新课标物理一轮复习教学案：第九章第3讲电磁感应中的电路和图象问题含解析

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1、色场•感应中的色珞和图象问題核心考点分类突破——析考点讲透练足考点一电磁感应中的电路问题1-内电路和外电路(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发牛变化的线圈都相当于电源。⑵该部分导体的电阻或线圈的电阻相当丁电源的内阻，其余部分是外电阻。2.电源电动势和路端电压4①(1)电动势：E=Blv或已二门一E(2)路端电压：U=IR=E-Ir=Q^・R。［典题1］如图甲所示，水平放置的两根平行金属导轨，间距厶=0.3m，导轨左端连接R=0.6Q的电阻，区域〃内存在垂直于导轨平面向外的匀强磁场，磁感应强度3=0.6T,磁场区域宽D=0.2m,细金属棒力1和金用长为2£>=0.4m的轻质绝缘杆连接

2、，放置在导轨平面上，并与导轨垂直，每根金属棒在导轨间的电阻均为尸=0.3Q。导轨电阻不计，使金属棒以恒定速度d=1.0m/s沿导轨向右穿越磁场，计算从金属棒进入磁场(/=0)到A2离开磁场的吋间内，不同吋间段通过电阻7?的电流强度，并在图乙中画出。//A甲乙［解析］由题意得“二号二0.2s在0~“时间内，A}产生的感应电动势E}=BLv=0ASV其等效电路如图甲所示。［二甲由图甲知，电路的总电阻局二厂+堆二0.5Q总电流/=^T=0.36AKo通过R的电流IR=士/二0」2A从A离开磁场("二0.2s)至A2刚好进入磁场(^2=~=0-4s)的时间内，回路无电流，Ir=0；从A2

3、进入磁场©=0.4s）至离开磁场G=笑y=0.6s］的时间内汎2上的感应电动势为E2=BLv=0」8V其等效电路如图乙所示。由图乙知，电路总电阻/?（）=0.5Q总电流/=036A流过R的电流厶=0.12A综合以上计算结果，绘制通过7?的电流与时间关系图象如图丙所示。［答案］见解析口方法技巧三步解决电磁感应中的电路问题1•确定电源。切割磁感线的导体或磁通量发生变化的闭合回路将产生感应电动势，A0该导体或回路相当于电源，利用£二旷厂■或E二Blvsin9求感应电动势的大小，利用右手定则或楞次定律判断感应电流方向。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

4、.利用电路规律求解。主要应用闭合电路的欧姆定律及串、并联电路的特点等列方程求解。［针对训练］1.［多选1（2016-宿迁调研）用一根横截面积为S、电阻率为°的硬质导线做成一个半径为，的I员1环，Qb为闘环的一条直径。如图所示，在〃的左侧存在一个匀强磁场，磁场垂直鬪AB环所在平面，方向如图，磁感应强度大小随时间的变化=^<0）o贝”）A.圆环屮产生逆时针方向的感应电流B.圆环具有扩张的趋势c.圆环屮感应电流的人小为krS17D.图中°、b两点间的电势差如=解析：选BC根据楞次定律和安培定则，圆环中将产生顺时针方向的感应电流，且具有扩张的趋势，A错误，B正确；根据法拉第电磁感应定律，圆

5、环中产生的感应电动势大小AB•TT'Ottp为E二—口—二由电阻定律知R=p~s~，所以感应电流的大小为/=^=

6、^

7、,C正确；根据闭合电路欧姆定律可得°、b两点间的电势差Uah=I^TT円，D错误。1.(2015-海南髙考)如图所示，两平行金属导轨位于同一水平面上，相距/,左端与一电阻人相连：整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B,方向竖直向下。一质量为加的导体棒置于导轨上，在水平外力作用下沿导轨以速度e匀速向右滑动，滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好。已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为〃，重力加速度大小为g,导轨和导体棒的电阻均可忽略。求：⑴电阻人消耗的功率；(1)水平外

8、力的大小。解析：(1)导体切割磁感线运动产生的电动势E=BlvF根据欧姆定律，闭合回路中的感应电流为1=^电阻7?消耗的功率为P=I图象类型(1)随时间变化的图象如3"图象、0"图象、图象和17图象。(2)随位移x变化的图象如图象和/讥图象。解题关键弄清初始条件，正负方向的对应变化范围，所研究物理最的函数表达式，进、出磁场的转折点等是解决此类问题的关键。R联立可得卩=童兽(2)对导体棒受力分析，受到向左的安培力、向左的摩擦力和向右的外力，三力平衡，古攵F安+“加g二FfBlvtF^=BII=B，h•/..B2l2v故F二一^-+ymg答案：(2厂厂+“加g考点二电磁感应中的图象问题

9、1.解决图象问题的一般步骤(1)明确图象的种类,即是B・t图象还是©■/图象,或者E"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的对应关系。(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等知识写出函数关系式。(5)根据函数关系式进行数学分析，如分析斜率的变化、截距等。⑹画图彖或判断图象。问题一由电磁感应过程判断或画出正确的图象［典题2］(2013-全国新课标II)如图甲所示，在光滑水平桌面上冇一边氏为厶、电阻为的正方形导线