课标版2020高考物理二轮复习专题四电路与电磁感应第15讲计算题对“三大观点解决电磁感应综合问题”的考查限时练含解析

在高中物理的学习过程中，电磁感应一直是一个重点同时也是难点内容。它不仅是基础物理知识之一，也是高考物理二轮复习的重中之重。尤其是在电路与电磁感应的专题中，计算题型尤为考验学生的综合应用能力。本文将结合“三大观点”来解读电磁感应综合问题的解决策略，并通过对典型例题的剖析，帮助学生深化对电磁感应现象的理解，提升解决问题的能力。 我们来看守恒观在电磁感应问题中的应用。守恒观强调的是物理量之间的守恒关系，例如在电磁感应中，涉及的能量守恒、动量守恒以及电荷守恒等。例如，在问题1中，金属棒ab在导轨上做匀速直线运动，这时可以应用力的平衡条件来求解电流I。根据动能定理，金属棒在磁场中运动会切割磁感线产生感应电流，而这个感应电流又会受到安培力的作用。通过力的平衡条件（外力F等于重力分量与安培力之和），我们就可以求解出电流I。进一步结合电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律，我们可以得到金属棒的速度v。在这一过程中，学生需要把握好电流、速度、安培力、磁通量变化等因素之间的关系，理解动能、势能和电能之间的转化守恒。 接着，我们分析能量观在电磁感应中的体现。能量观关注的是能量转换与守恒的规律。在问题2中，当电路中的开关S闭合时，金属杆会受到安培力的作用，并且这个力与磁感应强度B0的变化相关联。楞次定律告诉我们，安培力的方向是阻碍磁通量变化的，因此可以推断出磁感应强度B0正在减小。学生需要运用能量守恒的原理，通过计算磁通量的变化率来求解B0的变化率。当金属杆达到动态平衡状态时，可以通过动能和势能的转化来求解稳定速度和电路中电阻两端的电压，进而理解能量的转化和守恒。 动态平衡观在电磁感应问题中的应用。动态平衡观注重于分析和解决动态过程中的问题。问题3涉及的是缓冲车与障碍物碰撞后，缓冲滑块K停止，车厢因线圈与磁场的相互作用力而减速的情况。学生需要分析车厢减速过程中，感应电动势、电荷量和焦耳热的变化，从而掌握车辆速度随位移变化的规律。这种问题不仅考验学生对电磁感应定律的理解，还要求学生具备动力学分析的能力，以及将电磁学和力学知识结合运用的技巧。 通过以上的分析，我们可以看到，“三大观点”在解决电磁感应问题中的重要性。学生在二轮复习时，应该熟练掌握守恒观、能量观和动态平衡观，并通过限时练习的方式，不断提高自己解决复杂电磁感应问题的效率和准确性。在平时的学习中，要注重对基础知识点的夯实，并通过大量的练习来提升解题技巧，逐步形成自己的解题思路。只有这样，才能在高考物理的考试中，应对各种类型的电磁感应计算题，取得理想的成绩。