专题五 电磁感应中的电路和图象问题
考纲解读 1.能认识电磁感应中的电路结构，并能计算电动势、电压、电流、电功等.2.能由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象或由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量．
考点一 电磁感应中的电路问题
1．内电路和外电路
(1)切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈相当于电源．
(2)产生电动势的那部分导体或线圈的电阻相当于电源的内阻，其他部分的电阻相当于外电阻．
2．电磁感应现象产生的电动势E＝Blvsin_θ或E＝nΔΦΔt.
3．电磁感应中的电路问题分类
(1)以部分电路欧姆定律为中心，包括六个基本物理量(电压、电流、电阻、电功、电功率、电热)，三条定律(闭合电路欧姆定律、电阻定律和焦耳定律)，以及若干基本规律(串、并联电路特点等)．
(2)以闭合电路欧姆定律为中心，讨论电动势概念，闭合电路中的电流、路端电压以及闭合电路中能量的转化．
4．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式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．
例1 如图1(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R的电流强度，并在图(b)中画出．
图1
解析 t1＝Dv＝0.2 s
甲
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
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限时·规范·特训
限时：45分钟 满分：100分
一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分)
1. (多选)下列说法中正确的是( )
A. 电荷在某处不受静电力的作用，则该处电场强度为零
B. 一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零
C. 表征电场中某点电场的强弱，是把一个检验电荷放在该点时受到的静电力与检验电荷本身电荷量的比值
D. 表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值
解析：电场和磁场有一个明显的区别是：电场对放入其中的电荷有力的作用，磁场对通电导线有力的作用的条件是磁场方向不能和电流方向平行，因此A对，B错；同理根据电场强度的定义式E＝F/q可知C正确；而同样用比值定义法定义的磁感应强度则应有明确的说明，即B＝FIL中I和B的方向必须垂直，故D错。
答案：AC
2. [2015·湛江模拟]一段长0.2 m，通过2.5 A电流的直导线，关于在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况，正确的是( )
A. 如果B＝2 T，F一定是1 N
B. 如果F＝0，B也一定为零
C. 如果B＝4 T，F有可能是1 N 高中物理资源下载平台--光世昌的博客 /guangshichang
D.
如果F有最大值，通电导线一定与B平行
解析：当导线与磁场方向垂直放置时，F＝BIL，力最大；当导线与磁场方向平行放置时，F＝0；当导线与磁场方向成任意其他角度放置时，0
答案：C
3. [2014·天津模拟]如图所示，一个边长L、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为B的匀强磁场中。若通以图示方向的电流(从A点流入，从C点流出)，电流为I，则金属框受到的磁场力为( )
A. 0 B. ILB
C. 43ILB D. 2ILB
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高考模拟·随堂集训
【高考题组——明考向】
考向一 超重失重〈高考常见设题点 5年3考，以选择题为主〉
1. [2010·海南高考](多选)如图，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块：木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上。若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为( )
A. 加速下降 B. 加速上升
C.
减速上升 D. 减速下降
解析：木箱静止时物块对箱顶有压力，则物块受到箱顶向下的压力，当物块对箱顶刚好无压力时，表明系统有向上的加速度，是超重，B、D正确。
答案：BD
考向二 牛顿定律的应用〈高考灵活设题点 5年5考，以选择题、计算题为主〉 高中物理资源下载平台--光世昌的博客 /guangshichang
2. [2014·四川高考](多选)如图所示，水平传送带以速度v1匀速运动，小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t＝0时刻P在传送带左端具有速度v2，P与定滑轮间的绳水平，t＝t0时刻P离开传送带。不计定滑轮质量和摩擦，绳足够长。正确描述小物体P速度随时间变化的图象可能是( )
解析：若v2μmPg，则P先匀减速到零再反向加速到离开传送带(也可能减速高中物理资源下载平台--光世昌的博客 /guangshichang
过程中就离开传送带)；若v2>v1，且mQgv1且mQg>μmPg，满足mQg＋μmPg＝(mP＋mQ)a2，中途减速至v1，以后满足mQg－μmPg＝(mP＋mQ)a3，以a3先减速到零再以相同的加速度返回直到离开传送带(也可能减速过程中就离开传送带)，故C正确，A、D错误。
答案：BC
3. [2013·重庆高考]如图1为伽利略研究自由落体运动实验的示意图，让小球由倾角为θ的光滑斜面滑下，然后在不同的θ角条件下进行多次实验，最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动。分析该实验可知，小球对斜面的压力、小球运动的加速度和重力加速度与各自最大值的比值y随θ变化的图象分别对应图2中的( )
高考模拟·随堂集训
1. [2015·正定模拟](多选)在“探讨求合力的方式”的实验中，下列说法正确的是( )
A. 用三个已校好的弹簧测力计才能完成此实验
B. 用两个校好的弹簧测力计就可以够完成此实验
C. 用一个校好的弹簧测力计也能完成此实验
D. 实验中弹簧测力计的外壳与纸面间的摩擦将会影响实验的结果
解析：由实验原理可知，当需要用两个弹簧测力计同时拉橡皮筋时，在肯定结点O及两个分力的方向的情形下，能够用一个弹簧测力计先拉一侧，另一侧直接用细绳拉，先肯定一个分力的大小，然后用一样的方式再肯定另外一个分力的大小，B、C正确，A错误；外壳与纸面间摩擦不影响测力计读数，不影响实验结果，D错误。
答案：BC
2. [2015·江南十校联考](1)在“验证二力合成的平行四边形的定则”实验中，咱们需要对利用的两只弹簧测力计进行校对，看两只弹簧测力计是不是完全相同，校对的方式是( )
A. 看两只弹簧测力计的外形是不是一样，是不是由同一厂家生产
B. 把两只弹簧测力计的钩子互钩着水平地拉动，看二者示数是不是完全相同
C. 把两只弹簧测力计的钩子互钩着一上一下竖直地拉动，看二者示数是不是相同
D. 把两只弹簧测力计的钩子互钩着，任意地拉动，看二者示数是不是完全相同 (2)在“验证二力合成的平行四边形定则”实验中，下列做法有利于减小误差的有( )
A. F1、F2两个力的夹角尽可能大一些
B. F1、F2两个力越大越好
C. 在拉橡皮条时，弹簧测力计的外壳不要与纸面接触，产生摩擦
D. 拉力F1、F2的方向应与纸面平行，弹簧及钩子不与弹簧测力计的外壳及纸面接触，产生摩擦
解析：(1)考虑到重力的影响，两只弹簧测力计校对的方式是，把两只弹簧测力计的钩子互钩着水平地拉动，看二者示数是不是相同，故B正确，A、C、D错误。
(2)画平行四边形时，夹角大的话画出的平行四边形就会准些，但不是夹角越大越好，夹角越大可能使合力越小，作图法求得的合力误差会较大，A错误；数据处置时咱们需要画出力的大小和方向，所以力要适当大些可减小测量误差对实验的影响，可是并非越大越好，若是太大可能致使合力太大，只用一只弹簧测力计拉时，量程不够，B错误；弹簧测力计的外壳与纸面接触没有影响，只要弹簧不与外壳摩擦即可，C错误；在白纸中作图时，作出的是水平力的图示，若拉力倾斜，则作出图的方向与实际力的方向有较大不同，再者由于摩擦测得的力的大小也不准，故为了减小因摩擦造成的误差，应使各力尽可能与木板面平行，D正确。 答案：(1)B
