重庆市万州分水中学高考物理一轮复习指导课件：第9章 第3讲 电磁感应中的电路与图象问题
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(新课标)高考物理一轮复习 第九章 电磁感应 第3讲 电磁感应中的电路和图象问题课件.ppt
从 A1 离开磁场(t1＝0.2 s)至 A2 刚好进入磁场t2＝2vD＝0.4 s的时 间内，回路无电流，IR＝0；
从 A2 进入磁场(t2＝0.4 s)至离开磁场t3＝2D＋v D＝0.6 s的时间内， A2 上的感应电动势为
E2＝BLv＝0.18 V 其等效电路如图乙所示。
6
由图乙知，电路总电阻 R0＝0.5 Ω 总电流 I＝0.36 A 流过 R 的电流 IR＝0.12 A 综合以上计算结果，绘制通过 R 的 电流与时间关系图象如图丙所示。 [答案] 见解析
16
甲
乙
17
[解析] 线框进入磁场过程中有B2RL2v＝ma，速度逐渐减 小，但是减小得越来越慢，当线框全部进入磁场后，做匀速 直线运动，出磁场的过程中仍然做加速度减小的运动，D 正 确。
3
4
[解析] 由题意得 t1＝Dv ＝0.2 s 在 0～t1 时间内，A1 产生的感应电动势 E1＝BLv＝0.18 V 其等效电路如图甲所示。 由图甲知，电路的总电阻 R0＝r＋r＋rRR ＝0.5 Ω 总电流 I＝ER10＝0.36 A 通过 R 的电流 IR＝r＋r RI＝0.12 A
5
第 3 讲 电磁感应中的电路和图象问题
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生变化的线圈都相当 于电源。 (2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻，其余 部分是外电阻。
1
2．电源电动势和路端电压
(1)电动势：E＝Blv 或 E＝nΔΔΦt 。
数为μ，重力加速度大小为 g，导轨和导体棒的电阻均可忽略。
求： (1)电阻 R 消耗的功率； (2)水平外力的大小。
高三物理一轮总复习 第9章《电磁感应》3.1电磁感应规律的综合应用(一)(电路和图象) 新人教版
Bav Bav A. 3 B. 6
2Bav C. 3
D．Bav
【解析】 摆到竖直位置时，AB 切割磁感线的瞬时感应电动势 E
＝B·2a12v＝Bav.由闭合电路欧姆定律得，UAB＝R＋E R·R4＝13Bav，故 A 24
正确． 【答案】 A
考点二 电磁感应中的图象问题 1.图象问题可以综合法拉第电磁感应定律、楞次定律或右手定则、 安培定则和左手定则，还有与之相关的电路知识和力学知识等． 2．图象问题的特点：考查方式比较灵活，有时根据电磁感应现象 发生的过程，确定图象的正确与否，有时依据不同的图象，进行综合 计算． 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，进出磁场的转折点是解决问题的关键．
[例 2] 如图(a)，线圈 ab、cd 绕在同一软铁芯上，在 ab 线圈中通 以变化的电流，用示波器测得线圈 cd 间电压如图(b)所示．已知线圈内 部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈 ab 中电流随时间 变化关系的图中，可能正确的是( )
3．电磁感应与电路知识的关系图
4．电磁感应与电路综合问题的处理思路 (1)确定电源：首先，判断产生电磁感应现象的那一部分导体或电 路，以找到电路中的电源；其次，选择电磁感应定律的相应表达形式 求出感应电动势的大小，利用右手定则或楞次定律判断出感应电流的 方向．
(2)分析电路结构，画等效电路图，区分出内外电路． (3)根据串并联规律、焦耳定律、全电路的功率关系等解题．
[答案] AC
如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为 a，总电阻为 R(指拉
直时两端的电阻)，磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直穿过环平面，在环
的最高点 A 用铰链连接长度为 2a、电阻为R2的导体棒 AB，AB 由水平
高三物理一轮复习必考部分第9章电磁感应第3节电磁感应定律的综合应用教师用书
