高考物理大一轮复习微专题电磁感应中的电路和图象问题学案新人教_34

1、微专(Zhuan)题13 电磁感应中的电路和图(Tu)象问题电磁感应中的电路问题1题型简述：在电磁感应问题中，切割磁感线活动的导体或磁通量发生转变的线圈都相当于电源，该局部导体或线圈与其他电阻、灯胆、电容器等用电器组成了电路在这类问题中，常涉及计较感应电动势巨细、计较导体两头电压、经由过程导体的电流、发生的电势等2解决电磁感应中电路问题的“三部曲注重“等效电源两头的电压指的是路端电压，而不是电动势或内压降 (2021江苏卷)如下图，两条相距d的平行金属导轨位于统一程度面内，其右端接一阻值为R的电阻质量为m的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度巨细为B、标的目的竖直向下当该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆后，金属杆的速度变为v.导轨和金属杆的电阻不计，导轨滑腻且足够长，杆在活动过程中始终与导轨垂直且两头与导轨连结杰出接触求：(1)MN刚扫过金属杆时，杆中感应电流的巨细I；(2)MN刚扫过金属杆时，杆的加快度巨细a；(3)PQ刚要分开金属杆时，感应电流的功率P.解析：(1)MN刚扫过金属杆时，金属杆的感应电动势EBdv0回路的感应电流I由式解得I(2)金属

2、杆所受的安培力FBid由牛顿第二定律得，对金属杆Fma由式得a(3)金属杆切割磁感线的相对速度vv0v感应电动势EBdv感应电流的电功率P由式得P谜底：(1)(2)(3)此题的关头在于导体切割磁感线发生电动势EBlv，切割的速度(v)是导体与磁场的相对速度，阐发这类问题，凡是是先电后力，再功能 (2021北京卷)如下图，足够长的平行滑腻(Ni)金属导轨程度放置，宽度L0.4 m一(Yi)端毗连R1 的电阻导线地点空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B1 T导体棒MN放在导轨上，其长度刚好等于导轨间距，与导轨接触杰出，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计在平行于导轨的拉力F感化下，导体棒沿导轨向右匀速活动，速度v5 m/s.求：(1)感应电动势E和感应电流I；(2)在0.1 s时候内，拉力的冲量If的巨细；(3)假设将MN换为电阻r1 的导体棒，其他前提不变，求导体棒两头的电压U.解析：(1)按照感应电动势公式得EBLv1 T0.4 m5 m/s2 V故感应电流I2 A(2)金属棒在匀速活动过程中，所受的安培力巨细为F安BIL0.8 N.因匀速直线活动，所以导体棒所受拉力FF安0.8 N所以

3、拉力的冲量IFFt0.8 N0.1 s0.08 Ns(3)其它前提不变，那么有电动势E2 V由全电路的欧姆定律I1 A导体棒两头电压UIR1 V.谜底：(1)E20 VI20 A(2)If0.08(NS)(3)U1 V1(2021湖北黄冈中学调研)(多项选择)如下图，磁感应强度巨细为B的匀强磁场垂直于滑腻金属导轨平面向外，导轨摆布两头电路地点区域均无磁场分布垂直于导轨的导体棒接入电路的长度为L、电阻为R0，在外力感化下始终以速度v0从左向右做匀速直线活动小灯胆电阻为2R0，滑动变阻器总阻值为4R0，图示状况滑片位于a、b的正中心位置，此时位于平行板电容器中P处的带电油滴刚益处于静止状况电路中其余局部电阻均不计，各接触处都接触杰出，且导轨足够长，那么以下判定准确的选项是()A油滴带负电B图示状况下，t时候内流过小灯胆的电荷量为C假设将滑动变阻器的滑片向b端挪动，那么小灯胆将变暗D假设将电容器上极板竖直向上挪动少许间隔 ，同时将下极板接地，其余前提均不变，那么油滴电势能将增添，且P点电势将降低解析：选BC按照右手定那么判定知下极板为正极板，故油滴带正电，选项A错误；导体棒的感应电动势巨细为

