《高考物理课标版一轮复习课件：10.3电磁感应现象中的电路和图象问题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理课标版一轮复习课件：10.3电磁感应现象中的电路和图象问题（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题7电磁感应现象中的电路和图象问题 2 基础夯实 自我诊断 一 电磁感应现象中的电路问题1 内电路和外电路 1 切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于电源 2 该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻 其余部分是外电路 2 电源电动势和路端电压 2 路端电压 U IR E Ir 3 基础夯实 自我诊断 二 电磁感应现象中的图象问题 4 基础夯实 自我诊断 在感应电流的I t图象中 图象与时间轴所包围的面积越大 通过回路的电荷量是否就越大 提示 是 因为q It 所以在感应电流的I t图象中 图象与时间轴所包围的面积表示通过回路的电荷量 5 基础夯实 自我诊断 1 多选 用均匀
2、导线做成的正方形线圈边长为l 正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中 导线的电阻为R 如图所示 当磁场以的变化率增强时 则 A 线圈中感应电流方向为acbda 答案 解析 6 基础夯实 自我诊断 2 2016 福建泉州模拟 如图甲所示 光滑导轨水平放置在与水平方向夹角为60 的斜向下的匀强磁场中 匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示 规定斜向下为正方向 导体棒ab垂直导轨放置 除电阻R的阻值外 其余电阻不计 导体棒ab在水平外力F作用下始终处于静止状态 规定a b的方向为电流的正方向 水平向右的方向为外力F的正方向 则在0 t1时间内 选项图中能正确反映流过导体棒ab的电流i
3、和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的是 答案 解析 7 考点一 考点二 电磁感应中的电路问题 师生共研 1 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 3 电源的正负极 感应电流的方向 电势的高低 电容器极板带电问题 均可用右手定则或楞次定律判定 8 考点一 考点二 2 电磁感应中电路知识的关系图 9 考点一 考点二 例1如图所示 在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行导轨 磁场方向与导轨所在平面垂直 磁感应强度大小为B0 导轨上端连接一阻值为R的电阻和开关S 导轨电阻不计 两金属棒a和b
4、的电阻都为R 质量分别为ma 0 02kg和mb 0 01kg 它们与导轨接触良好 并可沿导轨无摩擦地运动 若将b棒固定 开关S断开 用一竖直向上的恒力F拉a棒 当a棒以v1 10m s的速度向上做匀速运动后 再释放b棒 b棒恰能保持静止 g取10m s2 10 考点一 考点二 1 求拉力F的大小 2 若将a棒固定 开关S闭合 让b棒自由下滑 求b棒滑行的最大速度v2 3 若将a棒和b棒都固定 开关S断开 使磁感应强度从B0随时间均匀增加 经0 1s后磁感应强度增大到2B0时 a棒受到的安培力大小正好等于a棒的重力 求两棒间的距离 解析 1 解法一 a棒做切割磁感线运动 产生的感应电动势为E
5、B0lv1 a棒与b棒构成串联闭合电路 电流为I a棒 b棒受到的安培力大小为Fa IlB0 Fb IlB0依题意 对a棒 有F Fa Ga对b棒 有Fb Gb联立解得F Ga Gb 0 3N 11 考点一 考点二 解法二 a b棒都处于平衡状态 所以可将a b棒看成一个整体 整体受到重力和向上的拉力F 所以F Ga Gb 0 3N 2 a棒固定 开关S闭合后 当b棒以速度v2匀速下滑时 b棒滑行速度达到最大 b棒做切割磁感线运动 产生的感应电动势为E1 B0lv2 等效电路图如图所示 12 考点一 考点二 依题意有Fa2 2B0I2l Ga 代入数据解得h 1m 答案 1 0 3N 2 7
6、5m s 3 1m 13 考点一 考点二 思维点拨 1 试画出a棒固定 S闭合 b棒自由下滑时的等效电路 2 第 2 问中 b棒自由下滑 什么时候滑行的速度最大 3 第 2 3 问中的感应电动势如何求 提示 1 如图所示 2 b棒所受合力为零时 14 考点一 考点二 方法归纳电磁感应现象中电路问题的处理方法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 Blv或E n求出感应电动势的大小 利用右手定则或楞次定律判断电流方向 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 主要应用闭合电路的欧姆定律
7、及串 并联电路的基本性质等列方程求解 15 考点一 考点二 1 2017 湖南邵阳联考 如图所示 绝缘水平面内固定有一间距d 1m 电阻不计的足够长光滑矩形导轨AKDC 导轨两端接有阻值分别为R1 3 和R2 6 的定值电阻 矩形区域AKFE NMCD范围内均有方向竖直向下 磁感应强度大小B 1T的匀强磁场 和 一质量m 0 2kg 电阻r 1 的导体棒ab垂直放在导轨上的AK与EF之间某处 在方向水平向右 大小F0 2N的恒力作用下由静止开始运动 到达EF时导体棒ab的速度大小v1 3m s 导体棒ab进入磁场 后 导体棒ab中通过的电流始终保持不变 导体棒ab在运动过程中始终保持与导轨垂直
8、且接触良好 空气阻力不计 1 求导体棒ab刚要到达EF时的加速度大小a1 2 求两磁场边界EF和MN之间的距离l 3 若在导体棒ab刚要到达MN时将恒力F0撤去 求导体棒ab能继续滑行的距离s以及滑行该距离s的过程中整个回路产生的焦耳热Q 16 17 18 19 答案 1 5m s2 2 1 35m 3 3 6m3 6J 20 考点一 考点二 电磁感应中的图象问题 师生共研 1 图象类型 21 考点一 考点二 2 分析方法 22 考点一 考点二 例2如图甲所示 在光滑水平桌面上有一边长为l 电阻为R的正方形导线框 导线框右侧有一宽度为d d l 的条形匀强磁场区域 磁场的边界与导线框的一边平行
9、 磁场方向竖直向下 导线框以某一初速度向右运动 t 0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合 随后导线框进入并通过磁场区域 图乙各图象中 可能正确描述上述过程的是 甲 乙 答案 解析 23 考点一 考点二 24 25 26 答案C 27 考点一 考点二 方法归纳1 解决图象问题的一般步骤 1 明确图象的种类 是B t图还是 t图 E t图或者I t图等 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的对应关系 4 结合法拉第电磁感应定律 欧姆定律 牛顿运动定律等知识写出函数关系式 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 画图象或判断图象 28 考点一 考点二
10、2 电磁感应中图象类选择题的两个常用方法 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 特别是分析物理量的正负 以排除错误的选项 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进行分析和判断 29 考点一 考点二 突破训练2 2016 云南一检 如图甲所示 线圈ABCD固定于匀强磁场中 磁场方向垂直纸面向外 当磁场变化时 线圈AB边所受安培力向右且变化规律如图乙所示 则磁场的变化情况可能是下列选项中的 答案 解析 30 考点一 考点二 3 多选 矩形导线框abcd放在匀强磁场中处于静止状态 如图甲所示 磁场的磁感线方向与导线框所在平面垂直 磁感应强度的大小B随时间t变化的图象如图乙所示 t 0时刻 磁感应强度的方向垂直导线框平面向里 则在0 4s时间内 导线框ad边所受安培力F安随时间t变化的图象 规定向左为安培力的正方向 及导线框中的感应电流I随时间t变化的图象 规定顺时针方向为电流的正方向 可能是下列选项中的 答案 解析
