《高三物理电磁感应中的电路问题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三物理电磁感应中的电路问题（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电电 磁磁 感感 应应 中中 的的电电路路问问题题复习精要复习精要1、在在电电磁磁感感应应现现象象中中，切切割割磁磁感感线线的的导导体体或或磁磁通通量量发发生生变变化化的的回回路路将将产产生生感感应应电电动动势势，该该导导体体或或回回路路就就相相当当于于电电源源，将将它它们们接接上上电电阻阻等等用用电电器器，便便可可对对用用电电器器供供电电，在在回回路路中中形形成成电电流流；将将它它们们接接上上电电容容器器，便便可可使使电电容容器器充充电电，因因此此电电磁磁感感应应问问题题又又往往往往跟跟电电路路问问题题联联系系在在一一起起。解解决决这这类类问问题题，不不仅仅要要考考虑虑电电磁磁感感应应中中的
2、的有有关关规规律律，如如右右手手定定则则、楞楞次次定定律律和和法法拉拉第第电电磁磁感感应应定定律律等等，还还要要应应用用电电路路中中的的有有关关规规律律，如如欧欧姆姆定定律律、串串联联、并并联联电路电路的性质等。电路电路的性质等。 2、解解决决电电磁磁感感应应中中的的电电路路问问题题，必必须须按按题题意意画画出出等等效效电电路路图图，将将感感应应电电动动势势等等效效于于电电源源电电动动势势，产产生生感感应应电电动动势势的的导导体体的的电电阻阻等等效效于于内内电电阻阻，求求电电动动势势要要用用电电磁磁感感应应定定律律，其其余余问问题题为电路分析及闭合电路欧姆定律的应用。为电路分析及闭合电路欧姆定
3、律的应用。3、一般解此类问题的基本思路是：、一般解此类问题的基本思路是：明确哪一部分电路产生感应电动势，则这部明确哪一部分电路产生感应电动势，则这部分电路就是等效电源分电路就是等效电源正确分析电路的结构，画出等效电路图正确分析电路的结构，画出等效电路图结合有关的电路规律建立方程求解结合有关的电路规律建立方程求解027.盐城市盐城市07/08学年度第一次调研考试学年度第一次调研考试 55两金属棒和三根电阻丝如图连接两金属棒和三根电阻丝如图连接,虚线框内存虚线框内存在均匀变化的匀强磁场，三根电阻丝的电阻大小在均匀变化的匀强磁场，三根电阻丝的电阻大小之比之比R1:R2:R3=1：2：3，金属棒电阻不
4、计。当，金属棒电阻不计。当S1、S2闭合，闭合，S3 断开时，闭合的回路中感应电流为断开时，闭合的回路中感应电流为I，当当S2、S3闭合，闭合，S1 断开时，闭合的回路中感应电断开时，闭合的回路中感应电流为流为5I，当，当S1、S3闭合，闭合，S2 断开时，闭合的回路断开时，闭合的回路中感应电流是中感应电流是 （ ）A0 B3I C6I D7IS1R1S2R2S3R3D解见下页解见下页S1RS22RS33R解：解： 设变化磁场上下两部分的面积分别为设变化磁场上下两部分的面积分别为al、bl，上下两部分产生的感应电动势分别为上下两部分产生的感应电动势分别为E1、E2当当S1、S2闭合，闭合，S3
5、 断开时，断开时，当当S2、S3闭合，闭合，S1 断开时断开时当当S1、S3闭合，闭合，S2 断开时断开时S1RS22RS33RS1RS22RS33RE1=I3RE2=5I5RE1+E2= I 4RI =7I031.上海市静安区上海市静安区07-08学年第一学期期末检测学年第一学期期末检测 1818、用相同导线绕制的边长为、用相同导线绕制的边长为L或或2L的四个闭合导体的四个闭合导体线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示。在每个线框进入磁场的过程中，示。在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的两点间的电压分别为电压分别为Ua、Ub、Uc