4、EBLv0，流过小灯胆的电流巨细为I，t时候内流过小灯胆的电荷量为QIt，解得Q，选项B准确；按照动态电路阐发知，小灯胆两头电压减小，故小灯胆变暗，选项C准确；将上极板向上挪动少许间隔 ，极板间电压必然，因为d变年夜，那么场强E变小，正极板与P点间电势差变小，故p增年夜，Ep增年夜，选项D错误2(2021哈尔滨期中)(多项选择)在如图甲所示的(De)电路中，螺线管匝数n1 500匝(Za)，横截面积S20 cm2螺线管导线电阻r1 ，R14 ，R25 ，C30 F.在一段时候内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的纪律转变那么以下说法中准确的选项是()A螺线管中发生的感应电动势为12 VB闭合S，电路中的电流不变后电容器上极板带正电C电路中的电流不变后，电阻R1的电功率为5102 WDS断开后，经由过程R2的电荷量为18105 C解析：选AD由法拉第电磁感应定律可得，螺线管内发生的电动势为：EnS1 50020104V12 V，故A准确；按照楞次定律，当穿过螺线管的磁通量增添时，螺线管下部可以当作电源的正极，那么电容器下极板带正电，故B错误；电流不变后，电流为：I A0.12

5、A，电阻R1上耗损的功率为：PI2R10.1224 W576102 W，故C错误；开关断开后经由过程电阻R2的电荷量为：QCUCIR2301060.125 C18105 C，故D准确电磁感应中的图象问题1题型简述借助图象考察电磁感应的纪律，一向是高考的热点，此类标题问题一般分为两类：(1)由给定的电磁感应过程选出准确的图象；(2)由给定的图象阐发电磁感应过程，定性或定量求解响应的物理量或揣度出其他图象常见的图象有Bt图、Et图、it图、vt图及Ft图等2解题关头弄清初始前提、正负标的目的的对应转变规模、所研究物理量的函数表达式、进出磁场的转折点等是解决此类问题的关头3解决图象问题的一(Yi)般步调(1)明白图象的种类(Lei)，便是Bt图仍是t图，或者Et图、It图等；(2)阐发电磁感应的详细过程；(3)用右手定那么或楞次定律确定标的目的的对应关系；(4)连系法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、牛顿活动定律等常识写出响应的函数关系式；(5)按照函数关系式，进展数学阐发，如阐发斜率的转变、截距等；(6)绘图象或判定图象4求解电磁感应图象类选择题的两种常用方式(1)解除法：定性地阐发电磁

6、感应过程中物理量的转变趋向(增年夜仍是减小)、转变快慢(平均转变还长短平均转变)，出格是阐发物理量的正负，以解除错误的选项(2)函数法：按照标题问题所给前提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进展阐发和判定.电磁感应中的图象选择 如下图，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为2L，高为L.纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正标的目的做匀速直线活动穿过匀强磁场区域，在t0时刻刚好位于图中所示的位置，以顺时针标的目的为导线框中电流的正标的目的，鄙人面四幅图中可以准确暗示电流位移(Ix)关系的是()解析：选C线框活动过程中，由0L，电流为正，因切割磁感线的有用长度逐渐增年夜，EBLv逐渐增年夜；当活动到处此时双方切割磁感线发生的感应电动势为0，电流为零；从L2L，电流反向且增年夜，线框分开磁场的过程中，电流又逐渐减小到零、综合以上阐发选项C准确在对图象问题进展阐发时，要经由过程明白磁通量的转变是否平均，推知感应电动势(电流)是否巨细恒定，再操纵楞次定律判定出感应电动势(电流)的标的目的，从而确定其正负以及在坐标系中的规模别的，有些图象问题要画

