专题八电磁感应中的电路和图象问题

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1、专题八电磁感应中的电路和图象问题【I考纲解读11.能认识电磁感应中的电路结构，并能计算电动势、电压、电流、电功等2能由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象或由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量.考点一电磁感应中的电路问题1.电磁感应中的电路问题分类.(1)以部分电路欧姆定律为中心，包括六个基本物理量(电压、电流、电阻、电功、电功率、电热)，三条定律(部分电路欧姆定律、电阻定律和焦耳定律)，以及若干基本规律(串、并联电路特点等).(2)以闭合电路欧姆定律为中心，讨论电动势概念，闭合电路中的电流、路端电压以及闭合电路中能量的转化.2.对电磁感应电路的理

2、解(1)在电磁感应电路中，相当于电源的部分^＞其他形式的能通过电流做功转化为电能.(2)"电源”两端的电压为路端电压，而不是感应电动势.U例1】如图所示，匀强磁场磁感应强度3=0」T,金属棒长0.4m,与框架宽度相同，电阻为*6框架电阻不计，电阻AB&=2Q,R2=,当金属棒以5m/s的速度匀速向左运动时，求:(1)流过金屈棒的感应电流多大？(2)若图中电容器C的电容为0.3pF,则带电荷量为多少？。突破训练1】法拉第曾提出一种利川河流发电的设扯并进行了实验研究.实验装置的示意:图可川图6表示，两块面积均为S的矩形金屈板，平行.止对、竖直地全部没在河水中，间距

3、为d・水流速度处处和同，大小为s方向水平.金屈板与水流方向平行.地磁场磁感应強度的竖直分量为&水的电肌率为小水而上方有-阻值为7?的电阻通过绝缘导线和电键K连接到两金属板上，忽略边缘效应，求：(1)该发电装兗的电动势；(2)通过电阻R的电流强度;⑶电阻R消耗的电功率.考点二电磁感应中的图象问题解决图象问题的一般步骤(1)明确图象的种类，即是B-f图象还是0-f图象，或者是图象、/-？图象等；(2)分析电磁感应的具体过程；(3)用右手定则或楞次定律确定方向对应关系；(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式；(5)根据函数关系式，进行数

4、学分析，如分析斜率的变化、截距等.(6)画出图象或判断图象.U例2】(2013111东理综・18)将一段导线绕成图7甲所示的闭合冋路，并固定在水平面(纸面)内.冋路的〃边置于垂直纸面向里的匀强磁场I中.冋路的闘环区域内有垂直纸面的磁场II,以向里为磁场II的正方向，其磁感应强度B随时间/变化的图象如图乙所示.用F表示〃边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间/变化的图象是()U突破训练2】如图8所示，一个边长入2L的等腰直角三角形区域内，冇垂直纸面向里的匀强磁场，其左侧冇一个用金属丝制成的边长为厶的正方形线框“加d,线框以水平速度o匀速通过整个匀

5、强磁场区域，设电流逆时针方向为正.则在线框通过磁场的过程中，线框中感应电流7随时间7变化的规律止确的是()AQ突破训练3】如图9所示，/是一个边长为厶的正方形导线框，每边电阻为「•现维持线框以恒定速度"沿兀轴运动，并穿过图屮所示由虚线围成的匀强磁场区域.Uh=(p-(pe,线框在图示位宣的时刻作为时间的零爲则b、c两点间的电势差随时间变化的图线应为1XXXX；B:XXXXIIXXXxt卜■厶"4•■乙•)3L——dBLvBLv一BLu•123••5//Lit1-BLu12345UWBLv-BLu电磁感应图彖与电路综合问题的分析II例31如图10所示，水平面内的直角

6、处标系的第一象限有磁场分布，方向垂直于水平而向下，磁感应强度沿y轴方向没有变化，与x轴的关系如图11所示，图线是双曲线(朋标轴是渐近线)；顶角0=45。的光滑金属长导轨MON固定在水平而内，ON与X轴重合,一根与ON垂直的长导体棒在水平向右的外力作用下沿导轨MON向右滑动，导体棒在滑动过程中始终与导轨良好接触.已知P0时，导体棒位于顶点O处；导体棒的质量为/W=2kg；OM、ON接触处O点的接触电阻为/?=0.5Q,其余电阻不计：回路电动势E与时间/的关系如图12所示，图线是过原点的直线.求：(1)/=2s时流过导体棒的电流/2的人小；(2)1S〜2s时间内回路屮

7、流过的电荷量q的人小；(3)导体棒滑动过程中水平外力F(单位：N)与横坐标x(单位：m)的关系式.U高考题组】1•（2013-新课标I・17）如图13,在水平面（纸面）内有三根相同的均匀金属棒ctb、ac和MN,其中ab、必在a点接触，构成“V”字熨导轨.空间存在垂直于纸面的均匀磁场.用力使向右匀速运动，从图示位置开始计时，运动中始终与Zbac的平分线垂直H和导轨保持良好接触.下列关于冋路屮电流7与时间t的关系图线，可能正确的是2.（2013•新课标11・16）如图14,在光滑水平桌面上有一边长为厶电阻为尺的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为冰〃＞厶）的条形匀强

8、磁场区域，