6、和和Ud . 下列判断正确的是下列判断正确的是 ( ) AUaUbUcUd B. UaUbUdUc C. Ua=UbUc=Ud D. UbUaUdUcdabcMNMNMNMNB解见下页解见下页dabcMNMNMNMNEa=BLvEb=BLvEc=2BLvEd=2BLv解解: UaUbUdUc 选项选项B正确正确029.连云港连云港07-08学年度第一学期期末调研考试学年度第一学期期末调研考试 14 14、如如图图所所示示，P、Q为为水水平平面面内内平平行行放放置置的的光光滑滑金金属属长长直直导导轨轨，间间距距为为L1，处处在在竖竖直直向向下下、磁磁感感应应强强度度大大小小为为B1的的匀匀强强磁
7、磁场场中中一一导导体体杆杆ef垂垂直直于于P、Q放放在在导导轨轨上上，在在外外力力作作用用下下向向左左做做匀匀速速直直线线运运动动质质量量为为m、每每边边电电阻阻均均为为r、边边长长为为L2的的正正方方形形金金属属框框abcd置置于于竖竖直直平平面面内内，两两顶顶点点a、b通通过过细细导导线线与与导导轨轨相相连连，磁磁感感应应强强度度大大小小为为B2的的匀匀强强磁磁场场垂垂直直金金属框向里，金属框恰好处于属框向里，金属框恰好处于静止状态不计其余电阻和细导静止状态不计其余电阻和细导线对线对a、b点的作用力点的作用力（1）通过）通过ab边的电流边的电流Iab是多大？是多大？（2）导体杆）导体杆ef
8、的运动速度的运动速度v是多大是多大?QeabdcfvPB1B2（1）由题意可知通过）由题意可知通过cd边电流边电流Icd= Iab/3；解得：解得：（2）B1L1v=Iabr解得：解得：IcdB2L2+ IabB2L2=mg解：解：QeabdcfvPB1B2032.上海虹口区上海虹口区07学年度第一学期期终教学检测学年度第一学期期终教学检测23 23、如图所示，、如图所示，P、Q为水平面内平行放置的光滑金属为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨，间距为长直导轨，间距为0.5m，处在竖直向下、磁感应强度，处在竖直向下、磁感应强度大小大小B1=0.5T的匀强磁场中。导体杆的匀强磁场中。导体杆ef垂直
9、于垂直于P、Q放在放在导轨上，在外力作用下向左做匀速直线运动。质量为导轨上，在外力作用下向左做匀速直线运动。质量为0.1kg的正方形金属框的正方形金属框abcd置于竖直平面内，其边长为置于竖直平面内，其边长为0.1m，每边电阻均为，每边电阻均为0.1。线框的两顶点。线框的两顶点a、b通过细通过细导线与导轨相连。磁感应强度大小导线与导轨相连。磁感应强度大小B2=1T的匀强磁场垂的匀强磁场垂直金属框直金属框abcd向里，金属框恰好处于静止状态。不计向里，金属框恰好处于静止状态。不计其余电阻和细导线对其余电阻和细导线对a、b点点的作用力，的作用力，g=10 m/s2，求：，求：QeabdcfvPB1
10、通过通过ab边的电流边的电流Iab是多大？是多大？导体杆导体杆ef的运动速度的运动速度v是多大？是多大？解：解： （1）设设通通过过正正方方形形金金属属框框的的总总电电流流为为I，ab边边的的电流为电流为Iab，dc边的电流为边的电流为Idc，有，有abdcE金属框受重力和安培力金属框受重力和安培力,处于静止状态处于静止状态,有有联立三式解得：立三式解得：（2）由（）由（1）可得）可得设导体杆切割磁感线产生的电动势为设导体杆切割磁感线产生的电动势为E，有，有EB1L1v设设ad、dc、cb三边电阻串联后与三边电阻串联后与ab边电阻并联的总边电阻并联的总电阻为电阻为R，则，则根据闭合电路欧姆定律
11、，有根据闭合电路欧姆定律，有IE/R联立解得：立解得：题目题目abdcEgk006.2008年高考物理广东卷年高考物理广东卷18 18、（、（17分）如图（分）如图（a）所示，水平放置的两根平行）所示，水平放置的两根平行金属导轨，间距金属导轨，间距L0.3 m导轨左端连接导轨左端连接R0.6 的电阻，区域的电阻，区域abcd内存在垂直于导轨平面内存在垂直于导轨平面B0.6 T的的匀强磁场，磁场区域宽匀强磁场，磁场区域宽D0.2 m细金属棒细金属棒A1和和A2用长为用长为2D0.4 m的轻质绝缘杆连接，放置在导轨平的轻质绝缘杆连接，放置在导轨平面上，并与导轨垂直，每根金属棒在导轨间的电阻面上，并