第3节电磁感应定律的综合应用知识点1电磁感应中的电路问题1.内电路和外电路⑴切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于里址(2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的缠，英余部分是外电路.2.电源电动势和路端电压A(1)电动势：E=Blv或E= (・⑵路端电压：U=IR=E~Ir.1.能量的转化感应电流在磁场中受安培力，外力克服安培力做功，将其他形式的能转化为电能,电流做功再将电能转化为内能.2.实质电磁感应现象的能量转化，实质是其他形式的能和蜒之间的转化.3.电磁感应现彖中能量的三种计算方法(1)利用克服安培力求解：电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功.(2)利用能量守恒求解：机械能的减少量等于产生的电能.(3)利用电路特征来求解：通过电路中所产生的电热来计算.知识点4电磁感应中的动力学问题1.安培力的大小安培力公式：F,=BIf感应电动势：E=Blv BfvE K感应电流：1=-K丿2.安培力的方向（1）用左手左则判断：先用右手宦则判断感应电流的方向，再用左手左则判左安培力的方向.（2）用楞次左律判断：安培力的方向一泄与导体切割磁感线的运动方向m3.安培力参与物体的运动导体棒（或线框）在安培力和其他力的作用下，可以做加速运动、减速运动、匀速运动、静止或做其他类型的运动，可应用动能立理、牛顿运动左律等规律解题.1.正误判断（1）闭合电路的欧姆左律同样适用于电磁感应电路.（J）（2）"相当于电源”的导体棒两端的电压一立等于电源的电动势.（X）（3）电流一泄从高电势流向低电势.（X）（4）在有安培力的作用下，导体棒不能做加速运动.（X）（5）电路中的电能增加，外力一泄克服安培力做了功.（J）2.（电磁感应中的动力学问题）如图9-3・1所示，在一匀强磁场中有一U型导线框bacd, 线框处于水平面内，磁场与线框平而垂直，斤为一电阻，e/■为垂直于ab的一根导体杆，它可以在ab、c"上无摩擦地滑动，杆ef及线框中导体的电阻都可不计.开始时，给ef—个向右的初速度，贝M ）【导学号：96622167]图9- 3-1A.ef将减速向右运动，但不是匀减速B.ef将匀减速向右运动，最后静止C.ef将匀速向右运动D.ef将做往复运动【答案】A3.（电磁感应中的电路问题）如图9-3-2, 一个半径为£的半圆形硬导体M以速度y 在水平U形框架上匀速滑动，匀强磁场的磁感应强度为万，回路电阻为凡，半圆形硬导体凡5 的电阻为n其余电阻不计，则半圆形导体初切割磁感线产生感应电动势的大小及曲之间的电势差分别为（）图9- 3- 2A.BLv； ~~~B. 2BLv； BLv【答案】c4. （对电磁感应中图象问题的理解）边长为a 的闭合金属正三角形框架，左边竖直且与 磁场右边界平行，完全处于垂直框架平而向里的匀强磁场中.现把框架匀速水平向右拉出磁 场，如图9-3-3所示，则下列选项与这一过程相符合的是（）图 9-3-3【答案】B5. （电磁感应中的功能关系）（2016 •浙江高考）如图9-3・4所示，a 、b 两个闭合正方形 线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长乙=3人，图示区域内有垂宜纸而向里的匀强 磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，贝虹 ）【导学号：96622168]图 9- 3-4A. 两线圈内产生顺时针方向的感应电流B. a 、b 线圈中感应电动势之比为9 : 1C. &、&线圈中感应电流之比为3 : 4D. a 、b 线圈中电功率之比为3 ： 1【答案】B［师生共研］•考向1根据电磁感应的过程选图如图9-3-5所示，两磁感应强度大小相等、方向相反的有界磁场，磁场区域宽度均为丛一底边长为2/的三角形金属线框以一泄的速度匀速通过两磁场的过程中，三角 形线框中的感应电流，随时间r 的变化图象正确的是（取逆时针方向为正）（）图 9- 3- 5D 整个过程分为4个小过程，且由线框有效切割长度和几何关系 可知，电流随时间线性变化：由1到2位置，产生逆时针方向的电流且 均匀减小，设开始时电流大小为2厶，则由2厶减小到厶：由2到3位巻, 产生顺时针方向的电流，开始时电流大小为3厶，且均匀减小，一直减 小到2Zo ；由3到4位宜，产生逆时针方向的电流且由零均匀增大到％ 由4位置到最后全部出磁场，为逆时针方向的电流且由厶均匀减小到零：综上所述选项D 正确.