1、网络构建专题分类突破高中物理选修3-2鲁科版第二章 楞次定律和自感现象章末整合网络构建专题分类突破网络构建章末整合网络构建专题分类突破专题分类突破一、对楞次定律的理解和应用章末整合1楞次定律告诉我们，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化感应电流的磁场方向不一定与原磁场方向相反，只在磁通量增加时两者才相反，而在磁通量减少时两者是同向的2“阻碍”并不是“阻止”，而是“延缓”，回路中的磁通量变化的趋势不变，只不过变化得慢了3“阻碍”的表现：增反减同、来拒去留、增缩减扩、增离减靠网络构建专题分类突破章末整合专题分类突破例1 圆形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二
2、者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图1所示的电路若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是()A线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流B穿过线圈a的磁通量变小C线圈a有扩张的趋势D线圈a对水平桌面的压力FN将增大b中电流为俯视顺时针方向且在增大Ib中磁场向下且在增大a中感应电流磁场向上楞次定律a中的电流方向为俯视逆时针，A错误线圈a中的磁通量应变大，B错误楞次定律a将阻碍磁通量的增大a有收缩的趋势，还有向下挤压桌面的趋势。C错误，D正确网络构建专题分类突破章末整合专题分类突破二、电磁感应中的图象问题1电磁感应中的图象问题有两种：一是给出电磁感应过程，选出或画出正确图象；二是由给
3、定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应物理量2基本思路：(1)利用法拉第电磁感应定律计算感应电动势大小；(2)利用楞次定律或右手定则判定感应电流的方向(3)写出相关的函数关系式分析图象或画出图象网络构建专题分类突破章末整合专题分类突破例2 将一段导线绕成图2甲所示的闭合电路，并固定在水平面(纸面)内，回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场中回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场，以向里为磁场的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图象是()0到T/4B均匀减小感应电流恒定顺时针楞次定律安培力恒定向左左手定则B项
4、正确同理可判断出其它时间段的安培力方向网络构建专题分类突破章末整合专题分类突破例3 如图所示，一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框，在外力作用下以速度v匀速穿过宽度均为a的两个匀强磁场，这两个磁场的磁感应强度大小均为B，方向相反线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直取逆时针方向的电流为正，试通过计算，画出从图示位置开始，线框中产生的感应电流I与沿运动方向的位移x之间的函数图象由 0 到a2过程中，切割有效长度由 0 增到 32 a；在位移由a2到 a 的过程中，有效长度由 32 a 减到 0，其中在 xa2时，I 3avB2R，电流为正线框穿越两磁场边界时，线框在两磁场中切割磁感线产生的感应
5、电动势相等且同向，切割的有效长度也在均匀变化在由 a 到32a 过程中，有效长度由 0 增到 3a；由32a 到 2a 过程中，有效长度由 3a 减到 0.其中在 x32a 时，I 3avBR，电流为负线框移出第二个磁场时的情况与进入第一个磁场时相似网络构建专题分类突破章末整合专题分类突破三、电磁感应中的电路问题处于磁通量变化的磁场中的线圈或切割磁感线的导体相当于电源，该部分导体的电阻相当于内电阻；而其余部分的电路则是外电路2路端电压、感应电动势和某段导体两端的电压三者的区别：(1)某段导体作为电阻时，它两端的电压等于电流与其电阻的乘积；(2)某段导体作为电源时，它两端的电压就是路端电压，等于
6、电流与外电阻的乘积，或等于电动势减去内电压(3)某段导体作为电源时，电路断路时导体两端的电压等于感应电动势1首先要找到哪一部分导体相当于电源，分清内外电路网络构建专题分类突破章末整合专题分类突破例 4 如图所示，半径为 a 的圆形区域内有均匀磁场，磁感应强度为B0.2 T，磁场方向垂直纸面向里，半径为 b 的金属圆环与磁场同心地放置，磁场与环面垂直，其中 a0.4 m，b0.6 m，金属环上分别接有灯 L1、L2，两灯的电阻 R1R22，一金属棒 MN 与金属环接触良好，棒与环的电阻均忽略不计(1)若棒以 v05 m/s 的速度在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径OO瞬时，MN 中的电动势和通
7、过灯L1 的电流(2)撤去中间的金属棒 MN，将右面的半圆环 OL2O以 OO为轴向上翻转 90，若此后磁场随时间均匀变化，其变化率为Bt 4 T/s，求 L1的功率图1图2MN(1)MN切割磁感线，相当于一个电源，如图1所示EB2av00.8 VI1E/R10.4 A(2)MN右侧上翻后面积减半，等效电路如图2所示214 0.4V=0.32 V2S BEtt 2211121.28 10 WEPRRR网络构建专题分类突破专题分类突破四、电磁感应中的动力学问题章末整合解决此类问题的一般思路是：先由法拉第电磁感应定律求感应电动势，然后根据欧姆定律求感应电流，再求出安培力，再后依照力学问题的处理方法
8、进行，如进行受力情况分析、运动情况分析流程为：导体切割磁感线产生感应电动势感应电流电流受到安培力合外力变化加速度变化速度变化感应电动势变化周而复始循环，最终加速度等于零，导体达到稳定运动状态网络构建专题分类突破章末整合专题分类突破例5 U形金属导轨abcd原来静止放在光滑绝缘的水平桌面上，范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场穿过导轨平面，一根与bc等长的金属棒PQ平行bc放在导轨上，棒左边靠着绝缘的固定竖直立柱e、f.已知磁感应强度B0.8 T导轨质量M2 kg.其中bc段长0.5 m，bc段电阻R0.4.其余部分电阻不计；金属棒PQ质量m0.6 kg、电阻r0.2、与导轨间的动摩擦因数0.2.
9、若向导轨施加方向向左、大小为F2 N的水平拉力，如图所示求：导轨的最大加速度、最大电流和最大速度(设导轨足够长，g取10 m/s2)FmgF安Ma刚拉动时，F 安0，a 最大 amFmgM0.4 m/s2.当 a0 时，电流最大，此时 F 安BImLFmgBImL0ImFmgBL2 A又有 ImBLvmRr可得vmIm（Rr）BL3 m/s.网络构建专题分类突破章末整合专题分类突破五、电磁感应中的能量问题1过程分析(1)电磁感应现象中产生感应电流的过程，实质上是能量的转化过程(2)电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力的作用，因此，要维持感应电流的存在，必须有“外力”克服安培力做功
10、此过程中，其他形式的能转化为电能“外力”克服安培力做了多少功，就有多少其他形式的能转化为电能2求解思路(1)若回路中电流恒定，可以利用电路结构及WUIt或QI2Rt直接进行计算(2)若电流变化，则：利用克服安培力做的功求解：电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功；利用能量守恒求解：若只有电能与机械能的转化，则机械能的减少量等于产生的电能网络构建专题分类突破章末整合专题分类突破例6 如图6所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距L0.5 m，左端接有阻值R0.3 的电阻，一质量m0.1 kg，电阻r0.1 的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感
11、应强度B0.4 T棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a2 m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x9 m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1Q221.导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触求：(1)棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q.(2)撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2.(3)外力做的功WF.MN21=31s)2(xatt得：由根据电流定义式有：q I t1.53 C4.5 C.(2)撤去外力前棒做匀加速运动：vat6 m/s.Q2Ekmv2/21.8 J(3)在撤去外力前的焦耳热为Q12Q23.6 J 根据动能定理有：WFQ1Ek则WFQ1Ek5.4 J=1.5AEBLxIRrt Rrt Rr网络构建专题分类突破再见