第56講電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的電路和圖像問題（講義）（原卷版）

第56講電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的電路和圖像問題目錄復(fù)習(xí)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建考點一電磁感應(yīng)中的電路問題【夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理】知識點1電磁感應(yīng)中電路知識的關(guān)系圖知識點2“三步走”分析電路為主的電磁感應(yīng)問題【提升·必考題型歸納】考向1電路中的路端電壓考向2電路中的能量功率問題考點二電磁感應(yīng)中的圖像問題【夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理】知識點1電磁感應(yīng)常見圖像問題的種類及分析方法知識點2電磁感應(yīng)圖像類選擇題的常用解法【提升·必考題型歸納】考向1Φt圖像考向2Bt圖像考向3it圖像考向4Et圖像考向5Ut圖像真題感悟結(jié)合閉合電路歐姆定律，能夠處理電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的電路問題。結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律，能夠分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的各類圖像問題?？键c要求考題統(tǒng)計考情分析（1）電磁感應(yīng)中的電路問題（2）電磁感應(yīng)中的圖像問題2023年廣東卷第14題2023年遼寧卷第4題2022年重慶卷第13題高考對電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的電路和圖像的考查較為頻繁，對于圖像問題的考查大多以選擇題的形式出現(xiàn)，難度不是太大，電路問題的考查多在計算題中出現(xiàn)，題目多與功能動量等問題結(jié)合?？键c一電磁感應(yīng)中的電路問題知識點1電磁感應(yīng)中電路知識的關(guān)系圖知識點2“三步走”分析電路為主的電磁感應(yīng)問題考向1電路中的路端電壓1．如圖，邊長為的正方形金屬框由兩種材料組成，其中邊電阻為，其余3個邊總電阻為，框內(nèi)有垂直框面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻增大，變化率，則為（）

A． B． C． D．2．如圖所示，導(dǎo)線圓環(huán)總電阻為2R，半徑為d，垂直磁場固定于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，此磁場的左邊界正好與圓環(huán)直徑重合，電阻為R的直金屬棒ab以恒定的角速度ω繞過環(huán)心O的軸勻速轉(zhuǎn)動，a、b端正好與圓環(huán)保持良好接觸。以下說法正確的是（

）

A．圖示位置處桿O點電勢高于b點電勢B．a(chǎn)、b兩點的電勢差C．轉(zhuǎn)動過程中金屬棒與圓環(huán)上消耗的電功率之比2：1D．桿轉(zhuǎn)動一圈時段內(nèi)通過桿的電荷量為考向2電路中的能量功率問題3．用電阻率為、橫截面積為S的硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線做成邊長為a的單匝正方形線框，垂直正方形平面的磁場充滿其內(nèi)接圓，時刻磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖甲所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示，則在時間內(nèi)（）

A．線框中的感應(yīng)電流方向先順時針后逆時針B．正方形線框中感應(yīng)電流的大小為C．正方形線框中磁通量的變化量為D．正方形線框中產(chǎn)生的熱量為4．一個圓形金屬框和三根相同的導(dǎo)體棒焊接成如圖所示的形狀，金屬框的阻值忽略不計，導(dǎo)體棒的阻值均為r，長度均為R，且互成，以O(shè)為圓心、R為半徑的扇形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，使金屬框繞O點以角速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是（）A．棒內(nèi)的電流方向一直為從O指向AB．當(dāng)棒在磁場中時，兩點間的電勢差為C．棒內(nèi)的最大電流為D．每轉(zhuǎn)一周，三根導(dǎo)體棒所產(chǎn)總熱量為考點二電磁感應(yīng)中的圖像問題知識點1電磁感應(yīng)常見圖像問題的種類及分析方法知識點2電磁感應(yīng)圖像類選擇題的常用解法1.排除法：定性地分析電磁感應(yīng)過程中物理量的變化趨勢(增大還是減小)、變化快慢(均勻變化還是非均勻變化)，特別是物理量的正負(fù)，排除錯誤的選項。2.函數(shù)法：根據(jù)題目所給條件定量地寫出兩個物理量之間的函數(shù)關(guān)系，然后由函數(shù)關(guān)系對圖像進(jìn)行分析和判斷?？枷?Φt圖像1．一線圈匝數(shù)為n=10匝，線圈電阻不計，在線圈外接一個阻值R=2.0Ω的電阻，如圖甲所示．線圈內(nèi)有垂直紙面向里的磁場，線圈內(nèi)磁通量φ隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示．下列說法正確的是（）A．線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為10VB．R兩端電壓為0.5VC．a(chǎn)點電勢高于b點電勢D．通過R的電流大小為2.5A考向2Bt圖像2．如圖甲所示，質(zhì)量為的金屬棒靜止在粗糙的平行導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌垂直，兩平行導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)。棒、導(dǎo)軌和定值電阻組成面積為的閉合回路，回路總電阻為?；芈穬?nèi)有與水平面成角斜向上且均勻變化的勻強(qiáng)磁場，從時刻開始，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的圖像如圖乙所示。已知兩平行導(dǎo)軌的間距為，棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。取重力加速度，，。在時，棒恰好相對導(dǎo)軌開始運動，則此時（）

A．棒中的電流方向為從流向 B．棒受到的安培力大小為C．棒與導(dǎo)軌間的壓力大小為 D．棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為0.5考向3it圖像3．如圖所示，一個邊長為的等腰直角三角形ABC區(qū)域內(nèi)，有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，其左側(cè)有一個用金屬絲制成的邊長為L的正方形線框abcd，線框以水平速度勻速通過整個勻強(qiáng)磁場區(qū)域，設(shè)電流順時針方向為正。則在線框通過磁場的過程中，線框中感應(yīng)電流i隨時間t變化的規(guī)律正確的是（）

A．

B．

C．

D．

考向4Et圖像7．在PQ、QR區(qū)域中存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場，磁場方向均垂直于紙面，一導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，線框的鄰邊都相互垂直，邊與磁場的邊界P重合。導(dǎo)線框與磁場區(qū)域的尺寸如圖。從t＝0時刻開始線框勻速橫穿兩個磁場區(qū)域。以為線框中電動勢的正方向。用e表示回路的電動勢，，則以下et示意圖中正確的是（）A． B．C． D．考向5Ut圖像5．一長方形閉合導(dǎo)線框abcd，ab邊長為，bc邊長為2L，線框各邊粗細(xì)均勻，bc邊位于x軸上且b點與坐標(biāo)原點O重合。在x軸原點O的右側(cè)有寬度0.2m、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場的磁感強(qiáng)度為1.0T，如圖所示。當(dāng)線框以2.4m/s的速度沿x軸正方向勻速運動穿過磁場區(qū)域時，圖像表示的是線框從進(jìn)入磁場到穿出磁場的過程中，ab邊兩端電勢差隨位置變化的情況，其中正確的是（）

A．

B．

C．

D．

（2022年1月浙江卷高考真題）如圖所示，將一通電螺線管豎直放置，螺線管內(nèi)部形成方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=kt的勻強(qiáng)磁場，在內(nèi)部用絕緣輕繩懸掛一與螺線管共軸的金屬薄圓管，其電阻率為、高度為h、半徑為r、厚度為d（d?r），則（）A．從上向下看，圓管中的感應(yīng)電流為逆時針方向B．圓管的感應(yīng)電動勢大小為C．圓管的熱功率大小為D．輕繩對圓管的拉力隨時間減小（2020年山東卷高考真題）如圖所示，平面直角坐標(biāo)系的第一和第二象限分別存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反且垂直于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)磁場，圖中虛線方格為等大正方形