第二章 习题课 电磁感应中的电路、电荷量及图像问题-【高考领航】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第二册同步核心辅导与测评课件（人教版）

课堂重点探究 课堂巩固训练 课时作业规范训练 习题课　电磁感应中的电路、电荷量及 图像问题 课堂重点探究 课堂巩固训练 课时作业规范训练 课堂 重点探究 　eq \a\vs4\al(电磁感应中的电路问题) [思维深化] 1．明确哪部分电路或导体产生感应电动势，该部分电路或导体就相当于电源，其他部分是外电路。 2．画等效电路图，分清内、外电路。 3．用法拉第电磁感应定律E＝neq \f(ΔΦ,Δt)或E＝Blv确定感应电动势的大小，用楞次定律或右手定则确定感应电流的方向。注意在等效电源内部，电流方向从负极流向正极。 4．运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率、电热等公式联立求解。 课堂重点探究 课堂巩固训练 课时作业规范训练 　固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd边长为L，其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝，其余三边均为电阻可以忽略的铜线。磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。现有一段与ab段的材料、粗细、长度均相同的电阻丝PQ架在导线框上(如图所示)。若PQ以恒定的速度v从ad滑向bc，当其滑过eq \f(L,3)的距离时，通过aP段的电流是多大？方向如何？ 课堂重点探究 课堂巩固训练 课时作业规范训练 【解析】　PQ在磁场中做切割磁感线运动产生感应电动势，由于是闭合回路，故电路中有感应电流，可将电阻丝PQ视为有内阻的电源，电阻丝aP与bP并联，且RaP＝eq \f(1,3)R、RbP＝eq \f(2,3)R，于是可画出如图所示的等效电路图。 电源电动势为E＝BLv，外电阻为R外＝eq \f(RaPRbP,RaP＋RbP)＝eq \f(2,9)R。 总电阻为R总＝R外＋r＝eq \f(2,9)R＋R，即R总＝eq \f(11,9)R。 电路中的电流为：I＝eq \f(E,R总)＝eq \f(9BLv,11R)。 课堂重点探究 课堂巩固训练 课时作业规范训练 通过aP段的电流为：IaP＝eq \f(RbP,RaP＋RbP)I＝eq \f(6BvL,11R)，方向由P到a。 答案　eq \f(6BvL,11R)　方向由 P到a 课堂重点探究 课堂巩固训练 课时作业规范训练 解决电磁感应中的电路问题的方法 (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)在“电源”内部电流从负极流向正极，解决本题的思路是：先确定“电源”，画出等效电路图，再利用闭合电路欧姆定律来计算总电流，然后根据电路的串、并联关系，求出aP段中的电流。 课堂重点探究 课堂巩固训练 课时作业规范训练 　[针对训练] 1．(2020·陕西西安期末联考)先后以3v和v的速度匀速把一矩形线圈拉出如图所示的匀强磁场区域，下列说法正确的是(　　) A．两次线圈中的感应电动势之比为1∶1 B．两次线圈中的感应电流之比为1∶3 C．两次通过线圈同一截面的电荷量之比为1∶1 D．两次线圈中产生的焦耳热之比为1∶3 课堂重点探究 课堂巩固训练 课时作业规范训练 解析　选C。根据E＝BLv知，感应电动势之比3∶1，感应电流I＝eq \f(E,R)，则感应电流之比为3∶1。故A、B错误；由于两次速度之比为3∶1，知时间比为1∶3，根据Q＝I2Rt知产生的热量之比为3∶1。故D错误；根据q＝It知感应电流之比为3∶1，时间比为1∶3，通过某截面的电荷量之比为1∶1，故C正确。 课堂重点探究 课堂巩固训练 课时作业规范训练 　eq \a\vs4\al(电磁感应中的电荷量问题) [思维深化] 闭合回路中磁通量发生变化时，电荷发生定向移动而形成感应电流，在Δt内迁移的电荷量(感应电荷量)q＝I·Δt＝eq \f(E,R总)·Δt＝neq \f(ΔΦ,Δt)·eq \f(1,R总)·Δt＝eq \f(nΔΦ,R总)。 (1)从上式可知，线圈匝数一定时，感应电荷量仅由回路电阻和磁通量的变化量决定，与时间无关。 (2)求解电路中通过的电荷量时，I、E均为平均值。 课堂重点探究 课堂巩固训练 课时作业规范训练 　(2020·江西上饶联考)如图甲所示，单匝闭合线圈固定在匀强磁场中，t＝0 时刻磁感线垂直线圈平面向里，磁感应强度随时间变化如图乙所示，线圈面积S＝0.1 m2，电阻R＝1 Ω。在 0～2 s时间内，下列说法正确的是(　　) A．线圈中的感应电流沿逆时针方向 B．线圈中的感应电动势大小为 0.5 V C．线圈中产生的焦耳热为 0.05 J D．通过线圈横截面的电荷量为 0.1 C 课堂重点探究 课堂巩固训练 课时作业规范训练 解析　选D。由楞次定律知线圈中的感应电流沿顺时针方向，根据法拉第电磁感应定律：E＝neq \f(ΔB,Δt)S＝1×eq \f(1,2)×0.1 V＝0.05 V，故A、B错误；线圈产生的感应电流I＝eq \f(E,R)＝0.05 A，线圈