能量转化 闭合电路的部分导体做切割磁感线运动产生感应电流，通有感应电流的导体在磁场中受安培力。外力克服安培力做功，将其他形式的能转化为电能；通有感应电流的导体在磁场中通过受安培力做功或通过电阻发热，使电能转化为其他形式的能。 2．实质 电磁感应现象的能量转化，实质是其他形式的能和电能之间的转化。 一 堵点疏通 1．在电磁感应现象中，产生感应电动势的那部分导体相当于电源。(　　) 2．导体所受安培力的方向一定与导体的运动方向相反。(　　) 3．物体克服安培力做功的过程是将其他形式的能量转化为电能的过程。(　　) 4．电源的电动势就是电源两端的电压。(　　) 5．在电磁感应现象中，求焦耳热时只能用Q＝I2Rt求解。(　　) 答案　1.√　2.×　3.√　4.×　5.× 二 对点激活 1. (人教版选择性必修第二册·第二章[复习与提高]B组T2改编)(多选)如图所示，单匝线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场，第二次又以速度2v匀速进入同一匀强磁场，则下列说法正确的是(　　) A．第二次与第一次进入时线圈中电流之比为2∶1 B．第二次与第一次进入时外力做功功率之比为2∶1 C．第二次与第一次进入过程中通过线圈某横截面的电荷量之比为2∶1 D．第二次与第一次进入时线圈中产生热量之比为2∶1 答案　AD 解析　由E＝Blv知＝，由I＝得＝，故A正确。匀速进入，外力做功的功率与克服安培力做功的功率相等，由P＝I2R得＝，故B错误。由电荷量q＝得＝，故C错误。产生热量Q＝Pt＝P·，得＝×＝，故D正确。 2．如图甲所示，放置在水平桌面上的两条光滑导轨间的距离L＝1 m，质量m＝1 kg的光滑导体棒放在导轨上，导体棒与导轨垂直且导体棒与导轨电阻均不计，导轨左端与阻值R＝4 Ω的电阻相连，导轨所在位置有磁感应强度为B＝2 T的匀强磁场，磁场的方向垂直导轨平面向下，现在给导体棒施加一个水平向右的恒定拉力F，并每隔0.2 s测量一次导体棒的速度，图乙是根据所测数据描绘出的导体棒的v­t图像(设导轨足够长)。 (1)求力F的大小； (2)求t＝1.6 s时，导体棒的加速度a的大小； (3)若1.6 s内导体棒的位移x＝8 m，试计算1.6 s内电阻上产生的热量Q。 答案　(1)10 N　(2)2 m/s2　(3)48 J 解析　(1)导体棒做切割磁感线运动，有E＝BLv，I＝，F安＝BIL 当导体棒速度最大为vm时，F＝F安m 解得F＝＝10 N。 (2)当t＝1.6 s时，v1＝8 m/s 此时F安1＝＝8 N 由牛顿第二定律得F－F安1＝ma 解得a＝2 m/s2。 (3)由能量守恒定律可知Fx＝Q＋ 解得Q＝48 J。 考点一　电磁感应中的电路问题 [科学思维梳理] 1．分析电磁感应中电路问题的基本步骤 注：如果在一个电路中产生电动势的部分有几个且相互联系，可视为等效电源的串、并联。 2．电磁感应中电路知