高中物理 模块专题复习 专题三 电磁感应中的电路及图象问题学案 新人教版选修3-2

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1、专题三电磁感应中的电路及图象问题一、电磁感应中的电路问题1.对电源的理解：在电磁感应现象中，产生感应电动势的那部分导体就是电源，如切割磁感线的导体棒、有磁通量变化的线圈等.这种电源将其他形式的能转化为电能.2.对电路的理解：内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈，外电路由电阻、电容等电学元件组成.3.解决电磁感应中的电路问题三步曲：(1)确定电源.利用E＝n或E＝BLv求感应电动势的大小，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.主要应用欧姆定律及串、

2、并联电路的基本性质等列方程求解.[复习过关]1.用均匀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，如图1所示，当磁场以的变化率增强时，则(　　)图1A.线圈中感应电流方向为adbcaB.线圈中产生的电动势E＝·C.线圈中a点电势高于b点电势D.线圈中a、b两点间的电势差为·答案　B解析　根据楞次定律可知，A错误；线圈中产生的电动势E＝＝·，B正确；线圈左边的一半导线相当于电源，在电源内部电流沿逆时针方向，所以a点电势低于b点电势，C错误；线圈右边的一半相当于外电路，a、b两点间的电势差相当于路端电压，其大小U＝＝·，D

3、错误.2.如图2甲所示，面积为0.1m2的10匝线圈EFG处在某磁场中，t＝0时，磁场方向垂直于线圈平面向里，磁感应强度B非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。随时间变化的规律如图乙所示.已知线圈与右侧电路接触良好，电路中的电阻R＝4Ω，电容C＝10μF，线圈EFG的电阻为1Ω，其余部分电阻不计.则当开关S闭合，电路稳定后，在t＝0.1s至t＝0.2s这段时间内(　　)图2A.电容器所带的电荷量为8×10－5CB.通过R的电流是2.

4、5A，方向从b到aC.通过R的电流是2A，方向从b到aD.R消耗的电功率是0.16W答案　A解析　线圈EFG相当于电路的电源，电动势E＝n·S＝10××0.1V＝10V.由楞次定律得，电动势E的方向是顺时针方向，故流过R的电流是a→b，I＝＝A＝2A，PR＝I2R＝22×4W＝16W；电容器UC＝UR，所带电荷量Q＝C·UC＝10×10－6×2×4C＝8×10－5C，选项A正确.3.如图3，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的正方形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中.一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿

5、ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦.在PQ从靠近ad边向bc边滑动的过程中(　　)图3A.PQ中电流先增大后减小B.PQ两端电压先减小后增大C.PQ上拉力的功率先减小后增大D.线框消耗的电功率先减小后增大答案　C解析　根据右手定则可知，PQ中电流的方向为Q→P，画出该电路的等效电路图如图，其中R1为ad和bc上的电阻值，R2为ab上的电阻与cd上的电阻的和，电阻之间的关系满足：R1＋R2＋R1＝3R，由题图可知，R1＝×3R＝R非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监

6、督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。当导体棒向右运动的过程中，开始时的电阻值：R0＝＝R当导体棒位于中间位置时，左右两侧的电阻值是相等的，此时：R中＝＝R>R，可知当导体棒向右运动的过程中，开始时的电阻值小于中间位置处的电阻值，所以当导体棒向右运动的过程中电路中的总电阻先增大后减小.导体棒由靠近ad边向bc边匀速滑动的过程中，产生的感应电动势E＝BLv，保持不变，外电路总电阻先增大后减小，由欧姆定律分析得知电路中的总电流先减小后增大，即PQ中电流先减小后增大.故A错误；PQ中电流先减小后增大，PQ两端电

7、压为路端电压，U＝E－IR，可知PQ两端的电压先增大后减小.故B错误；导体棒匀速运动，PQ上拉力的功率等于回路的电功率，而回路的总电阻R先增大后减小，由P＝得知，PQ上拉力的功率先减小后增大.故C正确；由以上的分析可知，导体棒PQ上的电阻始终大于线框的电阻，当导体棒向右运动的过程中电路中的总电阻先增大后减小，根据闭合电路的功率的分配关系与外电阻的关系可知，当外电路的电阻值与电源的内电阻相等时外电路消耗的电功率最大，所以可得线框消耗的电功率先增大后减小.故D错误.故选C.4.两金属棒和三根电阻丝如图4连接，虚线框内存在均匀变化的匀强磁场，三根电阻丝的

8、电阻大小之比R1∶R2∶R3＝1∶2∶3，金属棒电阻不计.当S1、S2闭合，S3断开时，闭合回路中感应电流为I，当S2、S