2019高考物理一轮复习第十章电磁感应第3讲电磁感应中的电路和图

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1、2019高考物理一轮复习第十章电磁感应第3讲电磁感应中的电路和图　　第3讲电磁感应中的电路和图象问题　　电磁感应中的电路问题【题型解读】　　1．电磁感应电路中的五个等效问题　　2．解决电磁感应电路问题的基本步骤　　(1)“源”的分析：用法拉第电磁感应定律算出E的大小，用楞次定律或右手定则确定感应电动势的方向：感应电流方向是电源内部电流的方向，从而确定电源正、负极，明确内阻r.　　(2)“路”的分析：根据“等效电源”和电路中其他各元件的连接方式画出等效电路图．　　ΔΦ(3)“式”的建立：根据E＝Blv或E＝n结合

2、闭合电路欧姆定律、串并联电路知识和电功率、焦耳定　　Δt律等关系式联立求解．　　【典题例析】　　(20XX·高考福建卷)　　如图，某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场中．一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿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处向bc滑动的过程中()　　A．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

3、率先减小后增大　　[审题指导]在匀强磁场中，谁运动谁是电源，则PQ中的电流为干路电流，PQ两端电压为路端电压，线框消耗的功率为电源的输出功率，再依据电路的规律求解问题．　　[解析]设PQ左侧金属线框的电阻为r，则右侧电阻为3R－r；PQ相当于电源，其电阻为R，则电路的外　　电阻为R外＝　　r　　＝r＋　　3R3R－r－＋22　　3R22　　3R3　　当r＝时，R外max＝R，此时PQ处于矩形线框的中心位置。　　24　　即PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中外电阻先增大后减小．PQ中的电流为干路电流I＝　　ER外＋

4、R内　　可知干路电流先减小后增大，选项A错误；PQ两端的电压为路端电压U＝E－U内，因E＝Blv不变，U内＝IR先减小后增大，所以路端电压先增大后减小，选项B错误；拉力的功率大小等于安培力的功率大小，P＝F安v＝BIlv，可知因干路电流先减小后增大，PQ上拉力的功率也先减小后增大，选项C正确；线框消耗的电功率即为外电阻消耗3　　的功率，因外电阻最大值为R，小于内阻R；根据电源的输出功率与外电阻大小的变化关系，外电阻越接近内　　4阻时，输出功率越大，可知线框消耗的电功率先增大后减小，选项D错误．　　[答案]C　　

5、电磁感应中电路问题的误区分析　　(1)不能正确分析感应电动势及感应电流的方向．因产生感应电动势的那部分电路为电源部分，故该部分电路中的电流应为电源内部的电流，而外电路中的电流方向仍是从高电势到低电势．　　(2)应用欧姆定律分析求解电路时，没有注意等效电源的内阻对电路的影响．　　(3)对连接在电路中电表的读数不能正确进行分析，特别是并联在等效电源两端的电压表，其示数应该是路端电压，而不是等效电源的电动势．　　【跟进题组】　　1．(20XX·高考浙江卷)如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为1

6、0匝，边长　　la＝3lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影　　响，则()　　A．两线圈内产生顺时针方向的感应电流B．a、b线圈中感应电动势之比为9∶1C．a、b线圈中感应电流之比为3∶4D．a、b线圈中电功率之比为3∶1　　解析：选B.于磁感应强度随时间均匀增大，则根据楞次定律知两线圈内产生的感应电流方向皆沿逆时ΔΦΔBΔB针方向，则A项错误；根据法拉第电磁感应定律E＝N＝NS，而磁感应强度均匀变化，即恒定，则a、　　ΔtΔtΔtEaSal2LRalaab

7、线圈中的感应电动势之比为＝＝2＝9，故B项正确；根据电阻定律R＝ρ，且L＝4Nl，则＝＝3。　　EbSblbS′Rblb闭合电路欧姆定律I＝，得a、b线圈中的感应电流之比为＝·＝3，故C项错误；功率公式P＝IRERIaEaRbIbEbRa2　　PaI2Raa知，a、b线圈中的电功率之比为＝2·＝27，故D项错误．　　PbIbRb2．如图所示，OACO为置于水平面内的光滑闭合金属导轨，O、C处分别接有短电阻丝(图中用粗线表示)。　　R1＝4Ω、R2＝8Ω(导轨其他部分电阻不计)．导轨OACO的形状满足y＝2sin

8、x(单位：m)．磁感应强度B＝T的匀强磁场方向垂直于导轨平面．一足够长的金属棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v＝m/s　　π3　　水平向右在导轨上从O点滑动到C点，棒与导轨接触良好且始终保持与OC导轨垂直，不计棒的电阻．求：　　(1)外力F的最大值；　　(2)金属棒在导轨上运动时电阻丝R1上消耗的最大功率；(3)在滑动过程中通过金属棒的电流I与时间t的关系．　　π解析：(1)题图容易