第十章 专题强化18 电磁感应中的五大经典问题(一)（课件PPT）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（老教材 新高考）

第十章 电磁感应 专题强化18 电磁感应中的五大经典问题（一） >)>>第十章 电磁感应 热点一电路问题 1.内电路：切割磁感线的导体棒或磁通量发生变化的线圈相当于电源。 2.外电路：除电源外其余部分是外电路。 3.电磁感应中电路知识的关系图 闭合电路 电磁感应 、E E=Ble R+r U=-E R 联系1：电动势E 尽n4 △ R+r P=IU 联系2：功和能 E=1Bfo Q=I'Rt 9=nAp q=CU R 物 >>>第十章 电磁感应 【典例1】(2022河南豫南九校模拟)如图所示，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金 属条制成的矩形线框abcd,固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。一接 入电路电阻为R的导体棒PQ,在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过 程中PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动 的过程中( A.PQ中的电流先增大后减小 B.PQ两端的电压先减小后增大 C.PQ上拉力的功率先减小后增大 D.线框消耗的电功率先减小后增大 >)>>第十章 电磁感应 解题关键 (1)画出PQ从靠近ad处滑向bc过程中的等效电路图。 (2)当R=r时，电源的输出功率最大。 e ⊙ >>>第十章 电磁感应 C解析：导体棒产生的电动势E=BLo,等效电路如解题关键图所示，总电阻R总 R方·R点=R十 (3R-R左) =R十R左十R右 3R ,在Pg从靠近ad处向bc滑动的过程中，总电阻先增 大后减小，总电流先减小后增大，A错误；PQ两端的电压为路端电压U=E一R,即先 增大后减小，B错误；拉力的功率等于克服安培力做功的功率，有P安=BL),先减小 后增大，C正确；线框消耗的电功率即为外电阻消耗的功率，外电阻先增大后减小，因 外电阻最大值为，小于内阻R,根据电源的输出功率与外电阻大小的变化关系可知， 外电阻越接近内电阻，电源的输出功率越大，因此线框消耗的电功率先增大后减小，D 错误。 >)>>第十章 电磁感应 提炼解题策略 分析电磁感应电路的思维 ()确定等效电源：感应电动势、内阻； (2)分析外电路：串并联关系，画出等效电路图； (3)选用规律解析：串并联规律、部分和闭合电路欧姆定律、电功和电功率规律等 ⊙ >>>第十章电磁感应 热点二力学问题 应用电磁感应规律（法拉第电磁感应定律、楞次定律）及力学中的有关规律（共点力的 平衡条件、牛顿运动定律、动能定理)分析。 e 〉〉>第十章 电磁感应 【典例2】(2022重庆卷)如图甲所示，光滑的平行导电轨道水平固定在桌面上，轨 道间连接一可变电阻，导体杆与轨道垂直并接触良好（不计杆和轨道的电阻），整个装置 处在垂直于轨道平面向上的匀强磁场中。杆在水平向右的拉力作用下先后两次都由静止 开始做匀加速直线运动，两次运动中拉力大小与速率的关系如图乙所示。其中，第一次 对应直线①，初始拉力大小为F,改变电阻阻值和磁感应强度大小后，第二次对应直线 ②，初始拉力大小为2F,两直线交点的纵坐标为3F。若第一次和第二次运动中磁感 应强度的大小之比为k、电阻的阻值之比为m、杆从静止开始运动相同位移的时间之比 为n,则k、m、n可能为( 磁场 3F A.k=2、m=2、n=2 B.k=2V2、m=2、n=V2 拉力 C.k=V6、m=3、n=V2 D.k=2V3、m=6、n=2 导体杆 甲 乙 〉>第十章 电磁感应 C解析：杆在水平向右的拉力作用下先后两次都由静止开 始做匀加速直线运动，则在v=0时分别有1= ,a2= m杆 1杆 则在第一次和第二 次的运动中，由x=4可知，杆从静止开始运动相同位移的时间分别为1= 2x1n托 F0) B'L'v 2汇，则=V2;在第一次和第二次的运动中，根据牛顿第二定徘有P“R =1V B'L'o B'L m杆a,整理有F=m杆a+R”,则可知两次运动中F-0图像的斜率为R,则有2 尽品代，C正病 G 〉>>第十章 电磁感应 提炼解题策略 解答电磁感应中动力问题的一般思路是“先电后力” 分离出电路中由电磁感应 “源”的分析 →确定E和 所产生的电源 “路”的分析 弄清串、并联关系→求电流→确定F装 “力”的分析 确定杆或线圈受力→求合外力→求加速度 “运动”的分析 由力和运动的关系→确定运动模型 e ⊙