12、与导轨垂直，每根金属棒在导轨间的电阻均为均为r0.3 ，导轨电阻不计，使金属棒以恒定速度，导轨电阻不计，使金属棒以恒定速度v1.0 m/s沿导轨向右穿越磁场，计算从金属棒沿导轨向右穿越磁场，计算从金属棒A1进进入磁场（入磁场（t0）到）到A2离开离开磁场的时间内，不同时间段通磁场的时间内，不同时间段通过电阻过电阻R的电流强度，并在图的电流强度，并在图（b）中画出）中画出cRrrD2DabdLA1A2（a）解：解：0.2 0.4 0.6 0.80.00.020.040.060.080.100.120.140.160.00t/si/A（b）0t1（00.2s）A1产生的感应电动势：产生的感应电动势
13、：电阻电阻R与与A2并联阻值：并联阻值：所以电阻所以电阻R两端电压两端电压通过电阻通过电阻R的电流：的电流：t1t2(0.20.4s) E=0, I2=0t2t3(0.40.6s) 同理：同理：I3=0.12A图线如右图示图线如右图示025.上海市黄浦区上海市黄浦区08年年1月期终测评卷月期终测评卷2323如图所示，两条平行的金属导轨如图所示，两条平行的金属导轨MP、NQ与水平与水平面夹角为面夹角为，设导轨足够长。导轨处在与导轨平面垂，设导轨足够长。导轨处在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度直的匀强磁场中，磁感应强度B=0.80T，与导轨上端，与导轨上端相连的电源电动势相连的电源电动势E=
14、4.5V，内阻，内阻r=0.4，水平放置的，水平放置的导体棒导体棒ab的电阻的电阻R=1.5,两端始终与导轨接触良好两端始终与导轨接触良好,且且能沿导轨无摩擦滑动能沿导轨无摩擦滑动,与导轨下端相连的电阻与导轨下端相连的电阻R1=1.0,电路中其它电阻不计。当单刀双掷开关电路中其它电阻不计。当单刀双掷开关S与与1接通时，接通时，导体棒刚好保持静止状态，求：导体棒刚好保持静止状态，求：（1）磁场的方向；）磁场的方向；（2）S与与1接通时，导体棒的发接通时，导体棒的发热功率；热功率；（3）当开关）当开关S与与2接通后，导体接通后，导体棒棒ab在运动过程中，单位时间在运动过程中，单位时间（1s）内扫过
15、的最大面积。）内扫过的最大面积。 E rSab R1NM12PQ（1）磁场的方向）磁场的方向: 垂直斜面向下垂直斜面向下导体棒上的电流导体棒上的电流导体棒的体棒的发热功率功率解：解：（2）当）当S与与1接通时接通时 E rSab R1NM12PQ（3）S与与1接通时，导体棒平衡有：接通时，导体棒平衡有：S与与2接通后，导体棒切割磁感线产生电流接通后，导体棒切割磁感线产生电流, 最后最后匀速运动单位时间内扫过面积最大匀速运动单位时间内扫过面积最大得单位时间扫过最大面积为得单位时间扫过最大面积为匀速运动时匀速运动时题目题目038.08年广东佛山市教学质量检测（一）年广东佛山市教学质量检测（一）18
16、 18（17分分）在在同同一一水水平平面面中中的的光光滑滑平平行行导导轨轨P、Q相相距距l=1m，导导轨轨左左端端接接有有如如图图所所示示的的电电路路，其其中中水水平平放放置置的的平平行行板板电电容容器器两两极极板板M、N间间距距离离d=10mm，定定值值电电阻阻R1=R2=12，R3=2，金金属属棒棒ab电电阻阻r=2，其其他他电电阻阻不不计计。磁磁感感应应强强度度B=0.5T的的匀匀强强磁磁场场竖竖直直穿穿过过导导轨轨平平面面，当当金金属属棒棒ab沿沿导导轨轨向向右右匀匀速速运运动动时时，悬悬浮浮于于电电容容器器两两极极板板之之间间，质质量量 m=11014kg，带带电电荷荷量量q=-11
