步步高2015高三物理（新课标）一轮讲义 专题09带电粒子在复合场中的运动

步步高2015高三物理（新课标）一轮讲义 专题09带电粒子在复合场中的运动内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 电磁感应中的电路和图象问题考纲解读 能计算电动势、电压、电流、解相应的物理量1电磁感应中的等效电源和路端电压问题粗细均匀的电阻丝围成图 1 所示的线框，置于正方形有界匀强磁场中，磁感应强度为 B，方向垂直线框平面向里，图中ab222v 匀速沿四个不同方向平动进入磁场，并且速度方向始终与线框先进入磁场的那条边垂直，则在通过如图所示位置时，下列说法中正确的是()图 1Aa、b 两点间的电势差图 中最大Ba、b 两点间的电势差图 中最大C回路电流图中最大D回路电流图中最小答案 电阻为 r，图中 a、b 两点间的电势差 U3中 a、b 两点间的电势差 U中 a、 2、b 两点间的电势差 U ，图中 a、b 两点间的电势差r，所以 a、b 两点间的电势差图中最大，选项 A 正确，B 错误回路电流图中最小，其它回路电流相等，选项 C、D 错误2电磁感应电路的计算如图 2 所示，匀强磁场磁感应强度 B，金属棒 0.4 m，与框架宽度相同，电阻为 ，框架电阻不计，电阻 ，R 21 ，当金属棒13以 5 m/s 的速度匀速向左运动时，求：光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (1)流过金属棒的感应电流多大。 (2)若图中电容器 C 的电容为 F，则带电荷量为多少。 答案(1) (2)410 8 对 Bt 图象物理意义的理解一矩形线圈 于一随时间变化的匀强磁场内，磁场方 3、向垂直线圈所在的平面向里(如图 3 甲所示) ，磁感应强度 B 随时间 t 变化的规律如图乙所示以 I 表示线圈中的感应电流 (图甲中线圈上箭头方向为电流的正方向 )，则下列选项中能正确表示线圈中电流 I 随时间 t 变化规律的是()图 3答案1 s 内磁感应强度均匀增大，根据楞次定律和法拉第电磁感应定律可判定，感应电流方向为逆时针方向(为负值) 、大小为定值，A、B 错误；4 s5 s 内磁感应强度恒定，穿过线圈 磁通量不变化，无感应电流，C 正确，D 错误4对电磁感应中图象问题的理解边长为 a 的闭合金属正三角形框架，左边竖直且与磁场右边界平行，完全处于垂直框架平面向里的匀强磁场中现把框架 4、匀速水平向右拉出磁场，如图 4 所示，则下列图象与这一过程相符合的是()图 4光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 过程中，框架切割磁感线的有效长度等于框架与磁场右边界两交点的间距，根据几何关系有 l 有效 x，所以 E 电动势 效 v x，A 错误，B 正233 233确框架匀速运动，故 F 外力 F 安 x 2，C 错误P 外力功率 F 外力有 效 外力 x 2， D 错误一、电磁感应中的电路问题1内电路和外电路(1)切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈相当于电源(2)产生电动势的那部分导体或线圈的电阻相当于电源的内阻 ，其他部分的电阻相当于外电阻2电磁感应现象产生的电动势 E En 5、磁感应电路问题的分析方法(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律( 或右手定则)确定电动势的大小和方向(2)画出等效电路图(3)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路的性质、电功率、电功计算公式联立求解二、电磁感应中的图象问题1图象类型(1)随时间变化的图象如 Bt 图象、t 图象、Et 图象和 it 图象(2)随位移 x 变化的图象如 Ex 图象和 ix 图象2问题类型(1)由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量(3) 电磁感应中的电路问题1电磁感应中的电路问题分类(1)以部分电路欧姆定律为中心，包括六个基本物理量( 电压、电流、电阻、电功、电 6、功率、电热)，三条定律(部分电路欧姆定律、电阻定律和焦耳定律 )，以及若干基本规律(串、并联电路特点等)(2)以闭合电路欧姆定律为中心，讨论电动势概念，闭合电路中的电流、路端电压以及闭合电路中能量的转化2对电磁感应电路的理解(1)在电磁感应电路中，相当于电源的部分把其他形式的能通过电流做功转化为电能(2)“电源”两端的电压为路端电压，而不是感应电动势例 1如图 5(a)所示，水平放置的两根平行金属导轨，间距 L0.3 m，导轨左端连接R 的电阻，区域 存在垂直于导轨平面 B 的匀强磁场，磁场区域宽 D0.2 m细金属棒 长为 2D0.4 m 的轻质绝缘杆连接，放置在导轨平面上，并与导轨垂直，每 7、根金属棒在导轨间的电阻均为 r金属棒以恒定速度 v1.0 m/s 沿导轨向右穿越磁场计算从金属棒 