高中物理第四章電磁感應(yīng)章末復(fù)習(xí)方案與全優(yōu)評估

第1頁第2頁第3頁(1)楞次定律揭示了判斷感應(yīng)電流方向規(guī)律，即“感應(yīng)電流磁場”總是要妨礙引發(fā)感應(yīng)電流磁通量改變，其關(guān)鍵思想是妨礙，楞次定律提供了判斷感應(yīng)電流方向基本方法。第4頁(2)楞次定律說明電磁感應(yīng)現(xiàn)象是符合能量守恒定律，所以我們能夠?qū)⒗愦味珊x推廣為“感應(yīng)電流效果，總是要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流原因”。這些原因包含外磁場改變、相對位置改變、相對面積改變和導(dǎo)體中電流改變。這么利用推廣含義解題，尤其是判斷閉合導(dǎo)體運(yùn)動要比應(yīng)用楞次定律本身去判斷簡便得多。第5頁

[例證1](·上海高考)如圖4－1，均勻帶正電絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置，當(dāng)a繞O點在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，b中產(chǎn)生順時針方向感應(yīng)電流，且具有收縮趨勢，由此可知，圓環(huán)a()圖4－1A順時針加速旋轉(zhuǎn)B．順時針減速旋轉(zhuǎn)C．逆時針加速旋轉(zhuǎn)D.逆時針減速旋轉(zhuǎn)第6頁[解析]由楞次定律，欲使b中產(chǎn)生順時針電流，則a環(huán)內(nèi)磁場應(yīng)向里減弱或向外增強(qiáng)，ra環(huán)旋轉(zhuǎn)情況應(yīng)該是順時針減速或逆時針加速，因為b環(huán)又有收縮趨勢，說明a環(huán)外部磁場向外，內(nèi)部向里，故選B。[答案]B第7頁(1)電磁感應(yīng)中常包括磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁通量Φ、感應(yīng)電動勢E、感應(yīng)電流I、安培力F安或外力F外隨時間t改變圖像，即B－t圖、Φ－t圖、E－t圖、I－t圖、F－t圖。對于切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流情況，還常包括感應(yīng)電動勢E和感應(yīng)電流I隨位移x改變圖像，即E－x圖、I－x圖等。第8頁(2)這些圖像問題大致上可分為兩類：①由給定電磁感應(yīng)過程選出或畫出正確圖像。②由給定相關(guān)圖像分析電磁感應(yīng)過程，求解對應(yīng)物理量。不論是何種類型，電磁感應(yīng)中圖像問題常需利用右手定則、左手定則、楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律等規(guī)律分析處理。第9頁[例證2](·新課標(biāo)全國卷)如圖4－2，一載流長直導(dǎo)線和一矩形導(dǎo)線框固定在同一平面內(nèi)，線框在長直導(dǎo)線右側(cè)，且其長邊與長直導(dǎo)線平行。已知在t＝0到t＝t1時間間隔內(nèi)，直導(dǎo)線中電流i發(fā)生某種改變，而線框圖4－2中感應(yīng)電流總是沿順時針方向；線框受到安培力協(xié)力先水平向左、后水平向右。設(shè)電流i正方向與圖中箭頭所表示方向相同，則i隨時間t改變圖線可能是()

第10頁圖4－3第11頁[解析]因通電導(dǎo)線周圍磁場離導(dǎo)線越近磁場越強(qiáng)，而線框中左右兩邊電流大小相等，方向相反，所以受到安培力方向相反，導(dǎo)線框左邊受到安培力大于導(dǎo)線框右邊受到安培力，所以協(xié)力與左邊導(dǎo)線框受力方向相同。因為線框受到安培力協(xié)力先水平向左，后水平向右，依據(jù)左手定則，導(dǎo)線框處磁場方向先垂直紙面向里，后垂直紙面向外，依據(jù)右手螺旋定則，導(dǎo)線中電流先為正，后為負(fù)，所以選項A正確，選項B、C、D錯誤。[答案]A第12頁(1)通電導(dǎo)體在磁場中會受到安培力作用，所以電磁感應(yīng)問題往往和力學(xué)問題有著千絲萬縷聯(lián)絡(luò)。處理這類問題基本方法是：①利使用方法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定電路中電動勢大小和方向。②利用閉合電路歐姆定律計算回路中感應(yīng)電流。③分析導(dǎo)體受力情況。④列出動力學(xué)方程或平衡方程并求解。第13頁(2)分析求解時注意事項：①分析導(dǎo)體受力情況時注意左手定則使用方法，以及摩擦力、彈力被動力特點。②依據(jù)導(dǎo)體受力特點，恰當(dāng)選擇力學(xué)規(guī)律，比如運(yùn)動學(xué)公式、動力學(xué)方程等，不一樣狀態(tài)對應(yīng)不一樣物理規(guī)律，關(guān)鍵是依據(jù)不一樣物理情景選擇適當(dāng)規(guī)律加以綜合利用。第14頁[例證3](·海南高考)如圖4－4，ab和cd是兩條豎直放置長直光滑金屬導(dǎo)軌，MN和M′N′是兩根用細(xì)線連接金屬桿，其質(zhì)量分別為m和2m。豎直向上外力F作用在桿MN上，使兩桿水平靜止，并剛好與導(dǎo)圖4－4軌接觸；兩桿總電阻為R，導(dǎo)軌間距為l。整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。導(dǎo)軌電阻可忽略，重力加速度為g。在t＝0時刻將細(xì)線燒斷，保持F不變，金屬桿和導(dǎo)軌一直接觸良好。求：(1)細(xì)線燒斷后，任意時刻兩桿運(yùn)動速度之比；(2)兩桿分別到達(dá)最大速度。第15頁第16頁第17頁1．分析角度電磁感應(yīng)過程伴伴隨不一樣形式能量轉(zhuǎn)化。所以，從功和能觀點入手，分清楚電磁感應(yīng)過程中能量轉(zhuǎn)化關(guān)系，尤其注意安培力功與電能改變對應(yīng)關(guān)系，這是處理電磁感應(yīng)問題主要路徑之一。第18頁2．求解方法(1)利用電磁感應(yīng)中產(chǎn)生電能等于克服安培力做功求解。(2)利用能量守恒定律求解：產(chǎn)生電能等于開始機(jī)械能總和與最終機(jī)械能總和之差。(3)利用電路特征求解：經(jīng)過電路中所產(chǎn)生電能計算公式(比如Q＝I2Rt)求解。第19頁[例證4]在傾角為θ光滑斜面上，存在著兩個磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同勻強(qiáng)磁場，其方向一個垂直于斜面向上，一個垂直于斜面向下(如圖4－5所表示)，它們寬度均為L。一個質(zhì)量圖4－5為m、邊長也為L正方形線框以速度v進(jìn)入上部磁場時，恰好做勻速運(yùn)動。(1)當(dāng)ab邊剛越過邊界ff′時，線框加速度為多大，方向怎樣？第20頁(2)當(dāng)ab