17、014C的的微微粒粒恰恰好好静静止止不不动动。取取g=10m/s2，在在整整个个运运动动过过程程中中金金属属棒棒与与导导轨轨接接触触良良好好，且且运运动动速速度度保保持恒定。试求：持恒定。试求：（1）匀强磁场的方向；）匀强磁场的方向；（2）ab两端的路端电压；两端的路端电压；（3）金属棒）金属棒ab运动的速度。运动的速度。 PQabR1R2R3MNv 本题考查学生对法拉第电磁感应定律、闭合电本题考查学生对法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律理解与运用以及推理能力、综合分析能力路欧姆定律理解与运用以及推理能力、综合分析能力. 负负电电荷荷受受到到重重力力和和电电场场力力而而静静止止，因因重重力力
18、竖竖直直向向下下，则则电电场场力力方方向向竖竖直直向向上上，故故M板板带带正正电电。ab棒棒向向右右切切割割磁磁感感线线产产生生感感应应电电动动势势， ab棒棒等等效效于于电电源源，其其a端端为为电电源源的的正正极极，由由右右手手定定则则可可判判断断，磁磁场场方方向向竖竖直向下。直向下。 负电荷受到重力和电场力而静止，负电荷受到重力和电场力而静止， 所以所以R3两两端端电电压压与与电电容容器器两两端端电电压压相相等等，由由欧欧姆姆定定律律得得通通过过R3的电流：的电流：解析：解析：ab棒两端的电压为棒两端的电压为由法拉第电磁感应定律得感应电动势为由法拉第电磁感应定律得感应电动势为=BLv 由闭
19、合电路欧姆定律得由闭合电路欧姆定律得联立联立解得解得 题目题目优游总代 优游注册 杏彩注册 杏彩总代 vag60wdv 拿出来耿老爹托他带的书信，说：“耿兄弟托俺捎书信回来。他和娃娃们都很好，叫你放心！”郭氏刚接过书信，耿兰和妞儿就喘着气跑回来了。刘氏提着半篮子水果，裴氏抱着一颗西瓜也紧跟着进了堂屋。郭氏说：“俺这里西瓜和水果多着呢！你们看俺，都不晓得怎么招待这位张大哥了！”郭氏说着，把书信放在桌子上就要去切西瓜洗水果。耿兰赶快踮起脚，伸出小手把书信摸到了手里。只见她把书信拿下来之后，先是双手捧在面前仔细地看了看，然后又努起小嘴儿亲一亲，让张老乡看着眼眶直发热。他伸手拦住准备切西瓜洗水
20、果的郭氏，说：“弟妹别忙，你听俺说话。这个女娃就是耿兰了？和她姐姐长得可真像哇！”“你见着她姐姐和哥哥们了？”“见着了，都见着了。这样吧，耿兄弟还惦念着他的老岳父和老岳母呢！要不咱们去老人家那里再细说？”“好好好，咱们去，咱们去。俺爹娘也老在念叨他们呢！”大家出来，郭氏锁了院门儿。耿兰拿着爹爹捎回来的书信，蹦蹦跳跳往姥娘家去了。郭氏回头对刘氏和裴氏说：“那俺们先去俺娘家啦！”妞儿也要跟着去，被刘氏拉住了，说：“俺们和你爹，你哥哥他们一会儿再去！”刘氏和裴氏站在路边高兴地挥手道别。刘氏说：“俺们大家一会子都过去和这位张大哥叙话啊！”裴氏说：“你们快去哇，俺们大家伙儿吃罢饭再去叙话！这位张大哥，真
21、是辛苦了呢！”很快就到郭氏娘家了。耿兰一跑进姥娘家的院门儿就高举着爹爹捎回来的书信喊起来：“姥娘姥爷，俺爹捎书信回来啦！”两位老人正在院子里翻晒粮食，猛然间听到耿兰高兴的喊叫声，倒不知道说什么好了。俩老人都愣愣地停下手来，几乎同时脱口问道：“什么？你爹捎书信回来啦？”耿兰把书信举到姥爷的面前，撒着娇说：“姥爷，你快读给俺听嘛！”郭氏和张老乡也进来了。郭氏强忍着激动，声音颤抖地说：“爹，娘，这位张大哥捎回书信来了！”张老乡赶忙拱手施礼，说：“大伯大婶好！耿兄弟在外，很惦念二位老人家呢。”大家忙不迭地把张老乡让到屋里坐下。郭氏娘高兴地有些语无伦次了，嘴里直说：“哎呀，这，这，真辛苦这位大侄子了快，锅里有新熬的绿豆汤，俺给你盛一碗喝哇。别看这，已经中秋时节了，但今年儿这秋老虎忒厉害哩。你走远路，一定渴坏了！”郭氏说：“娘你坐，俺去给张大哥盛绿豆汤。”说着话，张老乡从随身带的褡裢两头各取出来一小瓷瓶上好的米酒，说：“这是耿兄弟特地为两位老人家买得米酒！”原来，这位张老乡是个特别细心的人。那天听耿老爹提到岳父母时的歉意，老乡已经看在眼里。但他知道，此趟回家路途遥远，除了一封书信之外，耿老爹是绝对不会开口请他给家里捎带任何东西的。于是，他就从自己给爹