电磁感应中图象类选择题的两个常用方法1. 排除法:左性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势（增大还是减小）、变化快慢（均 匀变化还是非均匀变化），特别是分析物理量的正负，以排除错误的选项.2. 函数法：根据题目所给条件左量地写出两个物理量之间的函数关系，然后由函数关 系对C. 2BLv ：2BLv& 凡+r D. BLvx 2BLv卜例图象进行分析和判断.•考向2根据图象信息分析电磁感应过程卜例园（多选）如图9-3-6甲所示，光滑绝缘水平而上，虚线州的右侧存在磁感应强度5=2 T 的匀强磁场，的左侧有一质量加=0.1 kg的矩形线圈abed, be边长厶=0. 2 m, 电阻42 Q. t= 0时，用一恒泄拉力尸拉线圈，使其由静止开始向右做匀加速运动，经过时间1 s,线圈的弘边到达磁场边界JZV,此时立即将拉力尸改为变力，又经过1 s,线圈恰好完全进入磁场，整个运动过程中，线圈中感应电流，随时间r变化的图象如图乙所示•则（）甲乙图9- 3- 6A.恒定拉力大小为0.05 NB.线圈在第2 s内的加速度大小为1 m/s=C.线圈ab边长Z：=0. 5 mD.在第2 s内流过线圈的电荷量为0.2 CABD 在第Is 末，ii=g, BL M，% = ah, F= ma、,联立得尸=0.05 N, A 项正确.在第2 s内，由图象分析知线圈做匀加速直线运动，第2 s末」；=牛，F =BLg卩=内+ A（P 比纭解得a£=ln/s\ B项正确.在第2 s内，诟一诟=2爰厶，得厶=1叫C项错误.<?=—K =誉=0.2 C、D项正确.［题组通关］1.（多选）空间存在一垂宜纸面向里的匀强磁场，磁场区域横截面为等腰直角三角形，底边水平，其斜边长度为乙一正方形导体框abed边长也为L,开始时正方形导体框的ab 边与磁场区域横截而的斜边刚好重合，如图9-3-7所示.由图示的位置开始计时，正方形导体框以平行于氐边的速度y匀速穿越磁场.若导体框中的感应电流为几a、b两点间的电压为氐，感应电流取逆时针方向为正，则导体框穿越磁场的过程中，,、弘随时间的变化规律正确的是（）图9- 3- 7AD在曲边到e点的过程中，必边切割磁感线的有效长度减小，则感应电动势逐渐减3小，感应电流沿逆时针方向，a、b两点间的电压氐为负值，大小为电动势的斤且均匀减小，訪边越过e点后，在边接触磁场之前，线框中磁通量不变，没有感应电动势和感应电流；之后，。
重庆市万州区龙宝中学高考物理总复习 第9章 第3讲 专题 电磁感应规律的综合应用课件
◆ 01抓住三个考点◆
【知识存盘】
1．能量的转化： 感应电流在磁场中受安培力，外力克服安培力__做__功__，将其 他形式的能转化为_电__能__，电流做功再将电能转化为_内__能___． 2．实质： 电磁感应现象的能量转化，实质是其他形式的能和__电__能__之 间的转化．
◆02突破三个考向◆
(2)当金属条ab进入“扇形”磁场时，画出体切割磁感 “(3)闪从烁金”属装条置ab的进电入路“图扇；形”磁场时开始，线.
经计算画出轮子转一圈过程中，内圈与外圈
之间电势差Uab随时间t变化的Uab-t图象； (4)若选择的是“1.5 V,0.3 A”的小灯泡，该“闪烁”装置能否正常工作？有同
学提出，通过改变磁感应强度B、后轮外圈半径r2、角速度ω和张角θ等物理 量的大小，优化前同学的设计方案，请给出你的评价．
A．安培力对ab棒所做的功
D．通过ab棒的电荷量相等
解析 光滑导轨无摩擦力，粗糙导轨有摩擦力，动能最终都全部转 化为内能，所以内能相等，C 正确；对光滑的导轨有，mv20/2＝Q 安， 对粗糙的导轨有，mv20/2＝Q 安′＋Q 摩，Q 安≠Q 安′，则 A 正确， B 错；q＝It＝BRlvt＝BRlx，且 x 光>x 粗，所以 q 光>q 粗，D 错． 答案 AC
考向一 电磁感应中电路问题的解题思路
【典例1】 (2012·浙江理综，25)为了提高自行车夜间行驶的安全性，小明同
学设计了一种“闪烁”装置．如图示，自行车后轮由半径r1＝5.0×10－2 m的 金属内圈、半径r2＝0.40 m的金属外圈和绝缘辐条构成．后轮的内、外圈之间 等间隔地接有4根金属条,每根金属条的中间均串联有一电阻值为R的小灯泡.
