gkwlnd15難點15電磁感應(yīng)電路分析與模型轉(zhuǎn)換

1、難點15電磁感應(yīng)電路分析與模型轉(zhuǎn)換電磁感應(yīng)電路的分析與計算以其覆蓋知識點多，綜合性強，思維含量高，充分體現(xiàn)考生能力和素質(zhì)等特點，成為歷屆高考命題的特點.●難點磁場1.（★★★）（1999年廣東）如圖151所示，MN、PQ為兩平行金屬導(dǎo)軌，M、P間連有一阻值為R的電阻，導(dǎo)軌處于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，磁場方向與導(dǎo)軌所在平面垂直，圖中磁場垂直紙面向里.有一金屬圓環(huán)沿兩導(dǎo)軌滑動，速度為v，與導(dǎo)軌接觸良好，圓環(huán)的直徑d與兩導(dǎo)軌間的距離相等

2、.設(shè)金屬環(huán)與導(dǎo)軌的電阻均可忽略，當金屬環(huán)向右做勻速運動時A.有感應(yīng)電流通過電阻R，大小為RdBv?B.有感應(yīng)電流通過電阻R，大小為RdBvC.有感應(yīng)電流通過電阻R，大小為RdBv2D.沒有感應(yīng)電流通過電阻R2.（★★★★）兩根相距d=0.20m的平行金屬長導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，并處于豎直方向的勻強磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度B=0.20T，導(dǎo)軌上面橫放著兩條金屬細桿，構(gòu)成矩形閉合回路.每條金屬細桿的電阻為r=0.25Ω，回路中其余部分的電

3、阻可不計，已知兩金屬細桿在平行導(dǎo)軌的拉力作用下沿導(dǎo)軌朝相反方向勻速平移，速度大小都是v=5.0ms，如圖152所示，不計導(dǎo)軌上的摩擦.（1）求作用于每條金屬細桿的拉力的大小.（2）求兩金屬細桿在間距增加0.40m的滑動過程中共產(chǎn)生的熱量.3.（★★★★）（1999年上海）如圖153所示，長為L、電阻r=0.3Ω、質(zhì)量m=0.1kg的金屬棒CD垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)軌間距也是L，棒與導(dǎo)軌間接觸良好，導(dǎo)軌電阻不

4、計，導(dǎo)軌左端接有R=0.5Ω的電阻，量程為了0～3.0A的電流表串接在一條導(dǎo)軌上，量程為0～1.0V的電壓表接在電阻R的兩端，垂直導(dǎo)軌平面的勻強磁場向下穿過平面.現(xiàn)以向右恒定外力F使金屬棒右移.當金屬棒以v=2ms的速度在導(dǎo)軌平面上勻速滑動時，觀察到電路中的一個電表正好滿偏，而另一個電表未滿偏.問：（1）此滿偏的電表是什么表說明理由.（2）拉動金屬棒的外力F多大（3）此時撤去外力F，金屬棒將逐漸慢下來，最終停止在導(dǎo)軌上.求從撤去外力到金

5、屬棒停止運動的過程中通過電阻R的電量.●案例探究［例1］（★★★★★★）據(jù)報道，1992年7月，美國“阿特蘭蒂斯“號航天飛機進行了一項衛(wèi)星懸繩發(fā)電實驗，實驗取得了部分成功.航天飛機在地球赤道上空離地面約3000km處由東向西飛行，相對地面速度大約6.5103ms，從航天飛機上向地心方向發(fā)射一顆衛(wèi)星，攜帶一根長20km，電阻為800Ω的金屬懸繩，使這根懸繩與地磁場垂直，做切割磁感線運動.假定這一范圍內(nèi)的地磁場是均勻的.磁感應(yīng)強度為4105

6、T，且認為懸繩上各點的切割速度和航天飛機的速度相同.根據(jù)理論設(shè)計，通過電離層（由等離子體組成）的作用，懸繩圖151圖152圖153B′＝（B＋t）③tB??此時安培力為F安=B′Ilab④由受力分析可知F安=mg⑤由①②③④⑤式并代入數(shù)據(jù)：t=495s●錦囊妙計一、命題特點對電磁感應(yīng)電路的考查命題，常以學(xué)科內(nèi)綜合題目呈現(xiàn)，涉及電磁感應(yīng)定律、直流電路、功、動能定理、能量轉(zhuǎn)化與守恒等多個知識點，突出考查考生理解能力、分析綜合能力，尤其從實際

7、問題中抽象概括構(gòu)建物理模型的創(chuàng)新能力.二、求解策略變換物理模型，是將陌生的物理模型與熟悉的物理模型相比較，分析異同并從中挖掘其內(nèi)在聯(lián)系，從而建立起熟悉模型與未知現(xiàn)象之間相互關(guān)系的一種特殊解題方法.巧妙地運用“類同”變換，“類似”變換，“類異”變換，可使復(fù)雜、陌生、抽象的問題變成簡單、熟悉、具體的題型，從而使問題大為簡化.解決電磁感應(yīng)電路問題的關(guān)鍵就是借鑒或利用相似原型來啟發(fā)理解和變換物理模型，即把電磁感應(yīng)的問題等效轉(zhuǎn)換成穩(wěn)恒直流電路，把

8、產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體等效為內(nèi)電路.感應(yīng)電動勢的大小相當于電源電動勢.其余部分相當于外電路，并畫出等效電路圖.此時，處理問題的方法與閉合電路求解基本一致，惟一要注意的是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，有時導(dǎo)體兩端有電壓，但沒有電流流過，這類似電源兩端有電勢差但沒有接入電路時，電流為零.●殲滅難點訓(xùn)練1.（★★★★）在方向水平的、磁感應(yīng)強度為0.5T的勻強磁場中，有兩根豎直放置的導(dǎo)體軌道cd、ef，其寬度為1m，其下端與電動勢為12V、內(nèi)電阻為1Ω的

9、電源相接，質(zhì)量為0.1kg的金屬棒MN的兩端套在導(dǎo)軌上可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑動，如圖156所示，除電源內(nèi)阻外，其他一切電阻不計，g=10m／s2，從S閉合直到金屬棒做勻速直線運動的過程中A.電源所做的功等于金屬棒重力勢能的增加B.電源所做的功等于電源內(nèi)阻產(chǎn)生的焦耳熱C.勻速運動時速度為20m／sD.勻速運動時電路中的電流強度大小是2A2.（★★★★）兩根光滑的金屬導(dǎo)軌，平行放置在傾角為θ的斜面上，導(dǎo)軌的左端接有電阻R，導(dǎo)軌自身的電阻可忽略不