2020年人教版高考物理一輪復(fù)習(xí)聽(tīng)課手冊(cè)專(zhuān)題九電磁感應(yīng)中的電路和圖像問(wèn)題

1、聽(tīng)課手冊(cè) 專(zhuān)題九 電磁感應(yīng)中的電路和圖像問(wèn)題熱點(diǎn)題型探究O 熱點(diǎn)一 電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題1.電磁感應(yīng)中電路知識(shí)的關(guān)系圖At曠R2分析電磁感應(yīng)電路問(wèn)題的基本思路例 1 如圖 Z9-1 甲所示，水平放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌間距L=0.3 m,導(dǎo)軌左端連接阻值 R=0.6Q的電阻，區(qū)域 abed 內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=0.6 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域?qū)?D=0.2 m.細(xì)金屬棒 Ai和A用長(zhǎng)為 2D=0.4 m 的輕質(zhì)絕 緣桿連接，放置在導(dǎo)軌平面上，均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，每根金屬棒在導(dǎo)軌間的 電阻均為 r=0.3Q.導(dǎo)軌電阻不計(jì).使金屬棒以恒定速度 v=1.0 m/s 沿導(dǎo)軌向右穿過(guò)磁

2、場(chǎng)計(jì)算從金屬棒 A1進(jìn)入磁場(chǎng)（t=0） 到 A2離開(kāi)磁場(chǎng)的時(shí)間內(nèi)，不同時(shí)間段通過(guò)電 阻R 的電流，并在圖乙中畫(huà)出電楊矗電此U-Ir*電難PE昂堆門(mén)=馳A甲乙圖 Z9-1 變式題(多選)2018陜西摸底半徑分別為 r和 2r的同心圓形金屬導(dǎo)軌固定 在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，一長(zhǎng)為 r、電阻為 R 的均勻金屬棒 AB 置于圓導(dǎo) 軌上面,BA 的延長(zhǎng)線通過(guò)圓導(dǎo)軌中心 0,裝置的俯視圖如圖 Z9-2 所示，整個(gè)裝置位 于一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 B,方向豎直向下.在兩導(dǎo)軌之間接有阻值為R 的定值電阻和電容為 C 的電容器金屬棒在水平外力作用下以角速度3繞 0 逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中始

3、終與導(dǎo)軌保持良好接觸下列說(shuō)法中正確的是()A. 金屬棒中電流從 B 流向 AB. 金屬棒兩端電壓為C.電容器的 M 板帶負(fù)電D.電容器所帶電荷量為-CBwr2要點(diǎn)總結(jié)(1)對(duì)電源的理解：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源 如:切割磁感線的導(dǎo)體棒、內(nèi)有磁通量變化的線圈等(2)對(duì)電路的理解：內(nèi)電路是切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的線圈；除電源外其余部分是外電路，外電路由電阻、電容器等電學(xué)元件組成在外電路中，電流從 高電勢(shì)處流向低電勢(shì)處；在內(nèi)電路中，電流則從低電勢(shì)處流向高電勢(shì)處t 變化的圖像是圖 Z9-4 中的()0 熱點(diǎn)二電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題考向一 感生類(lèi)圖像問(wèn)題總結(jié)(1)

4、問(wèn)題類(lèi)型1給定電磁感應(yīng)過(guò)程，選出或畫(huà)出正確的圖像2由給定的有關(guān)圖像分析電磁感應(yīng)過(guò)程，求解相應(yīng)物理量(2) 分析方法1電動(dòng)勢(shì)大?。篍=n,取決于磁通量的變化率.2電動(dòng)勢(shì)方向：注意感應(yīng)電流的實(shí)際方向是否與規(guī)定情況一致，同向取正，反向取負(fù)注意問(wèn)題1關(guān)注初始時(shí)刻：如初始時(shí)刻感應(yīng)電流是否為零，是正方向還是負(fù)方向2關(guān)注變化過(guò)程：看電磁感應(yīng)發(fā)生過(guò)程分為幾個(gè)階段，這幾個(gè)階段是否和圖像變化 相對(duì)應(yīng)3關(guān)注大小、方向的變化趨勢(shì)，看圖像斜率大小、圖像的曲直和物理過(guò)程是否相 對(duì)應(yīng)4求 F-t 圖像時(shí)，不但要注意 i-t 變化，還需要關(guān)注 B-t 變化有時(shí) 1 工 0,但 B=0,所以F=0.例 2 將一段導(dǎo)線繞成如圖