7、出等效电路图来辅助阐发，要按照图象的界说把图象反映的物理纪律与现实活动过程相对应起来，而且还要能反过来将现实活动过程与图象对应最终按照现实活动过程的物理纪律进展判定 如下图，有一等腰直角三角形的区域，其斜边长为2L，高为L.在该区域内分布着如下图的磁场，左侧磁场标的目的垂直纸面向外，右侧磁场标的目的垂直纸面向里，磁感应强度巨细均为B.一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开场沿x轴正标的目的以速度v匀速穿过磁场区域取沿顺时针的感应电流标的目的为正，那么图乙中暗示线框中电流i随bc边的位置坐标x转变的图象准确的选项是()解(Jie)析：选(Xuan)Dbc边的位置坐标x在L2L过程， 线框bc边有用切线长度为lxL，感应电动势为EBlvB(xL)v；感应电流i，按照楞次定律判定出来感应电流标的目的沿abcda，为正值x在2L3L过程，ad边和bc边都切割磁感线，发生感应电动势，按照右手定那么判定出来感应电流标的目的沿adcda，为负值，线框有用切线长度为lL，感应电动势为EBlvBLv，感应电流i.x在3L4L过程， 线框ad边有用切线长度为lL(x3L)4Lx，感应电

8、动势为EBlvB(4Lx)v；感应电流i，按照楞次定律判定出来感应电流标的目的沿abcda，为正值由图示图象可知，D准确.电磁感应中的图象转换 (2021江西南昌市一模)如图a所示，在程度面上固定有平行直金属导轨ab、cd，bd端接有电阻R.导体棒ef垂直轨道放置在滑腻导轨上，导轨电阻不计导轨右端区域存在垂直导轨面的匀强磁场，且磁感应强度B随时候t的转变纪律如图b所示在t0时刻，导体棒以速度v0从导轨的左端开场向右活动，颠末时候2t0开场进入磁场区域，取磁场标的目的竖直向下为磁感应强度的正标的目的，导体回路中顺时针为电流正标的目的，那么导体回路中的电流，随时候t的转变纪律图象可能是()解析：选A由图b可知，在02t0时候内，回路内磁通量转变率SS，为常数，按照法拉第电磁感应定律，回路发生的感应电动势E为常数，按照闭合电路欧姆定律，回路发生的感应电流为常数按照楞次定律可判定出回路中感应电流标的目的为逆时针标的目的，即感应电流为负值且恒定，可解除图BD当年夜于2t0时候内，导体棒切割磁感线发生感应电动势和感应电流，受到安培力感化，导体棒做加快度逐渐增年夜的减速活动，其感应电流随时候转变应该

9、为曲线，所以图A准确C错误图象的转换(1)问题类型：由一种电磁感应的图象阐发求解出对应的另一种电磁感应图象的问题(2)解题关头：要明白图象暗示的物理纪律和物理过程；按照所求的图象和图象的联络，对另一图象做出准确的判定进展图象间的转换 如图甲所示，滑腻导轨程度放置在斜(Xie)向下且与程度标的目的夹角为60的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随(Sui)时候t的转变纪律如图乙所示(划定斜向下为B的正标的目的)，导体棒ab垂直导轨放置且与导轨接触杰出，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在程度外力感化下始终处于静止状况划定ab的标的目的为电流的正标的目的，程度向右的标的目的为外力的正标的目的，那么在0t1时候内，能准确反映流过导体棒ab的电流I和导体棒ab所受程度外力F随时候t转变的图象是()解析：选D由楞次定律可断定回路中的电流标的目的始终为ba，由法拉第电磁感应定律可断定回路中的电流巨细恒定，故A、B两项错误；由F安BIL可得F安随B的转变而转变，在0t0时候内，F安标的目的程度向右，故外力F与F安等值反向，标的目的程度向左为负值；在t0t1时候内，F安标的目的改变，故外力F标的目的也改变为正值，综上所述，D项准确.电磁感应中图象的综合应用阐发 (2021全国卷)

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