高三物理第二輪專題七電磁感應與電路法拉第電磁感應定律的應用學案學生版

1、專題七 電磁感應與電路法拉第電磁感應定律的應用 班別 姓名 學號 【例題】如圖所示，在垂直于勻強磁場B的平面內，半徑為r的金屬圓盤繞過圓心O的軸承轉動，=45rad/s，圓心O和邊緣K通過電刷與一個電路連接。電路中的P為理想二極管。已知：R1=3.0，R2=6.0，B=1.0T，r=0.2m。忽略圓盤，電流表和導線的電阻。（1）若轉盤逆時針轉動，K與O兩點哪點的電勢高，并求這兩點的電勢差及電流表的示數；（2）若轉盤順時針轉動，求電流表的示數；【變式訓練1】如圖所示，水平固定的閉合導軌分別由平行的直軌和同心半圓形導軌構成，兩軌間距離均為d，同心圓的內圓半徑均為d.兩軌間充滿勻強磁場，磁感應強度的

2、大小為B，方向垂直紙面向里，內外兩條軌道間用導線和電阻為R的電阻連接，其他電阻可忽略.一根導體棒在兩軌道上滑動，棒在平行直軌道上垂直導軌做勻速直線運動，速度大小為v；棒在圓弧導軌上勻速轉動，棒與外圓軌道接觸點的線速度大小為v，運動中棒的延長線始終過圓心O1或O2。求：(1)當棒在圓弧導軌上運動時，電阻R兩端的電壓U；(2)棒在平直導軌上移動距離為L的過程中，電阻R產生的焦耳熱Q.OABCD【變式訓練2】半徑分別為r和2r的同心圓形導軌固定在同一水平面內，一長為r，質量為m且質量分布均勻的直導體棒AB置于圓導軌上面，BA的延長線通過圓導軌中心O，裝置的俯視圖如圖所示，整個裝置位于一勻強磁場中，磁

3、感應強度的大小為B，方向豎直向下，在內圓導軌的C點和外圓導軌的D點之間接有一阻值為R的電阻（圖中未畫出）。直導體棒在水平外力作用下以角速度繞O逆時針勻速轉動，在轉動過程中始終與導軌保持良好接觸。設導體棒與導軌之間的動摩擦因數為，導體棒和導軌的電阻均可忽略。重力加速度大小為求（1）通過電阻的感應電流的方向和大小；（2）外力的功率。【鞏固練習】1.(多選)(2019·全國甲卷·20)法拉第圓盤發(fā)電機的示意圖如圖1所示.銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸.圓盤處于方向豎直向上的勻強磁場B中.圓盤旋轉時，關于流過電阻R的電流，下列說法正確的是() 圖1

4、A.若圓盤轉動的角速度恒定，則電流大小恒定B.若從上向下看，圓盤順時針轉動，則電流沿a到b的方向流動C.若圓盤轉動方向不變，角速度大小發(fā)生變化，則電流方向可能發(fā)生變化D.若圓盤轉動的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉淼?倍2.（09·寧夏理綜）.如圖所示，一導體圓環(huán)位于紙面內，O為圓心。環(huán)內兩個圓心角為90°的扇形區(qū)域內分別有勻強磁場，兩磁場磁感應強度的大小相等，方向相反且均與紙面垂直。導體桿OM可繞O轉動，M端通過滑動觸點與圓環(huán)良好接觸。在圓心和圓環(huán)間連有電阻R。桿OM以勻角速度逆時針轉動，t=0時恰好在圖示位置。規(guī)定從a到b流經電阻R的電流方向為正，圓

5、環(huán)和導體桿的電阻忽略不計，則桿從t=0開始轉動一周的過程中，電流隨t變化的圖象是( ) 3. (多選)（全國新課標III卷，21）如圖，M為半圓形導線框，圓心為OM；N是圓心角為直角的扇形導線框，圓心為ON；兩導線框在同一豎直面（紙面）內；兩圓弧半徑相等；過直線OMON的水平面上方有一勻強磁場，磁場方向垂直于紙面?，F使線框M、N在t=0時從圖示位置開始，分別繞垂直于紙面、且過OM和ON的軸，以相同的周日T逆時針勻速轉動，則A.兩導線框中均會產生正弦交流電B.兩導線框中感應電流的周期都等于TC.在時，兩導線框中產生的感應電動勢相等D.兩導線框的電阻相等時，兩導線框中感應電流的有效值也相等4. (

6、2019·新課標全國·15) 如圖，直角三角形金屬框abc放置在勻強磁場中，磁感應強度大小為B，方向平行于ab邊向上當金屬框繞ab邊以角速度逆時針轉動時，a、b、c三點的電勢分別為Ua、Ub、Uc.已知bc邊的長度為l.下列判斷正確的是()AUaUc，金屬框中無電流BUbUc，金屬框中電流方向沿abcaCUbcBl2，金屬框中無電流DUbcBl2，金屬框中電流方向沿acba5如圖所示，一個電阻值為R ，匝數為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連結成閉合回路。線圈的半徑為r1 . 在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域內存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t變化的關系圖線如圖所示。圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0。導線的電阻不計。求0至t1時間內：通過電阻R1上的電流大小和方向；通過電阻R1上的電量q及電阻R1上產生的熱量。BOB0tt1t0baR1Or1r2B6.如圖甲所示，在水平面上固定寬為L=1m、足夠長的光滑平行金屬導軌，左端接有R=0.5的定值電阻，在距導軌左端d=5m處有阻值r=0.5、質量m=2kg的光滑導體棒，垂直導軌放置.導軌其余部分電阻不計.磁場垂直于導軌所在平面，磁感應強度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示.第1s內導體棒在拉力F作用下始終處于靜止狀態(tài).