入磁场(t0)到开磁场的时间内，不同时间段通过电阻 R 的电流强度，并在图(b)中画出图 5解析t 1 0.2 t 1时间内，A 1产生的感应电动势 由图甲知，电路的总电阻光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 r 的电流为 .2 s)至 t 2 0.4 s)的时间内，回路无电流，20，从 t 20.4 s)至离开磁场 0.6 s 的时间内，A 2上的感应电动势2D 2，其等效电路如图乙所示乙由图乙知，电路总电阻 R 总 ，总电流 IA，流过 R 的电流 ，综合以上计算结果，绘制通过 R 的电流与 8、时间关系如图所示答案见解析解决电磁感应中的电路问题三步曲(1)确定电源切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路就相当于电源，利用 E或 En 求感应电动势的大小，利用右手定2)分析电路结构(内、外电路及外电路的串、并联关系 )，画出等效电路图(3)利用电路规律求解主要应用欧姆定律及串、并联电路的基本性质等列方程求解突破训练 1法拉第曾提出一种利用河流发电的设想，并进行了实验研究实验装置的示光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，两块面积均为 S 的矩形金属板，平行、正对、竖直地全部浸在河水中，间距为 小为 v，方向水平金属板与水流方向平行地磁场磁感应强度的竖直分量 9、为 B，水的电阻率为 ，水面上方有一阻值为 R 的电阻通过绝缘导线和电键 K 连接到两金属板上，忽略边缘效应，求：图 6(1)该发电装置的电动势；(2)通过电阻 R 的电流强度；(3)电阻 R 消耗的电功率答案(1)Bd v(2) (3) 2 析(1)由法拉第电磁感应定律，有 E)两金属板间河水的电阻 r I R )由电功率公式 PI 2R，得 P 2R(点二电磁感应中的图象问题1题型特点一般可把图象问题分为三类：(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象；(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量；(3)根据图象定量计算2解题关键弄清初始条件，正负方向的对应，变化范围，所研 10、究物理量的函数表达式，进、出磁场的转折点是解决问题的关键3解决图象问题的一般步骤光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (1)明确图象的种类，即是 Bt 图象还是 t 图象，或者是 Et 图象、It 图象等；(2)分析电磁感应的具体过程；(3)用右手定则或楞次定律确定方向对应关系；(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式；(5)根据函数关系式，进行数学分析，如分析斜率的变化、截距等(6)画出图象或判断图象例 2(2013山东理综18) 将一段导线绕成图 7 甲所示的闭合回路，并固定在水平面(纸面)内回路的 置于垂直纸面向里的匀强磁场中回路的圆环区域内有垂直纸面的 11、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 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()图 7解析0 时间内，回路中产生顺时针方向、大小不变的感应电流，根据左手定则可所受安培力向左. T 时间内，回路中产生逆时针方向、大小不变的感应据左手定则可以判定 所受安培力向右，故 B 正确答案 对图象的认识，应注意以下几方面(1)明确图象所描述的物理意义；(2)必须明确各种“” 、 “”的含义；(3)必须明确斜率的含义；(4)必须建立图象和电磁感应过程之间的对应关系；(5)注意三个相似关系及其各自的物理意义：v v 12、，BB ， t、 、 分别反映了 v、B、 变化的快慢磁感应中图象类选择题的两个常见解法(1)排除法：定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势( 增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化)，特别是物理量的正负，排除错误的选项(2)函数法：根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系，然后由函数关系对图象作出分析和判断，这未必是最简捷的方法，但却是最有效的方法突破训练 2如图 8 所示，一个边长为 2L 的等腰直角三角形 域内，有垂直纸面向里的匀强磁场，其左侧有一个用金属丝制成的边长为 L 的正方形线框 框以水平速度 v 匀速通过整个匀强磁场区域，设电流逆时针方向为正则在线框通过磁场的过程中，线框中感应电流 i 随时间 t 变化的规律正确的是 ()图 8光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 0t(t )时间。