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1、专题强化十七电磁感应中的电路和图像问题核心考点重点突破1电磁感应中的电路问题电磁感应中的电路问题(能力考点能力考点深度研析深度研析)1内内电电路路和和外外电电路路：切切割割磁磁感感线线运运动动的的导导体体或或磁磁通通量量发发生生变变化化的的线线圈相当于电源圈相当于电源，相当于内电路相当于内电路，其余部分是外电路其余部分是外电路。2电源电动势和路端电压电源电动势和路端电压3电磁感应中电路知识的关系图电磁感应中电路知识的关系图4电磁感应中电路问题的误区电磁感应中电路问题的误区(1)不不能能正正确确根根据据感感应应电电动动势势或或感感应应电电流流的的方方向向分分析析外外电电路路中中电电势势的的高高低
2、低。因因产产生生感感应应电电动动势势的的那那部部分分电电路路相相当当于于电电源源，故故该该部部分分电电路路中中的的电电流流从从低低电电势势处处流流向向高高电电势势处处，而而外外电电路路中中电电流流的的方方向向是是从从高高电电势势处处到到低电势处低电势处。(2)电电源源两两端端电电压压UEIrIR，不不是是感感应应电电动动势势E，也也不不是是内内电电压压Ir。考向考向1动生电动势电路问题动生电动势电路问题分析电磁感应电路问题的基本思路分析电磁感应电路问题的基本思路考向考向2感生电动势电路问题感生电动势电路问题 (多多选选)在在如如图图甲甲所所示示的的电电路路中中，电电阻阻R1R22R，圆圆形形金
3、金属属线线圈圈半半径径为为r1，电电阻阻为为R，半半径径为为r2(r2r1)的的圆圆形形区区域域内内存存在在垂垂直直于于线线圈圈平平面面向向里里的的匀匀强强磁磁场场，磁磁感感应应强强度度B随随时时间间t变变化化的的关关系系图图线线如如图图乙乙所所示示。其其余余导导线线的的电电阻阻不不计计，闭闭合合开开关关S，至至t1时时刻刻，电电路路中中的的电电流流已已稳稳定定，下下列说法正确的是列说法正确的是()BDA电容器上极板带正电电容器上极板带正电B电容器下极板带正电电容器下极板带正电2电磁感应中电荷量的计算电磁感应中电荷量的计算(能力考点能力考点深度研析深度研析)推导电磁感应中电荷量的表达式时用到以
4、下三个公式推导电磁感应中电荷量的表达式时用到以下三个公式特特别别提提醒醒：通通过过导导体体横横截截面面的的电电荷荷量量q只只决决定定于于n、Rr，与与发生磁通量变化的时间无关发生磁通量变化的时间无关。如如图图甲甲所所示示，虚虚线线MN左左、右右两两侧侧的的空空间间均均存存在在与与纸纸面面垂垂直直的的匀匀强强磁磁场场，右右侧侧匀匀强强磁磁场场的的方方向向垂垂直直纸纸面面向向外外，磁磁感感应应强强度度大大小小恒恒为为B0；左左侧侧匀匀强强磁磁场场的的磁磁感感应应强强度度B随随时时间间t变变化化的的规规律律如如图图乙乙所所示示，规规定定垂垂直直纸纸面面向向外外为为磁磁场场的的正正方方向向。一一硬硬质
5、质细细导导线线的的电电阻阻率率为为、横横截截面面积积为为S0，将该导线做成半径为将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内的圆环固定在纸面内，圆心圆心O在在MN上上。求：求：由左手定则知由左手定则知，方向垂直于方向垂直于MN向左向左。根据闭合电路的欧姆定律和法拉第电磁感应定律有根据闭合电路的欧姆定律和法拉第电磁感应定律有【跟踪训练】【跟踪训练】(2024江江苏苏南南通通调调研研)如如图图所所示示，正正方方形形线线圈圈MOON处处于于匀匀强强磁磁场场中中，磁磁感感应应强强度度大大小小为为B，方方向向与与水水平平面面的的夹夹角角为为30，线线圈圈的的边边长长为为L，电电阻阻为为R，匝匝数数为为n。线线
6、圈圈从从竖竖直直面面绕绕OO顺顺时时针针转转至至水水平平面面的的过过程中程中，通过导线横截面的电荷量为通过导线横截面的电荷量为()A3电磁感应中的图像问题电磁感应中的图像问题(能力考点能力考点深度研析深度研析)1解题关键解题关键(1)弄清物理量的初始条件和正负方向；弄清物理量的初始条件和正负方向；(2)注意物理量进注意物理量进、出磁场的变化；出磁场的变化；(3)写出函数表达式写出函数表达式。2解题方法：先定性排除解题方法：先定性排除，再定量解析再定量解析(1)定定性性排排除除法法：用用右右手手定定则则或或楞楞次次定定律律确确定定物物理理量量的的方方向向，定定性性地地分分析析物物理理量量的的变变
7、化化趋趋势势、变变化化快快慢慢、是是否否均均匀匀变变化化等等，特特别别注注意意物物理理量量的正负和磁场边界处物理量的变化的正负和磁场边界处物理量的变化。通过定性分析排除错误的选项通过定性分析排除错误的选项。(2)定定量量解解析析法法：根根据据题题目目所所给给条条件件定定量量地地推推导导出出物物理理量量之之间间的的函函数数关关系系，然然后后由由函函数数关关系系对对图图像像作作出出分分析析，由由图图像像的的斜斜率率、截截距距等等求求解解相相应的物理量应的物理量。考向考向1动生图像问题动生图像问题 (多多选选)(2020山山东东卷卷)如如图图所所示示，平平面面直直角角坐坐标标系系的的第第一一和和第第
