高考物理大一輪復(fù)習(xí) 微專題13 電磁感應(yīng)中的電路和圖象問題課件 新人教版

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1、電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)第第 十十 章章微專題微專題13電磁感應(yīng)中的電路電磁感應(yīng)中的電路和圖象問題和圖象問題欄目導(dǎo)航命題點(diǎn)一命題點(diǎn)一 電磁感應(yīng)中的電路問題電磁感應(yīng)中的電路問題命題點(diǎn)二命題點(diǎn)二 電磁感應(yīng)中的圖象問題電磁感應(yīng)中的圖象問題模擬演練模擬演練穩(wěn)基提能穩(wěn)基提能課后回顧課后回顧高效練習(xí)高效練習(xí) 1題型簡(jiǎn)述：在電磁感應(yīng)問題中，切割磁感線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的線圈都相當(dāng)于電源，該部分導(dǎo)體或線圈與其他電阻、燈泡、電容器等用電器構(gòu)成了電路在這類問題中，常涉及計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小、計(jì)算導(dǎo)體兩端電壓、通過導(dǎo)體的電流、產(chǎn)生的電勢(shì)等電磁感應(yīng)中的電路問題電磁感應(yīng)中的電路問題 2解決電磁感應(yīng)中電路問題的“三部曲”

2、注意“等效電源”兩端的電壓指的是路端電壓，而不是電動(dòng)勢(shì)或內(nèi)壓降(2017江蘇卷)如圖所示，兩條相距d的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，其右端接一阻值為R的電阻質(zhì)量為m的金屬桿靜置在導(dǎo)軌上，其左側(cè)的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域MNPQ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下當(dāng)該磁場(chǎng)區(qū)域以速度v0勻速地向右掃過金屬桿后，金屬桿的速度變?yōu)関.導(dǎo)軌和金屬桿的電阻不計(jì)，導(dǎo)軌光滑且足夠長(zhǎng)，桿在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸求： (1)MN剛掃過金屬桿時(shí)，桿中感應(yīng)電流的大小I； (2)MN剛掃過金屬桿時(shí)，桿的加速度大小a； (3)PQ剛要離開金屬桿時(shí)，感應(yīng)電流的功率P. 本題的關(guān)鍵在于導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)

3、EBlv，切割的速度(v)是導(dǎo)體與磁場(chǎng)的相對(duì)速度，分析這類問題，通常是先電后力，再功能(2015北京卷)如圖所示，足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，寬度L0.4 m一端連接R1 的電阻導(dǎo)線所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1 T導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，其長(zhǎng)度恰好等于導(dǎo)軌間距，與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)在平行于導(dǎo)軌的拉力F作用下，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)，速度v5 m/s.求： (1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流I； (2)在0.1 s時(shí)間內(nèi)，拉力的沖量If的大?。?(3)若將MN換為電阻r1 的導(dǎo)體棒，其他條件不變，求導(dǎo)體棒兩端的電壓U.答案：答案：(1)E2.0 VI2

4、.0 A(2)If0.08(NS)(3)U1 V答案：答案：BC 2(2017哈爾濱期中)(多選)在如圖甲所示的電路中，螺線管匝數(shù)n1 500匝，橫截面積S20 cm2螺線管導(dǎo)線電阻r1 ，R14 ，R25 ，C30 F.在一段時(shí)間內(nèi)，穿過螺線管的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B按如圖乙所示的規(guī)律變化則下列說法中正確的是() A螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為1.2 V B閉合S，電路中的電流穩(wěn)定后電容器上極板帶正電 C電路中的電流穩(wěn)定后，電阻R1的電功率為5102 W DS斷開后，通過R2的電荷量為1.8105 CAD 1題型簡(jiǎn)述 借助圖象考查電磁感應(yīng)的規(guī)律，一直是高考的熱點(diǎn)，此類題目一般分為兩類： (1)由給

5、定的電磁感應(yīng)過程選出正確的圖象； (2)由給定的圖象分析電磁感應(yīng)過程，定性或定量求解相應(yīng)的物理量或推斷出其他圖象常見的圖象有Bt圖、Et圖、it圖、vt圖及Ft圖等 2解題關(guān)鍵 弄清初始條件、正負(fù)方向的對(duì)應(yīng)變化范圍、所研究物理量的函數(shù)表達(dá)式、進(jìn)出磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)等是解決此類問題的關(guān)鍵電磁感應(yīng)中的圖象問題電磁感應(yīng)中的圖象問題 3解決圖象問題的一般步驟 (1)明確圖象的種類，即是Bt圖還是t圖，或者Et圖、It圖等； (2)分析電磁感應(yīng)的具體過程； (3)用右手定則或楞次定律確定方向的對(duì)應(yīng)關(guān)系； (4)結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等知識(shí)寫出相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式； (5)根據(jù)函數(shù)關(guān)