选修3-2
高考物理一轮复习 第9单元电磁感应第3讲 电磁感应定律的综合应用课件 新人教版
培力与阻力平衡时,金属框的速度最大.由E=2BL(v-vm),I=
E R
,2BIL=f,
解得vm=
4B2L2v 4B2 L2
fR
,C项正确.
【答案】C
知识建构
技能建构
3.(2011年江苏南通模拟)如图所示,在磁感强度为B的匀强磁场中,有 半径为r的光滑半圆形导体框架,OC为一能绕O在框架上滑动的导体 棒,OC之间连一个电阻R,导体框架与导体棒的电阻均不计,若要使 OC能以角速度ω匀速转动,则外力做功的功率是 ( )
知识建构
技能建构
(2)负电荷受到重力和电场力而静止, mg=Eq
E=
U MN d
mgd
所以UMN= q =0.1 V
R3两端电压与电容器两端电压相等,由欧姆定律得通过R3的电流
I=
U MN R3
=0.05
A
ab棒两端的电压为
Uab=UMN+I
R1R2 =0.4
R1 R2
V.
知识建构
技能建构
(3)由法拉第电磁感应定律得感应电动势为
平衡条件,即合外力为 零
加速度不为零的运动
牛顿第二定律或结合功 能关系
知识建构
技能建构
3.电磁感应中的动力学临界问题
(1)感应电流在磁场中受到安培力的作用,解决这类问题需要综合应 用电磁感应规律(法拉第电磁感应定律)及力学中的有关规律(牛顿 运动定律等)寻找运动过程中的临界状态,分析时要特别注意a=0、 速度v达最大值的特点.
知识建构
技能建构
1.解决这类问题的基本步骤是:
(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定电动势的大小和方向;
(2)画出等效电路,求出回路中电阻消耗电功率的表达式; (3)分析导体机械能的变化,用能量守恒关系得到机械功率的改变与 回路中电功率的改变所满足的方程.
重庆市万州分水中学高考物理一轮复习指导课件：第9章 第4讲 电磁感应中的动力学与能量问题
答案：(1)MgBsiln θ
2MgRsin θ B2l2
mldB (2)Mqsin θ
• 【变式训练】1．(2011·海南高
考)如图，ab和cd是两条竖直放 置的长直光滑金属导轨，MN和 M′N′是两根用细线连接的金 属杆，其质量分别为m和2m.竖 直向上的外力F量问题
• 1．能量的转化：感应电流在磁场中受安培力，
外做力功克服安培力
，将电其能他形式的能转化
为 内能 ，电流做功再将电能转化为
．
• 2．实质：电磁感应现象的能量转化，实质是
其电他能 形式的能和
之间的转化．
• 1．能量转化
• 电磁感应现象中产生感应电流的过程，实质上 是能量的转化过程．
Zx x k
• (1)调节Rx＝R，释放导体棒，当棒沿导轨匀速 下滑时，求通过棒的电流I及棒的速率v；
• (2)改变Rx，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质 量为m、带电荷量为＋q的微粒水平射入金属 板间，若它能匀速通过，求此时的Rx.
