高考物理复习特别策划计算题突破四-电磁感应中的电路和图象问题市赛课公开课一等奖省名师获奖

特别策划计算题突破(四)——电磁感应中的电路和图象问题01/462/461.内电路和外电路(1)切割磁感线运动导体或磁通量发生改变线圈都相当于电源．(2)该部分导体电阻或线圈电阻相当于电源内阻，其余部分是外电路．电磁感应中电路问题3/462.电磁感应中电路知识关系图闭合电路电磁感应4/463.处理电磁感应中电路问题三步骤：5/46C

6/467/468/46题组训练11.(多项选择)(·金陵中学)如图所表示，两根足够长光滑金属导轨水平平行放置，间距为l＝1m，cd间、de间、cf间分别接着阻值R＝10Ω电阻．一阻值R＝10Ω导体棒ab以速度v＝4m/s匀速向左运动，导体棒与导轨接触良好；导轨所在平面存在磁感应强度大小B＝0.5T、方向竖直向下匀强磁场．以下说法中正确是()A.导体棒ab中电流流向为由b到aB.cd两端电压为1VC.de两端电压为1VD.fe两端电压为1VBD

9/4610/46ABD

11/4612/4613/46(1)求经过电阻R电流大小和方向．(2)求圆盘转动过程中克服安培力做功功率．(3)将电刷Q置于电刷P对侧圆盘边缘，问电阻R上是否有电流？如有请求出其大小，如无请说明理由．【答案】无电流理由见解析14/4615/4616/461.图象问题电磁感应中图象问题图象类型(1)磁感应强度B，磁通量Φ，感应电动势E和感应电流I随时间t改变图象，即B-t图象、Φ-t图象、E-t图象和I-t图象(2)对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流情况，还常包括感应电动势E和感应电流I随导体位移x改变图象，即Ex图象和Ix图象问题类型(1)由给定电磁感应过程选出或画出正确图象(2)由给定相关图象分析电磁感应过程，求解对应物理量应用知识右手定则、安培定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律和相关数学知识等17/462.分析方法18/463.电磁感应中图象类选择题两种常看法法(1)排除法：定性地分析电磁感应过程中物理量改变趋势(增大还是减小)、改变快慢(均匀改变还是非均匀改变)，尤其是物理量正负，排除错误选项．(2)函数法：依据题目所给条件定量地写出两个物理量之间函数关系，然后由函数关系对图象作出分析和判断，这未必是最简捷方法，但却是最有效方法．19/46典题演示2(·常州一模)如图甲所表示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接一阻值为R定值电阻，阻值为r金属棒ab垂直导轨放置，其它部分电阻不计.整个装置处于磁感应强度为B匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上．t＝0时对棒施一平行于导轨外力F，棒由静止开始沿导轨向上运动，经过R感应电流I随时间t改变关系如图乙所表示．以下关于穿过回路abPMa磁通量Φ、金属棒ab加速度a、金属棒受到外力F、经过棒电荷量q随时间改变图象中，正确是()D

20/46A

B

C

D

21/4622/4623/46A甲

乙

24/4625/4626/46B

27/46甲

乙

A

B

C

D

28/4629/463.(多项选择)(·海安中学)如图所表示，空间有竖直向下匀强磁场分布在宽度为2L某矩形区域内，该区域左、右边界分别为MN、PS，以MN上某点O为原点，建立垂直MN、方向水平向右x轴．一边长为L正方形导线框abcd静止平放在光滑绝缘水平面上，ab边位置坐标为x＝－L.现给线框加一水平向右恒力F0，线框开始向右运动，当线框ab边抵达PS时，线框刚好做匀速直线运动．从线框ab边经过MN时开始计时，要求逆时针方向为感应电流正方向、水平向左为安培力正方向．则关于线框中感应电流i和线框所受安培力F与ab边位置坐标x关系图线中，正确是()

AD

30/46A

B

C

D

31/4632/46典题演示3(·启东中学)如图甲所表示，两根足够长平行光滑金属导轨MN、PQ被固定在水平面上，导轨间距l＝0.6m，两导轨左端用导线连接电阻R1及理想电压表V，电阻为r＝2Ω金属棒垂直于导轨静止在AB处；右端用导线连接电阻R2，已知R1＝2Ω，R2＝1Ω，导轨及导线电阻均不计．在矩形区域CDFE内有竖直向上磁场，CE＝0.2m，磁感应强度随时间改变规律如图乙所表示．开始时电压表有示数，当电压表示数变为零后，对金属棒施加一水平向右恒力F，使金属棒刚进入磁场区域时电压表示数又变为原来值，金属棒在磁场区域内运动过程中电压表示数一直保持不变．求：电磁感应图象与电路综合问题33/46甲

乙

34/46(1)t＝0.1s时电压表示数．【答案】0.3V(2)恒力F大小．【答案】0.27N(3)从t＝0时刻到金属棒运动出磁场过程中整个电路产生热量．【答案】0.09J35/4636/4637/4638/4639/46图(a)

图(b)

40/46(1)棒进入磁场前，电阻R中电流大小和方向．【答案】0.02A方向QN(2)棒经过abcd区域过程中经过电阻R电荷量．【答案】0.02C(3)棒经过三角形abd区域时电流i与时间t关系式．41/4642/462.(·南京学情调研)如图甲所表示，间距为L、足够长光滑平行金属导轨MN和PQ放置在绝缘水平桌面上，N、Q间接有电阻R0，导体棒ab垂直放置在导轨上，接触良好．导轨间直径为L圆形区域内有竖直向下匀强磁场，磁感应强度B大小随时间t改变规律如图乙所表示，导体棒和导轨电阻不计，导体棒ab静止．甲

乙

43/46(1)求在0～