6、系式，進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，如分析斜率的變化、截距等； (6)畫圖象或判斷圖象 4求解電磁感應(yīng)圖象類選擇題的兩種常用方法 (1)排除法：定性地分析電磁感應(yīng)過程中物理量的變化趨勢(shì)(增大還是減小)、變化快慢(均勻變化還是非均勻變化)，特別是分析物理量的正負(fù)，以排除錯(cuò)誤的選項(xiàng) (2)函數(shù)法：根據(jù)題目所給條件定量地寫出兩個(gè)物理量之間的函數(shù)關(guān)系，然后由函數(shù)關(guān)系對(duì)圖象進(jìn)行分析和判斷 .電磁感應(yīng)中的圖象選擇如圖所示，等腰三角形內(nèi)分布有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，它的底邊在x軸上且長(zhǎng)為2L，高為L(zhǎng).紙面內(nèi)一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框沿x軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)穿過勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，在t0時(shí)刻恰好位于圖中所示的位置，以順時(shí)針方向?yàn)?/p>

7、導(dǎo)線框中電流的正方向，在下面四幅圖中能夠正確表示電流位移(Ix)關(guān)系的是()C 在對(duì)圖象問題進(jìn)行分析時(shí)，要通過明確磁通量的變化是否均勻，推知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(電流)是否大小恒定，再利用楞次定律判斷出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(電流)的方向，從而確定其正負(fù)以及在坐標(biāo)系中的范圍另外，有些圖象問題要畫出等效電路圖來輔助分析，要根據(jù)圖象的定義把圖象反映的物理規(guī)律與實(shí)際運(yùn)動(dòng)過程相對(duì)應(yīng)起來，并且還要能反過來將實(shí)際運(yùn)動(dòng)過程與圖象對(duì)應(yīng)最終根據(jù)實(shí)際運(yùn)動(dòng)過程的物理規(guī)律進(jìn)行判斷如圖所示，有一等腰直角三角形的區(qū)域，其斜邊長(zhǎng)為2L，高為L(zhǎng).在該區(qū)域內(nèi)分布著如圖所示的磁場(chǎng)，左側(cè)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，右側(cè)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為

8、B.一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、總電阻為R的正方形導(dǎo)線框abcd，從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域取沿順時(shí)針的感應(yīng)電流方向?yàn)檎瑒t圖乙中表示線框中電流i隨bc邊的位置坐標(biāo)x變化的圖象正確的是()D A 圖象的轉(zhuǎn)換 (1)問題類型：由一種電磁感應(yīng)的圖象分析求解出對(duì)應(yīng)的另一種電磁感應(yīng)圖象的問題 (2)解題關(guān)鍵：要明確已知圖象表示的物理規(guī)律和物理過程；根據(jù)所求的圖象和已知圖象的聯(lián)系，對(duì)另一圖象做出正確的判斷進(jìn)行圖象間的轉(zhuǎn)換如圖甲所示，光滑導(dǎo)軌水平放置在斜向下且與水平方向夾角為60的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示(規(guī)定斜向下為B的正方向)，導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)

9、軌接觸良好，除電阻R的阻值外，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒ab在水平外力作用下始終處于靜止?fàn)顟B(tài)規(guī)定ab的方向?yàn)殡娏鞯恼较颍较蛴业姆较驗(yàn)橥饬Φ恼较?，則在0t1時(shí)間內(nèi)，能正確反映流過導(dǎo)體棒ab的電流I和導(dǎo)體棒ab所受水平外力F隨時(shí)間t變化的圖象是()D 解析：由楞次定律可判定回路中的電流方向始終為ba，由法拉第電磁感應(yīng)定律可判定回路中的電流大小恒定，故A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤；由F安BIL可得F安隨B的變化而變化，在0t0時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)安方向水平向右，故外力F與F安等值反向，方向水平向左為負(fù)值；在t0t1時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)安方向改變，故外力F方向也改變?yōu)檎?，綜上所述，D項(xiàng)正確BC D 3(2018湖北省黃岡市黃岡中學(xué)

10、模擬)如圖甲所示，正三角形導(dǎo)線框abc固定在磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示t0時(shí)刻磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，在04 s時(shí)間內(nèi)，線框ab邊所受安培力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系(規(guī)定水平向左為力的正方向)可能是下圖中的()A 4在同一水平面中的光滑平行導(dǎo)軌P、Q相距L1 m，導(dǎo)軌左端接有如圖所示的電路其中水平放置的平行板電容器兩極板M、N間距離d10 mm，定值電阻R1R212 ，R32 ，金屬棒ab電阻r2 ，其它電阻不計(jì)磁感應(yīng)強(qiáng)度B1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直穿過導(dǎo)軌平面，當(dāng)金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，懸浮于電容器兩極板之間，質(zhì)量m11014 kg，帶電量q11014 C的微粒恰好靜止不動(dòng)取g10 m/s2，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，且運(yùn)動(dòng)速度保持恒定試求： (1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向； (2)ab兩端的路端電壓； (3)金屬棒ab運(yùn)動(dòng)的速度 答案：(1)豎直向下(2)0.4 V(3)0.5 m/s 解析：(1)帶負(fù)電的微粒受到重力和電場(chǎng)力處于靜止?fàn)顟B(tài)，因重力豎直向下，則電場(chǎng)力豎直向上，故M板帶正電 ab棒向右切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，ab棒等效于電源，感應(yīng)電流方向由ba，其a端為電源的正極，由右手定則可判斷，磁場(chǎng)方向豎直向下謝謝觀看