解析：(1)当 Rx＝R，棒沿导轨匀速下滑时， 由平衡条件得 Mgsin θ＝F
过程分 析
感应电动势 E＝Blv↑→与电源 电动势反接使电流 I↓→安培 力 F＝BIl↓→加速度 a↓，当 安培力 F＝0(a＝0)时，v 最大， 最后匀速运动
流
I
＝
E R
↑→
安
培
力
F＝
BIl↑→加速度 a↓，当安培
力 F＝mgsin α(a＝0)时，v
最大，最后匀速运动
• 1．如图所示，ab和cd是位于水平面内的平行 金属轨道，轨道间距为l，其电阻可忽略不 计．ac之间连接一阻值为R的电阻，ef为一垂 直于ab和cd的金属杆，它与ab和cd接触良好并
高考物理一轮复习 9章 电磁感应 章末整合全程课件
合 ―→合外力变化―→加速度变化―→速度变化―→感应电
动势变化―→…
首页
上页第二十页，共2下9页页。
末页
第9章 电磁感应
这种变化相互联系，相互影响，当a＝0时，速度达到
《
一稳定值．
走 向
知
2．分析完成后结合法拉第电磁感应定律，闭合电路
高 考 》
识 网
欧姆定律、牛顿运动定律、动能定理(dònɡ nénɡ dìnɡ lǐ)、
末页
第9章 电磁感应
(3)从初状态到线框刚刚完全出磁场，由能的转化与守
《
恒定律可得
走 向
知
(m2gsinθ－μm2gcosθ)(d1＋d2＋L)－m1g(d1＋d2＋L)
高 考 》
识 网
＝Q＋ (m1＋m2)v2，
高 考
络
总
将数值代入，整理可得线框在整个运动(yùndòng)过程
复 习
·
中产生的焦耳热为：
④在自感现象中阻碍原电流的变化(biànhuà)．
首页
上页第三页，共29下页页。
末页
第9章 电磁感应
《
走
向
知
2．注意问题：
高 考 》
识 网
(1)电磁感应的结果有多种可能，如为了阻碍线圈中的
高 考
络
磁通量变化，其结果可能使线圈“远离”或“靠近”，可
总 复 习
·
能使线圈面积“缩小”或“扩大”，也可能使线圈旋转，
末页
第9章 电磁感应
[解析] (1)由于线框匀速出磁场(cíchǎng)，则
《
对m2有：m2gsinθ－μm2gcosθ－FT＝0，得FT＝10N.
走 向
知
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• 解析：线框中的感应电流沿顺时针方向，由楞 次定律可知．直导线中电流向上减弱或向下增 强，所以首先将B、D排除掉．又知线框所受 安培力先水平向左、后水平向右，C明显也不 对，所以仅有A正确． • 答案：A
Z xx k
•
(22分)(2012· 浙江高考)为了提 高自行车夜间行驶的安全性，小明 同学设计了一种“闪烁”装置(产生 的电动势不是连续的，是时断时续 的)．如图所示，自行车后轮由半径 r1＝5.0×10－2m的金属内圈、半径r2 ＝0.40 m的金属外圈和绝缘辐条(金 属外圈导电，可以作为连接电路的 导线；辐条是绝缘的，不产生感应
• (1)ab运动的速度v的大小； • (2)电容器所带的电荷量q. 解析：(1)设 ab 上产生的感应电动势为 E，回路中的电
流为 I，ab 运动距离 x 所用时间为 t，三个电阻 R 与电源串 联，总电阻为 4R，则 E＝Blv E x 由闭合电路欧姆定律有：I＝ ，t＝v 4R 由焦耳定律有 Q＝I2(4R)t 4QR 联立上述各式解 v＝ 2 2 . Blx
• 2．如图甲所示，一闭合直角三角形线框以 速度v匀速穿过匀强磁场区域．从BC边进入 磁场区开始计时，到A点离开磁场区为止的 过程中，线框内感应电流的情况(以逆时针 方向为电流的正方向)是图乙中的( )
• 解析：BC边刚进入磁场时，产生的感应电动 势最大，由右手定则可判定电流方向为逆时针 方向，是正值，随线框进入磁场，有效长度l 逐渐减小，由E＝Blv得电动势均匀减小，即电 流均匀减小；当线框刚出磁场时，切割磁感线 的有效长度l最大，故电流最大，且为顺时针 方向，是负值，此后电流均匀减小，故只有A 图象符合要求． • 答案：A
后轮的内、外圈之间等间隔地接有 4 根金属条，每根金 属条的中间均串联有一电阻值为 R 的小灯泡． 在支架上装有 磁铁，形成了磁感应强度 B＝0.10 T、方向垂直纸面向外的 “扇形”匀强磁场(金属条周期性的产生感应电动势)，其内 π 半径为 r1、 外半径为 r2、 张角 θ＝ .后轮以角速度 ω＝2π rad/s 6 相对于转轴转动．若不计其他电阻，忽略磁场的边缘效应．
2D A1 离开磁场 t1＝0.2 s 至 A2 未进入磁场 t2＝ v ＝0.4 s 的 时间内，回路中无电流，I＝0 2D＋D 从 A2 进入磁场 t2＝0.4 s 至离开磁场 t3＝ v ＝0.6 s 的时间内，A2 上的感应电动势 E′＝0.18 V 由图乙知，电路总电阻 R0′＝0.5 Ω 总电流 I 总′＝0.36 A，流过 R 的电流 I′＝0.12 A 综合上述计算结果， 绘制通过 R 的电流与时间的关系图 线，如图丙所示．
2．电源电动势和路端电压
ΔΦ (1)电动势：E＝ Blv 或 E＝ n Δt .
