2016年高考物理電路專題復習教案
答案 b
3.如圖所示,粗細均勻的金屬環的電阻為r,可繞軸o轉動的金屬桿oa的電阻
為r/4,桿長為l,a端與環相接觸,一阻值為r/2的定值電阻分別與桿的端點o
及環邊緣連接.桿oa在垂直于環面向里、磁感應強度為b的勻強磁場中,以角
速度 順時針轉動.求電路中總電流的變化范圍.
答案 ≤i≤
4.如圖所示,oaco為置于水平面內的光滑閉合金屬導軌,o、c處分別接有短
電阻絲,r1=4ω,r2=8ω（導軌其他部分電阻不計）,導軌oac的形狀滿足方
程y=2sin x（單位:m）,磁感應強度b=0.2 t的勻強磁場方向垂直于導軌平面,足夠長的金屬棒在水平外力f作用下,以恒定的速率v=5.0 m/s水平向右在導軌上從o點滑動到c點,棒與導軌接觸良好且始終保持與oc導軌垂直,不計棒的電阻.求:
（1）外力f的最大值.
（2）金屬棒在導軌上運動時電阻絲r1上消耗的最大功率.
（3）在滑動過程中通過金屬棒的電流i與時間t的關系.
答案 （1）0.3 n （2）1 w （3）i=
第4課時 電磁感應中的動力學和能量問題
要點一 電磁感應中的動力學問題
1.如圖甲所示,兩根足夠長的直金屬導軌mn、pq平行放置在傾角為 的絕緣斜面上,兩導軌間距為l.m、p兩點間接有阻值為r的電阻.一根質量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導軌上,并與導軌垂直.整套裝置處于磁感應強度為b的勻強磁場中,磁場方向垂直斜面向下.導軌和金屬桿的電阻可忽略.讓ab桿沿導軌由靜止開始下滑,導軌和金屬桿接觸良好,不計它們之間的摩擦.
（1）由b向a方向看到的裝置如圖乙所示,請在此圖中畫出ab桿下滑過程中某時刻的受力示意圖.
（2）在加速下滑過程中,當ab桿的速度大小為v時,求此時ab桿中的電流及其加速度的大小.
（3）求在下滑過程中,ab桿可以達到的速度最大值.
答案 （1）見右圖
（2）
（3）
要點二 電磁感應中的能量問題
2.如圖所示,質量為m,邊長為l的正方形線框,在有界勻強磁場上方h高處由靜止自由下落,線框的總電阻為r,磁感應強度為b的勻強磁場寬度為2l.線框下落過程中,ab邊始終與磁場邊界平行且處于水平方向.已知ab邊剛穿出磁場時線框恰好做勻速運動.求:
（1）cd邊剛進入磁場時線框的速度.
（2）線框穿過磁場的過程中,產生的焦耳熱.
答案 （1） （2）mg（h+3l）-
題型1 電磁感應中的能量問題
【例1】如圖所示,將邊長為a、質量為m、電阻為r的正方形導線框豎直向上拋出,穿過寬度為b、磁感應強度為b的勻強磁場,磁場的方向垂直紙面向里.線框向上離開磁場時的速度剛好是進入磁場時速度的一半,線框離開磁場后繼續上升一段高度,然后落下并勻速進入磁場.整個運動過程中始終存在著大小恒定的空氣阻力f,且線框不發生轉動.求:
（1）線框在下落階段勻速進入磁場時的速度v2.
（2）線框在上升階段剛離開磁場時的速度v1.
（3）線框在上升階段通過磁場過程中產生的焦耳熱q.
（4）線框在上升階段通過磁場過程中克服安培力做的功w.
答案 （1） r （2）
（3） -（mg+f）（a+b）
（4） -（mg+f）（a+b）
題型2 單金屬桿問題
【例2】如圖所示,電動機牽引一根原來靜止的、長l為1 m、質量m為0.1 kg的導體棒mn上升,導體棒的電阻r為1ω,架在豎直放置的框架上,它們處于磁感應強度b為1 t的勻強磁場中,磁場方向與框架平面垂直.當導體棒上升h=3.8 m時,獲得穩定的速度,導體棒上產生的熱量為2 j.電動機牽引棒時,電壓表、電流表的讀數分別為7 v、1 a,電動機內阻r為1ω,不計框架電阻及一切摩擦.求: