2014届高三物理一轮复习练习曲 第9章 第3单元 电磁感应规律的综合应用限时规范特训
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【知识点详解】 1. **电磁感应定律**:题目中提到的“电磁感应规律”是指法拉第电磁感应定律,它阐述了当磁通量发生变化时,会在闭合电路中产生感应电动势。感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。在这个练习曲中,题目的第一道题就是通过计算感应电动势来求解电势差,体现了这一基本定律的应用。 2. **楞次定律**:第二道题中,导线框被匀速拉出磁场,外力所做的功等于感应电流所做的功,这是根据楞次定律和能量守恒推导得出的。楞次定律规定了感应电流的方向总是使得原有磁通量的变化趋势受到阻碍。 3. **磁通量与焦耳热**:第三题涉及到金属块在磁场中下滑时产生的焦耳热。焦耳热是由电流通过电阻时产生的热能,这里电流是由电磁感应产生的。金属块在磁场中下滑时,磁通量发生变化,产生感应电流,进而产生焦耳热。计算焦耳热的总量需要考虑机械能的减少和转化为热能的过程。 4. **动生电动势与电容器充电**:第四题中,金属棒在磁场中转动,形成电动势,从而给电容器充电。计算通过电阻R的电量需要考虑电容器充电过程中的电量以及后续放电过程中的电量。这涉及到了动生电动势(由于导体切割磁感线产生)和电容器的充放电原理。 5. **安培力与摩擦力平衡**:第五题讨论了两根金属杆在磁场中的动态平衡问题。ab杆切割磁感线,产生感应电流,因此受到安培力的作用,同时受到摩擦力,这两力与拉力F平衡。cd杆没有切割磁感线,因此没有感应电流,但受到摩擦力平衡其重力。通过电流和安培力的计算,可以确定拉力F和摩擦力μ的大小。 6. **高频焊接原理**:第六题涉及高频焊接技术,利用高频电流产生的感应加热,使得焊缝处的金属迅速升温并熔化。焊接时,焊缝处的电阻较大,导致电流集中在此处产生大量热量,实现了精确加热而不会过度加热周围材料。 这些题目覆盖了电磁感应、能量转化与守恒、磁通量变化与电动势的关系、电容器的充放电、动生电动势、电流与安培力的关系以及电阻在加热效应中的作用等多个核心知识点,是高三物理复习的重要内容,对于理解和应用电磁学原理至关重要。
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