浙江版2020版高考物理一轮复习第9章电磁感应专题课1电磁感应中的图象和电路问题课件.ppt

专题课1电磁感应中的图象和电路问题,电磁感应中的图象问题,1.图象类型(1)电磁感应中常涉及磁感应强度B、磁通量、感应电动势E和感应电流I等随时间变化的图象，即Bt图象、t图象、Et图象和It图象。(2)对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，有时还常涉及感应电动势E和感应电流I等随位移变化的图象，即Ex图象和Ix图象等。,2.两类图象问题(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象。(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量。3.解题关键弄清初始条件、正负方向的对应变化范围、所研究物理量的函数表达式、进出磁场的转折点等是解决此类问题的关键。,4.电磁感应中图象类选择题的两个常用方法,命题角度1磁感应强度变化的图象问题,【例1】矩形导线框abcd放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的图象如图1所示。设t0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，则在04s时间内，选项图中能正确反映线框ab边所受的安培力F随时间t变化的图象是(规定ab边所受的安培力向左为正)(),图1,解析在01s内，由法拉第电磁感应定律可知，产生的感应电流大小恒定，由楞次定律可得线框内产生的感应电流方向为顺时针方向，根据左手定则可判断出线框ab边所受安培力方向向左(为正)，由FBIL可知F随磁感应强度的减小而减小。在12s内，由楞次定律可得线框内产生的感应电流方向为顺时针方向，根据左手定则可判断出线框ab边所受安培力方向向右(为负)，由FBIL可知F随磁感应强度的增大而增大。同理在23s内，线框ab边所受安培力方向向左(为正)，由FBIL可知F随磁感应强度的减小而减小。在34s内，线框ab边所受安培力方向向右(为负)，由FBIL可知F随磁感应强度的增大而增大，D正确。答案D,【变式训练1】(多选)如图2甲所示，一个刚性圆形线圈与电阻R构成闭合回路，线圈平面与所在处的匀强磁场方向垂直，磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。下列关于线圈中产生的感应电动势e、电阻R消耗的功率P随时间t变化的图象，可能正确的有(),图2,答案BD,【例2】(2018东北三校联考)(多选)如图3所示，M、N为同一水平面内的两条平行长直导轨，左端串联电阻R，金属杆ab垂直导轨放置，金属杆和导轨的电阻不计，杆与导轨间接触良好且无摩擦，整个装置处于竖直方向的匀强磁场中。现对金属杆ab施加一个与其垂直的水平方向的恒力F，使金属杆从静止开始运动。在运动过程中，金属杆的速度大小为v，R上消耗的总能量为E，则下列关于v、E随时间变化的图象可能正确的是(),命题角度2导体切割磁感线的图象问题,图3,解析对金属杆ab施加一个与其垂直的水平方向的恒力F，使金属杆从静止开始运动。由于金属杆切割磁感线产生感应电动势和感应电流，受到随速度的增大而增大的安培力作用，所以金属杆做加速度逐渐减小的加速运动，当安培力增大到等于水平方向的恒力F时，金属杆做匀速直线运动，vt图象A正确，B错误；由功能关系知，开始水平方向的恒力F做的功一部分使金属杆动能增大，另一部分转化为电能，被电阻R消耗掉；当金属杆匀速运动后，水平方向的恒力F所做的功等于R上消耗的总能量E，因此Et图象可能正确的是选项D。答案AD,图4,答案D,电磁感应中的电路问题,1.电磁感应中电路知识的关系图闭合电路,2.“三步走”分析电路为主的电磁感应问题,图5（1）金属棒运动到ef位置时的速度大小；（2）金属棒从初位置运动到ef位置，通过金属棒的电荷量；（3）金属棒从初位置运动到ef位置，定值电阻R上产生的焦耳热。,解析（1）设金属棒运动到与ef重合时速度为v，则感应电动势EBLv,由于加速度刚好为零，则FF安BIL,（2）通过金属棒的电荷量qIt,根据功能关系有W安2Q拉力F做的功WFFs,【变式训练3】（2018江西新余期末）如图6甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d0.5m，电阻不计，左端通过导线与阻值R2的电阻连接，右端通过导线与阻值RL4的小灯泡L连接。在CDFE矩形区域内有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，CE长l2m，有一阻值r2的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处（恰好不在磁场中）。CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化的图象如图乙所示。在t0至t4s内，金属棒PQ保持静止，在t4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动。已知从t0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化。求：,图6（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。,解析（1）在t0至t4s内，金属棒PQ保持静止，磁场变化导致电路中产生感应电动势。等效电路为r与R并联，再与RL串联