1、章末总结,一、电磁感应中的图象问题 1.关键是分析磁通量的变化是否均匀，从而判断感应电动势(电流)或安培力的大小是否恒定，然后运用楞次定律或左手定则判断它们的方向，分析出相关物理量之间的函数关系，确定其大小和方向及在坐标轴中的范围。 2.图象的初始条件，方向与正、负的对应，物理量的变化趋势，物理量的增、减或方向正、负的转折点都是判断图象的关键。,例1 如图1，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d(dL)的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下。导线框以某一初速度向右运动，t0时导线框的右边恰好与磁场的左边界重合，随后导线框进入
2、并通过磁场区域。下列vt图象中，可能正确描述上述过程的是( ),图1,答案 D,针对训练1 如图2，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行。已知在t0到tt1的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中的感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。设电流i正方向与图中箭头所示方向相同，则i随时间t变化的图线可能是( ),图2,解析 因通电导线周围的磁场离导线越近磁场越强，而线框中左右两边电流的大小相同，而方向相反，所以受到的安培力方向相反，而导线框的左边受到的安培力大于导线框的右边受到的安培力，所以合力沿导线框
3、左边受到的力的方向。因为线框受到的安培力的合力先水平向左，后水平向右，根据左手定则，导线框处的磁场方向先垂直纸面向里，后垂直纸面向外，根据右手螺旋定则，导线中的电流先为正，后为负，所以选项A正确，B、C、D错误。 答案 A,二、电磁感应中的综合问题此类问题涉及电路知识、动力学知识和能量观点，综合性很强，解决此类问题要注意以下三点： 1.电路分析(1)找“电源”：确定出由电磁感应所产生的电源，求出电源的电动势E和内阻r。(2)电路结构分析弄清串、并联关系，求出相关部分的电流大小，为求安培力做好铺垫。,2.力和运动分析(1)受力分析：分析研究对象(常为金属杆、导体线圈等)的受力情况，尤其注意安培力
4、的方向。(2)运动分析：根据力与运动的关系，确定出运动模型，根据模型特点，找到解决途径。 3.功和能量分析(1)做功分析，找全部力所做的功，弄清功的正、负。(2)能量转化分析，弄清哪些能量增加，哪些能量减小，根据功能关系、能量守恒定律列方程求解。,例2 如图3所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角30的斜面上，导轨电阻不计，间距L0.4 m，导轨所在空间被分成区域和，两区域的边界与斜面的交线为MN。I中的匀强磁场方向垂直斜面向下，中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为B0.5 T。在区域中，将质量m10.1 kg、电阻R10.1 的金属条ab放在导轨上，ab刚好不下滑。然后
5、，在区域中将质量m20.4 kg，电阻R20.1 的光滑导体棒cd置于导轨上，由静止开始下滑。cd在滑动过程中始终处于区域的磁场中，ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取g10 m/s2，问：,图3 (1)cd下滑的过程中，ab中的电流方向； (2)ab刚要向上滑动时，cd的速度v多大； (3)从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中，cd滑动的距离x3.8 m，此过程中ab上产生的热量Q是多少。,解析 (1)由右手定则可判断出cd中的电流方向为由d到c，则ab中电流方向为由a流向b。 (2)开始放置时ab刚好不下滑，ab所受摩擦力为最大静摩擦力，设其为Fmax，有Fmaxm1g
6、sin 设ab刚要上滑时，cd棒的感应电动势为E，由法拉第电磁感应定律有EBLv,设ab所受安培力为F安，有F安BIL 此时ab受到的最大静摩擦力方向沿导轨向下，由平衡条件有F安m1gsin Fmax 联立式，代入数据解得v5 m/s。,解得Q1.3 J。,针对训练2 如图4所示，足够长的光滑U形导轨宽度为L，其所在平面与水平面的夹角为，上端连接一个阻值为R的电阻，导轨电阻不计，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面向上。现有一质量为m、有效电阻为r的金属杆沿框架由静止下滑，设磁场区域无限大，当金属杆下滑达到最大速度v0时，运动的位移为x，则( )图4,根据平衡条件得mgsin F0
7、,所以选项B正确。 答案 B,三、与理想变压器有关的问题 1.理想变压器的几个基本关系(1)电压关系：输入电压决定输出电压。,多个副线圈时：U1U2U3n1n2n3,(2)功率关系：输出功率决定输入功率。 单个副线圈时：P1P2。 多个副线圈时：P1P2P3 (3)电流关系：输出电流决定输入电流。,2.理想变压器的动态变化问题的分析思路(1)匝数比不变，负载电阻变化的情况，如图5甲所示。甲,(2)负载电阻不变，匝数比变化的情况，如图乙所示。乙 图5,例3 (多选)如图6甲所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为21，原线圈的电压随时间变化规律如图乙所示，副线圈电路中接有灯泡，额定功率为22 W；
8、原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关，灯泡正常发光，若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则( )图6,答案 ABD,针对训练3 一理想变压器的原、副线圈的匝数比为31，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上，如图7所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则( )图7,答案 A,四、远距离输电问题 1.理清三个回路,回路1：发电机回路。该回路中，通过线圈1的电流I1等于发电机中的电流I机；线圈1两端的电压U1等于发电机的路端电压U机；线圈1输入的电功率P1等于发电机输出的电功率P机。 回路
9、2：输送电路。I2I3IR，U2U3UR，P2PRP3。 回路3：输出电路。I4I用，U4U用，P4P用。,2.抓住两个关系,3.掌握两种损耗(1)电压损耗：输电线上的电阻导致的电压损耗，URU2U3IRR。,例4 如图8甲为某水电站的电能输送示意图，升压变压器原、副线圈匝数比为115，降压变压器的副线圈接有负载R，升压、降压变压器之间的输电线路的总电阻为10 ，变压器均为理想变压器，现在a、b两端输入如图乙所示的交流电压，输送功率为33 kW。下列说法正确的是( )图8,A.输送的交变电流的周期为0.01 s B.输电线中电流为150 A C.降压变压器原线圈输入电压为3 200 V D.输电线上功率损失为500 W,答案 C,答案 D,
