專題強(qiáng)化二十二電磁感應(yīng)中的電路及圖像問題學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握電磁感應(yīng)中電路問題的分析方法。2.掌握感應(yīng)電流、電荷量、路端電壓、電功率的計(jì)算方法。3.會(huì)分析電磁感應(yīng)的圖像問題?？键c(diǎn)一電磁感應(yīng)中的電路問題1.電磁感應(yīng)電路中的五個(gè)等效問題2.電磁感應(yīng)中電路知識(shí)的關(guān)系圖例1(多選)如圖所示,光滑的金屬框CDEF水平放置,寬為L,在E、F間連接一阻值為R的定值電阻,在C、D間連接一滑動(dòng)變阻器R1(0≤R1≤2R)?？騼?nèi)存在著豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一長為L、電阻為R的導(dǎo)體棒AB在外力作用下以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng)。金屬框電阻不計(jì),導(dǎo)體棒與金屬框接觸良好且始終垂直,下列說法正確的是()A.ABFE回路的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針,ABCD回路的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針B.左右兩個(gè)閉合區(qū)域的磁通量都在變化且變化率相同,故電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為2BLvC.當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值R1=R時(shí),導(dǎo)體棒兩端的電壓為23D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值R1=R2時(shí),滑動(dòng)變阻器的電功率為聽課筆記

總結(jié)提升分析電磁感應(yīng)電路問題的基本思路跟蹤訓(xùn)練1.(多選)在如圖甲所示的電路中,電阻2R1=R2=2R,單匝圓形金屬線圈的半徑為r1,電阻為R,半徑為r2(r2<r1)的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線如圖乙所示,其余導(dǎo)線的電阻不計(jì)。閉合開關(guān)S,在t0時(shí)刻,電路中的電流已穩(wěn)定。下列說法正確的是()A.流過電阻R1的電流方向自下向上B.穩(wěn)定后電阻R1兩端的電壓為πC.穩(wěn)定后M、N兩點(diǎn)間的電壓為πD.0~t0時(shí)間內(nèi),電阻R2上產(chǎn)生的焦耳熱為π考點(diǎn)二電磁感應(yīng)中電荷量的計(jì)算電磁感應(yīng)中電荷量的計(jì)算公式:q=nΔ(1)推導(dǎo):根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=nΔΦΔt,電路中的平均電流為I=ER+r=nΔΦ(R+(2)結(jié)論:電磁感應(yīng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電荷量由線圈的匝數(shù)、磁通量的變化量及電路的總電阻共同決定,與時(shí)間Δt無關(guān)。例2(多選)如圖所示,在光滑水平面上MN右側(cè)區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。t=0時(shí)刻,一質(zhì)量為m、高為a、電阻為R的正三角形金屬線框以速度v從邊界MN處進(jìn)入磁場(chǎng),最終線框恰好完全進(jìn)入。在線框運(yùn)動(dòng)過程中,下列說法正確的是()A.線框中的電流始終為順時(shí)針方向B.t=0時(shí)刻,線框的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為BavC.通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為3D.線框中感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱為12mv聽課筆記

跟蹤訓(xùn)練2.如圖甲所示,虛線MN左、右兩側(cè)的空間均存在與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng),右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B0;左側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示,規(guī)定垂直紙面向外為磁場(chǎng)的正方向。一硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線的電阻率為ρ、橫截面積為S0,將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi),圓心O在MN上。求:(1)t=t02時(shí),(2)在0~32t0內(nèi),

考點(diǎn)三電磁感應(yīng)中的圖像問題1.解題策略(1)明確圖像的種類,即是B-t圖像還是Φ-t圖像,或者E-t圖像、i-t圖像、F-t圖像等;對(duì)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的情況,還常涉及E-x圖像和i-x圖像。(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電流方向與時(shí)間的對(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)系式,進(jìn)行數(shù)學(xué)分析,如分析斜率的變化、截距等。(6)畫圖像或判斷圖像。2.解題方法:先定性排除,再定量解析(1)定性排除法:用右手定則或楞次定律確定物理量的方向,定性地分析物理量的變化趨勢(shì)、變化快慢、是否均勻變化等,特別注意物理量的正負(fù)和磁場(chǎng)邊界處物理量的變化,通過定性分析排除錯(cuò)誤選項(xiàng)。(2)定量解析法:根據(jù)題目所給條件推導(dǎo)出物理量之間的函數(shù)關(guān)系,然后由函數(shù)關(guān)系對(duì)圖像作出分析,由圖像的斜率、截距等作出判斷。例3(多選)如圖甲所示,由同種材料制成粗細(xì)均勻的矩形導(dǎo)體方框abcd固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直方框所在平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示。以垂直于方框所在平面向里為磁感應(yīng)強(qiáng)度B的正方向,則下列關(guān)于線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E、感應(yīng)電流I(以順時(shí)針方向?yàn)檎?、ab邊的熱功率P、ab邊受到的安培力F(以向右為正)隨時(shí)間t變化的圖像中正確的是()

跟蹤訓(xùn)練3.(2025·河南模擬)如圖所示,光滑水平面上正三角形導(dǎo)線框abc在水平向右的力F作用下,勻速進(jìn)入左側(cè)有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)