E－Ir (2)路端电压：U＝
1．对电磁感应电源的理解 (1)电源的正、负极可用右手定则或楞次定律判定． ΔΦ (2)电源电动势的大小可由 E＝Blv 或 E＝n 求得． Δt 2．对电磁感应电路的理解 (1)在电磁感应电路中，相当于电源的部分把其他形成的能 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．
(1)金属条 ab 在磁场中切割磁感线时，所构成的回路的 磁通量变化．设经过时间 Δt，磁通量变化量为 ΔΦ，由法拉 第电磁感应定律 ΔΦ E＝ Δt
1 12 2 ΔΦ＝BΔS＝B2r2Δθ－2r1Δθ
①(1 分) ②(2 分)
由①②式并代入数值得： ΔΦ 1 － E＝ ＝ Bω(r2－r2)＝4.9×10 2 V 2 1 Δt 2 ③(2 分)
(2 分)
• (4)“闪烁”装置不能正常工作．(金属条的感 应电动势只有 • 4．9×10－2 V)，远小于小灯泡的额定电压， 因此无法工作． • B增大，E增大，但有限度； • r2增大，E增大，但有限度； • ω增大，E增大，但有限度； • θ增大，E不变． (3分) • 答案：见解析
• 解决电磁感应综合问题的方法 • 1．电阻的串并联关系不能只看连线，还要看 电流方向，本例中四个灯泡的连接方式没有变 化，但是各种情况的串并联关系并不相同； • 2．本题看似较难，其实所用知识很简单，情 景也不复杂，只要分析清楚电路结构结合电磁 感应知识即可求解．
•
• 解答本题应把握以下两点： • (1)正确判断导体棒的运动规律； • (2)确定出导体棒最终的运动状态．
• 解析：当开关S由1掷到2时，电容器开始放电， 此时电流最大，棒受到的安培力最大，加速度 最大，此后棒开始运动，产生感应电动势，棒 相当于电源，利用右手定则可判断棒上端为正 极，下端为负极，与电容器的极性相同，当棒 运动一段时间后，电路中的电流逐渐减小，当 电容器极板电压与棒两端电动势相等时，电容 器不再放电，电路电流等于零，棒做匀速运动， 加速度减为零，所以C错误，B错误，D正确； 因电容器两极板间有电压，q＝CU不等于零， 所以A错误．
• (1)当金属条ab进入“扇形”磁场时，求感应 电动势E，并指出ab上的电流方向； • (2)当金属条ab进入“扇形”磁场时，画出 “闪烁”装置的电路图； • (3)从金属条ab进入“扇形”磁场时开始，经 计算画出轮子转一圈过程中，内圈与外圈之间 电势差Uab随时间t变化的Uab-t图象；
• (4)若选择的是“1.5 V,0.3 A”的小灯泡，该 “闪烁”装置能否正常工作？有同学提出，通 过改变磁感应强度B、后轮外圈半径r2、角速 度ω和张角θ等物理量的大小，优化前同学的 设计方案，请给出你的评价．
Zx x k
•
如图(a)所示，水平放置的两根平行金属导 轨，间距L＝0.3 m，导轨左端连接R＝0.6 Ω的 电阻，区域abcd内存在垂直于导轨平面B＝0.6 T的匀强磁场，磁场区域宽D＝0.2 m．细金属 棒A1和A2用长为2D＝0.4 m的轻质绝缘杆连接， 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r＝0.3 Ω，导轨电阻不 计．使金属棒以恒定速度v＝1.0 m/s沿导轨向 右穿越磁场．计算从金属棒A1进入磁场(t＝0) 到A2离开磁场的时间内，不同时间段通过电阻
• 【变式训练】2.(2012·新课标全国 高考)如图，一载流长直导线和一 矩形导线框固定在同一平面内，线 框在长直导线右侧，且其长边与长 直导线平行．已知在t＝0到t＝t1的 时间间隔内，直导线中电流i发生 某种变化，而线框中感应电流总是 沿顺时针方向；线框受到的安培力 的合力先水平向左、后水平向 右．设电流i正方向与图中箭头所 示方向相同，则i随时间t变化的图
• 金属棒在磁场中运动时，切割磁感线产生 感应电动势相当于电源，不同阶段电路的 构成不同．