5、Z9-3 甲所示的閉合回路，并固定在水平面(紙面)內(nèi)回 路的t 變化的圖像是圖 Z9-4 中的()ab 邊置于垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中回路的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的磁場(chǎng)匕以向里為磁場(chǎng) 0 的正方向，其磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 隨時(shí)間 t 變化的圖像如圖乙所 示用 F 表示 ab 邊受到的安培力，以水平向右為 F 的正方向，能正確反映 F 隨時(shí)間圖 Z9-3圖 Z9-4變式題 侈選）2018全國(guó)卷川如圖 Z9-5 甲所示，在同一平面內(nèi)固定有一長(zhǎng)直 導(dǎo)線 PQ 和一導(dǎo)線框 R,R 在 PQ 的右側(cè).導(dǎo)線 PQ 中通有正弦交流電 i,i 的變化女口 圖乙所示，規(guī)定從 Q 到 P 為電流正方向.導(dǎo)線框 R 中

6、的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（ ）B. 在 t 二-時(shí)改變?nèi)f向C. 在 t 二-時(shí)最大，且沿順時(shí)針?lè)较駾. 在 t=T 時(shí)最大，且沿順時(shí)針?lè)较蚩枷蚨?dòng)生類(lèi)圖像問(wèn)題總結(jié)（1）問(wèn)題類(lèi)型由閉合線圈的運(yùn)動(dòng)過(guò)程畫(huà)出 i-t 圖像或 E-t 圖像.（2）分析方法電動(dòng)勢(shì)大小：E=Blv.要注意是單邊切割還是雙邊切割（感應(yīng)電流同向相加、反向相減），等效長(zhǎng)度為在磁場(chǎng)中導(dǎo)線首尾相連在垂直于速度方向的分量 電動(dòng)勢(shì)方向：用右手定則判斷.例 3 如圖 Z9-6 所示為兩個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為 B,方向分別垂直 于紙面向里和向外，磁場(chǎng)寬度均為 L,距磁場(chǎng)區(qū)域的左側(cè) L 處有一邊長(zhǎng)為 L 的正方 形導(dǎo)線框，總電阻為 R,且線框

7、平面與磁場(chǎng)方向垂直.現(xiàn)用外力 F 使線框以速度 v 勻 速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，以初始位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，規(guī)定電流沿逆時(shí)針?lè)较驎r(shí)的電動(dòng)勢(shì) E 為 正，磁感線垂直于W-0&”X XX X X X圖 Z9-6紙面向里時(shí)磁通量 的方向?yàn)檎饬?F 向右為正.如圖 Z9-7 所示關(guān)于線框中的磁通量、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E、外力 F 和電功率 P 隨時(shí)間變化的圖像中正確的是()圖 Z9-8變式題 1 2018 江西聯(lián)考如圖 Z9-8 所示,導(dǎo)體棒沿兩平行金屬導(dǎo)軌從圖中位置以速度 v 向右勻速通過(guò)一正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域 abed ,ac 垂直于導(dǎo)軌且平行于導(dǎo)體棒,ae 右側(cè)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是左側(cè)的2 倍且方向相反，導(dǎo)軌和

8、導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì)如圖 Z9-9 所示關(guān)于導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流和所受安培力隨時(shí)間變化的圖像正確的是（規(guī)定電流從 M 經(jīng) R 到 N 為正方向，安培力向左為正方向）（）J17AFi114100010AKcD圖 Z9-9z二t)1N圖 Z9-10變式題 2 如圖 Z9-10 所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一根彎成 45。角的金屬線 POQ,其所在 平面與磁場(chǎng)垂直，長(zhǎng)直導(dǎo)線 MN 與金屬線緊密接觸，起始時(shí) OA=lo,且 MN 丄 OQ 所 有導(dǎo)線單位長(zhǎng)度電阻均為 r,MN 水平向右勻速運(yùn)動(dòng)的速度為 v,使 MN 勻速運(yùn)動(dòng)的 外力為F,則外力 F 隨時(shí)間變化的規(guī)律圖像正確的是圖 Z9-11 中的（）圖 Z9-11A

9、BCD例 4 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=0.2 T,磁場(chǎng)寬度 L=3 m,一正方形金屬框邊長(zhǎng) ab=l= 1 m,每邊電阻 r=0.2 Q,金屬框以 v=10 m/s 的速度勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，其平 面始終保持與磁感線方向垂直，如圖 Z9-12 所示.畫(huà)出金屬框穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中金屬框內(nèi)感應(yīng)電流的l-t 圖像;(以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)?I 的正方向)(2)畫(huà)出 ab 兩端電壓的 U-t 圖像.圖 Z9-12變式題2018 浙江寧波模擬如圖 Z9-13 甲所示，在水平桌面上固定著兩根相 距L=20 cm、相互平行的無(wú)電阻金屬軌道 P、Q,軌道一端固定一根電阻 R=0.02Q的導(dǎo)體棒 a,軌道上垂直放置一