8、二二象象限限分分别别存存在在磁磁感感应应强强度度大大小小相相等等、方方向向相相反反且且垂垂直直于于坐坐标标平平面面的的匀匀强强磁磁场场，图图中中虚虚线线方方格格为为等等大大正正方方形形。一一位位于于Oxy平平面面内内的的刚刚性性导导体体框框abcde在在外外力力作作用用下下以以恒恒定定速速度度沿沿y轴轴正正方方向向运运动动(不不发发生生转转动动)。从从图图示示位位置置开开始始计计时时，4 s末末bc边边刚刚好好进进入入磁磁场场。在在此此过过程程中中，导导体体框框内内感感应应电电流流的的大大小小为为I，ab边边所所受受安安培培力力的的大大小小为为Fab，二二者者与与时时间间t的的关关系系图图像像
9、可可能能正确的是正确的是()BC考向考向2感生图像问题感生图像问题 (多多选选)如如图图甲甲所所示示，虚虚线线右右侧侧有有一一垂垂直直纸纸面面的的匀匀强强磁磁场场，取取磁磁场场垂垂直直于于纸纸面面向向外外的的方方向向为为正正方方向向，磁磁感感应应强强度度B随随时时间间t变变化化的的关关系系如如图图乙乙所所示示，固固定定的的闭闭合合导导线线框框abcd一一部部分分在在磁磁场场内内。取取线线框框中中感感应应电电流流沿沿逆逆时时针针方方向向为为正正方方向向，安安培培力力向向左左为为正正方方向向。从从t0时时刻刻开开始始，下下列列关关于于线线框框中中感感应应电电流流i、线线框框cd边边所所受受安安培培
10、力力F分分别别随随时时间间t变变化化的的图图像像，可能正确的是可能正确的是()AD4电磁感应中电路与图像的综合问题电磁感应中电路与图像的综合问题(能力考点能力考点深度研析深度研析)解决电路与图像综合问题的思路解决电路与图像综合问题的思路(1)电电路路分分析析：弄弄清清电电路路结结构构，画画出出等等效效电电路路图图，明明确确计计算算电电动动势势的的公式公式。(2)图图像像分分析析：弄弄清清图图像像所所揭揭示示的的物物理理规规律律或或物物理理量量间间的的函函数数关关系系；挖挖掘掘图图像像中中的的隐隐含含条条件件，明明确确有有关关图图线线所所包包围围的的面面积积、图图线线的的斜斜率率、截截距所表示的
11、物理意义距所表示的物理意义。(3)定量计算：运用有关物理概念定量计算：运用有关物理概念、公式公式、定理和定律列式计算定理和定律列式计算。如如图图a所所示示，水水平平放放置置的的两两根根光光滑滑平平行行金金属属导导轨轨，间间距距L0.3 m，导导轨轨左左端端连连接接R0.6 的的电电阻阻，区区域域abcd内内存存在在垂垂直直于于导导轨轨平平面面且且B0.6 T的的匀匀强强磁磁场场，磁磁场场区区域域宽宽D0.2 m。细细金金属属棒棒A1和和A2用用长长为为2D0.4 m的的轻轻质质绝绝缘缘杆杆连连接接，放放置置在在导导轨轨平平面面上上，并并与与导导轨轨垂垂直直，每每根根金金属属棒棒在在导导轨轨间间
12、的的电电阻阻均均为为r0.3。导导轨轨电电阻阻不不计计，使使金金属属棒棒以以恒恒定定速速度度v1.0 m/s沿沿导导轨轨向向右右穿穿越越磁磁场场，通通过过计计算算，在在图图b中中画画出出从从金金属属棒棒A1进入磁场进入磁场(t0)到到A2离开磁场的时间内离开磁场的时间内，不同时间段通过电阻不同时间段通过电阻R的电流的电流。在在0t1时间内时间内，A1产生的感应电动势产生的感应电动势E1BLv0.18 V。其等效电路如图甲所示其等效电路如图甲所示。A2上的感应电动势上的感应电动势E20.18 V，其等效电路如图乙所示其等效电路如图乙所示。由由图图乙乙知知，电电路路总总电电阻阻R总总0.5，总总电
13、电流流I0.36 A，流流过过R的的电电流流IR0.12 A，综综合合以以上上计计算算结结果果，绘绘制制通通过过R的的电电流流与与时时间间关关系系如如图丙所示图丙所示。答案答案 见解析图见解析图【跟踪训练】【跟踪训练】(多多选选)如如图图所所示示，电电阻阻不不计计、间间距距为为l的的光光滑滑平平行行金金属属导导轨轨水水平平放放置置于于磁磁感感应应强强度度为为B、方方向向竖竖直直向向下下的的匀匀强强磁磁场场中中，导导轨轨左左端端接接一一定定值值电电阻阻R。质质量量为为m、电电阻阻为为r的的金金属属棒棒MN置置于于导导轨轨上上，受受到到垂垂直直于于金金属属棒棒的的水水平平外外力力F的的作作用用由由静静止止开开始始运运动动，外外力力F与与金金属属棒棒速速度度v的的关关系系是是FF0kv(F0、k是是常常量量)，金金属属棒棒与与导导轨轨始始终终垂垂直直且且接接触触良良好好。金金属属棒棒中中感感应应电电流流为为i，受受到到的的安安培培力力大大小小为为FA，电电阻阻R两两端端的的电电压压为为UR，感感应应电流的功率为电流的功率为P，它们随时间它们随时间t变化的图像可能正确的有变化的图像可能正确的有()BC