• 解析：画出A1、A2在磁场中切割磁感线时的 等效电路如图甲、乙所示．
D A1 从进入磁场到离开磁场的时间 t1＝ v ＝0.2 s 在 0～t1 时间内，A1 上的感应电动势 E＝BLv＝0.18 V rR E R0＝r＋ ＝0.5 Ω，总电流 I 总＝ ＝0.36 A R0 r＋R I总 通过 R 的电流 I＝ ＝0.12 A 3
由楞次定律可知 Uab＝－ ＝－0.1 V 2 选项 B 正确．
答案：B
• 知识点二 电磁感应中的图象问题
• 电磁感应现象中的图象及应用 (1)随 时间t 变化的图象如B-t图象、Φ-t图象、E-t图
图象类型 象和I-t图象(2)随 图象
位移x 变化的图象如E-x图象和I-x (1)由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象(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(用图象) 左手定则、安培定则、右手定则、 楞次定律 、 法拉第电磁感应定律 、欧姆定律、牛顿运动定律、 函数图象等知识
• 丙直金 属导轨MN、M′N′平行置于同一水 平面内，导轨间距为l，电阻不计， M、M′处接有如图所示的电路，电 路中各电阻的阻值均为R，电容器 的电容为C.长度也为l、阻值同为R 的金属棒ab垂直于导轨放置，导 轨处于磁感应强度为B、方向竖直 向下的匀强磁场中．ab在外力作 用下向右匀速运动且与导轨保持 良好接触，在ab运动距离为x的过
设 ab 离开磁场区域的时刻为 t1，下一根金属条进入磁 场区域的时刻为 t2，
θ 1 t1＝ω＝ s 12 π 2 1 t2＝ω＝ s 4 设轮子转一圈的时间为 T， 2π T＝ ω ＝1 s
⑦(1 分)
⑧(1 分)
⑨(1 分)
• 由T＝1 s，金属条有四次进出，后三次与第 一次相同． • ⑩(1分) • 由⑥⑦⑧⑨⑩可画出如下Uab-t图象．
• 1．用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀 强磁场中，如图所示．在磁场以10 T/s的变 化率增强时，线框中a、b两点间的电势差 是( )
• A．Uab＝0.1 V B．Uab＝－ 0.1 V ΔΦ ΔB· S • 解析：由 ＝0.2 ＝ Δt ＝10×0.02 V＝0.2 V ab＝－ C．Uab E＝ Δt V D．U 0.2 V E
根据右手定则(或楞次定律)， 可得感应电流方向为 b→a. ④(1 分)
• (2)通过分析，可得电路图为
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(4分)
(3)设电路中的总电阻为 R 总，根据电路图可知， 1 4 R 总＝R＋ R＝ R 3 3 ab 两端电势差 E 1 － Uab＝E－IR＝E－ R＝ E≈1.2×10 2 V 4 R总 ⑥(2 分) ⑤(1 分)
Zx x k
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• 活页作业（二十八）
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(2)设电容器两极板间的电势差为 U，则有：U＝IR 电容器所带电荷量 q＝CU CQR 解得：q＝ Blx .
4QR CQR 答案：(1) 2 2 (2) Blx Blx
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(2011·江苏高考)如图所示， 水平面内有一平行金属导轨， 导轨光滑且电阻不计．匀强 磁场与导轨平面垂直．阻值 为R的导体棒垂直于导轨静 止放置，且与导轨接触良 好．t＝0时，将开关S由1掷 到2.q、i、v和a分别表示电 容器所带的电荷量、棒中的