10、根質(zhì)量 m=40 g、電阻可忽略不計(jì)的金屬棒 b,兩棒 相距也為L(zhǎng)=20 cm,該軌道平面處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可以調(diào)節(jié)的豎直向上的勻強(qiáng) 磁場(chǎng)中.開(kāi)始時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B0=0.1 T.設(shè)棒與軌道間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩 擦力,g 取 10 m/s2.(1) 若保持磁感應(yīng)強(qiáng)度 B0的大小不變，從 t=0 時(shí)刻開(kāi)始，給 b 棒施加一個(gè)水平向右 的拉力，使它由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng).此拉力 F 的大小隨時(shí)間 t 變化關(guān)系如 圖乙所示.求 b 棒做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小及 b 棒與軌道間的滑動(dòng)摩擦力大??；(2) 接(1)問(wèn)，若從 t=0 開(kāi)始，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 隨時(shí)間 t 按圖丙所示的規(guī)律變化，在金屬棒

11、 b 開(kāi)始運(yùn)動(dòng)前，求這個(gè)裝置釋放的熱量.圖 Z9-13三年高考一年碘擬-1.（多選）2016 四川卷M1XRXTX X X X XFBXXXX X X X XN圖 Z9-14如圖 Z9-14 所示，電阻不計(jì)、間距為 I 的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置于磁感應(yīng)強(qiáng)度 為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌左端接一定值電阻 R.質(zhì)量為 m、電阻為 r 的金屬棒 MN 置于導(dǎo)軌上，受到垂直于金屬棒的水平外力 F 的作用由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，外力 F 與金屬棒速度v的關(guān)系是 F=Fo+kv （Fo、 k 是常量）,金屬棒與導(dǎo)軌始終垂 直且接觸良好金屬棒中感應(yīng)電流為 i,受到的安培力大小為 FA,電阻 R 兩端的電壓

12、 為 UR,感應(yīng)電流的功率為 P,它們隨時(shí)間 t 變化圖像可能正確的是圖 Z9-15 中的2.（多選）2016 上海卷如圖 Z9-16 甲所示,螺線管內(nèi)有平行于軸線的外加勻強(qiáng)磁 場(chǎng)，以圖中箭頭所示方向?yàn)槠湔较蚵菥€管與導(dǎo)線框 abed 相連,導(dǎo)線框內(nèi)有一小 金屬圓環(huán) L,圓環(huán)與導(dǎo)線框在同一平面內(nèi).當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 隨時(shí)間按圖乙所示規(guī)律變化時(shí)（）屮乙圖 Z9-16A. 在 tit2時(shí)間內(nèi)丄有收縮趨勢(shì)B. 在 t2t3時(shí)間內(nèi)丄有擴(kuò)張趨勢(shì)C. 在 t2t3時(shí)間內(nèi)丄內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流D. 在 t3t4時(shí)間內(nèi),L 內(nèi)有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流3.（多選） 2018 寧夏石嘴山三中期末如圖 Z

13、9-17 甲所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌 MN、 PQ 所在平面與水平面成B角,M、P 兩端接一電阻 R,金屬棒 ab 與導(dǎo)軌垂直且接 觸良好，整個(gè)裝置處于方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.t=0 時(shí)對(duì)金屬棒 ab施加一平行于導(dǎo)軌的外力F,使金屬棒由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，金屬棒電阻為r,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì).已知通過(guò)電阻 R 的感應(yīng)電流 I 隨時(shí)間 t 變化的關(guān)系如圖乙所 示.關(guān)于棒運(yùn)動(dòng)速度 V、外力 F、流過(guò) R 的電荷量 q 以及穿過(guò)閉合回路的磁通量 的變化率一隨時(shí)間變化的圖像，正確的是圖 Z9-18 中的（）圖 Z9-184.（多選）2018 山西師大附中月考在水平放置的兩條平行光滑直金屬導(dǎo)軌

14、上放 有一與其垂直的金屬棒 ab,勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直，磁場(chǎng)方向如圖 Z9-196 所示, 導(dǎo)軌接有 Ri=5Q和 R2=6Q的兩定值電阻及電阻箱 R,其余電阻不計(jì).電路中的電 壓表量程為 010 V,電流表的量程為 03A.現(xiàn)將 R 調(diào)至 30Q,用 F=40 N 的水平 向右的力使 ab 垂直導(dǎo)軌向右平移，當(dāng)棒 ab 達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，兩電表中有一表正好 達(dá)到滿(mǎn)偏，而另一表未達(dá)到滿(mǎn)偏.下列說(shuō)法正確的是（）圖 Z9-19A. 當(dāng)棒 ab 達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，電流表滿(mǎn)偏B. 當(dāng)棒 ab 達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，電壓表滿(mǎn)偏C. 當(dāng)棒 ab 達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，棒 ab 的速度大小是 1 m/sD. 當(dāng)棒 ab 達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，棒 ab 的速度大小是 2 m/s5.2018三明質(zhì)檢如圖 Z9-2