高一物理电磁感应中的电路问题ppt课件.ppt

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1、专题十六电磁感应中的电路问题2021/10/7电磁感应是电磁学的重点，是高中物理中难度较大、综合性最强的部分．本专题主要讨论电磁感应现象中与电路有关的物理问题，即电学知识部分，如电磁感应定律、楞次定律、直流电路知识、磁场知识等多个知识点．近年来，此专题在高考中出现的频率极高，如感应电流的产生条件、方向判定、自感现象、电磁感应的图象和导体切割磁感线产生的感应电动势的计算，且要求较高，几乎是年年有考。试题题型全面，选择题，填空题，计算题都可涉及，尤其是难度大，涉及知识合能力强，多以中档以上题目出现来增加试题的区分度，点多综合能力强，多以2021/10/7中档以上题目

2、出现来增加试题的区分度，而选择和填空题多以中档左右的试题出现．本专题在备考中应给予高度重视，强化训练．重点是感应电流方向的判定；感应电动势的产生与计算．难点是结合电路中的图象问题、电流和电压问题、能量与功率问题、电量问题、自感问题等，通过典型例题、变式训练达到巩固知识的目的，培养考生理解能力、分析综合能力，尤其从实际问题中抽象概括构建物理模型的创新能力．2021/10/7【例一】如图811所示，直角三角形导线框abc固定在匀强磁场中，ab是一段长为l、电阻为R的均匀导线，ac和bc的电阻可不计，ac长度为.磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里．现有一段长度为、

3、电阻为均匀导体杆MN架在导线框上，开始时紧靠ac以恒定速度v向b端滑动，滑动中始终与ac平行并与导线框保持良好接触．当MN滑过的距离为时，导线ac中的电流是多大？方向如何？图811电磁感应中的电流、电压问题2021/10/7【分析】MN匀速切割磁感线，相当于一个直流电源，直角三角形导线框abc为负载电阻，画出等效电路图(如图所示)，再用E=BLv求出感应电动势的大小，用右手定则判定感应电流的方向，运用闭合电路欧姆定律求解．2021/10/7【解析】外2021/10/7【评析】本题考查了法拉第电磁感应定律、右手定则、电阻串、并联、闭合电路欧姆定律，但关键是找出等效

4、电源、负载，画出电路图。2021/10/7如图812所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动．金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面．则线框中感应电流的方向是()图812【变式题1】(2009·浙江)2021/10/7【解析】由楞次定律，一开始磁通量减小，后来磁通量增大，由“增反”“减同”可知电流方向是:d→c→b→a→d.A．a→b→c→d→aB．d→c→b→a→dC．先是d→c→b→a→

5、d，后是a→b→c→d→aD．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d【答案】B2021/10/7【变式题2】(2010·上海物理)如图813，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为L，边长为L的正方形线框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上，使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域，若以逆时针方向为电流的正方向，能反映线框中感应电流变化规律的是图()图8132021/10/72021/10/7【解析】在0～t1，电流均匀增大；在t1～t2，两边感应电流方向相同，大小相加，故电流大；在

6、t2～t3，因右边离开磁场，只有一边产生感应电流，故电流小，所以选A，B错误．同理，因为C是i-x图象，不是i-t图象，所以C中是曲线，C正确D错误．【答案】AC2021/10/7【变式题3】(2009·广东新洲中学月考)如图814甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d=0.5m，电阻不计，左端通过导线与阻值R=2的电阻连接，右端通过导线与阻值RL=4的小灯泡L连接．在CDFE矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长l=2m，有一阻值r=2的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处．CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图814乙所示．在t=0至t=

7、4s内，金属棒PQ保持静止，在t=4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并2021/10/7保持匀速运动．已知从t=0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中，小泡灯的亮度没有发生变化，求：(1)通过小灯泡的电流．(2)金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小．图8142021/10/7【解析】总2021/10/7(2)当金属棒在磁场区域中运动时，由金属棒切割磁感线产生电动势，电路为R与RL并联，再与r串联，此时电路的总电阻总由于灯泡中电流不变，所以灯泡的电流则流过金属棒的电流为解得金属棒PQ在磁场区域中的速度v=1m/s电动势总2021/10/7【例二】如图

8、821所示，两足够长平行