第十二章 专题强化20 电磁感应中的五大经典问题(二)（课件PPT）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（多选版 新教材 新高考）

第十二章　电磁感应 专题强化20 　电磁感应中的五大经典问题(二) 返回导航 第1轮 物理 第十二章　电磁感应 热点一 电磁感应中的图像问题 1．电路与图像的综合 返回导航 第1轮 物理 第十二章　电磁感应 2．图像斜率：法拉第电磁感应定律E＝n eq \f(ΔΦ,Δt) ＝n eq \f(ΔB,Δt) S，其中 eq \f(ΔΦ,Δt) 是Φ-t图像中图线的斜率， eq \f(ΔB,Δt) 是B-t图像中图线的斜率，若斜率不变则感应电动势恒定不变。 返回导航 第1轮 物理 第十二章　电磁感应 突破 与动生电动势相关的图像问题 【典例1】(多选)(2022·山东烟台模拟)如图所示，在直角坐标系Oxy的第一象限中有一等腰直角三角形OAC区域，其内部存在垂直于纸面向里的匀强磁场，它的OC边在x轴上且长为L。边长也为L的正方形导线框的一条边也在x轴上，t＝0时刻，该线框恰好位于图中所示位置，此后线框在外力F的作用下沿x轴正方向以恒定的速度v通过磁场区域。规定逆时针方向为导线框中电流的正方向，则线框通过磁场区域的过程中，线框中的感应电流、穿过 返回导航 第1轮 物理 第十二章　电磁感应 线框平面的磁通量Φ、通过线框横截面的电荷量q、外力F随时间t变化的图像中可能正确的是(图像中t1＝ eq \f(L,v) ，t2＝ eq \f(2L,v) ；图中曲线是抛物线的一部分)(　　) 返回导航 第1轮 物理 第十二章　电磁感应 返回导航 第1轮 物理 第十二章　电磁感应 ABD　解析：线框前进0～L的过程中，右边框的一部分长度切割磁感线，切割长度l与时间成正比，由i＝ eq \f(e,R) ＝ eq \f(Blv,R) 可知，感应电流i与时间成正比；导线框前进L～2L的过程中，左边框的一部分长度切割磁感线，其感应电流反向，切割长度l随时间线性增大，则感应电流i随时间线性增大，A正确；当导线框沿x轴正方向运动位移L时，穿过线框的磁通量最大，最大值为Φm＝BS＝B× eq \f(1,2) L2＝ eq \f(1,2) BL2，在这之前(0～t1)，磁通量Φ关于时间的表达式为Φ＝BS＝B× eq \f(1,2) (vt)2＝ 返回导航 第1轮 物理 第十二章　电磁感应 eq \f(1,2) Bv2t2；在这之后(t1～t2)，磁通量Φ关于时间的表达式为Φ＝ eq \f(1,2) BL2－ eq \f(1,2) Bv2(t－t1)2，B正确；通过线框横截面的电荷量q＝IΔt＝ eq \f(ΔΦ,RΔt) Δt＝ eq \f(ΔΦ,R) ，故通过线框横截面的电荷量与线框的磁通量成正比关系，C错误；由左手定则判断可知，穿过磁场的过程中线框受到的安培力一直向左，在0～t1内，其大小为F1＝Bil＝ eq \f(B2l2v,R) ＝ eq \f(B2v3t2,R) ，在t1～t2内，其大小为F2＝Bil＝ eq \f(B2l2v,R) ＝ eq \f(B2v3（t－t1）2,R) ，D正确。 返回导航 第1轮 物理 第十二章　电磁感应 解决电磁感应图像问题的“三点关注” (1)关注初始时刻，如初始时刻感应电流是否为零，是正方向还是负方向； (2)关注变化过程，看电磁感应发生的过程分为几个阶段，这几个阶段是否和图像变化相对应； (3)关注大小、方向的变化趋势，看图线斜率的大小、图线的曲、直是否和物理过程相对应。 返回导航 第1轮 物理 第十二章　电磁感应 突破 与感生电动势相关的图像问题 【典例2】(多选)(2021·辽宁卷)如图甲所示，两根间距为L、足够长的光滑平行金属导轨竖直放置并固定，顶端接有阻值为R的电阻，垂直导轨平面存在变化规律如图乙所示的匀强磁场，t＝0时磁场方向垂直纸面向里。在t＝0到t＝2t0的时间内，金属棒水平固定在距导轨顶端L处；t＝2t0时，释放金属棒。整个过程中金属棒与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻不计，则(　　) 返回导航 第1轮 物理 第十二章　电磁感应 A．在t＝ eq \f(t0,2) 时，金属棒受到安培力的大小为 eq \f(B02L3,t0R) B．在t＝t0时，金属棒中电流的大小为 eq \f(B0L2,t0R) C．在t＝ eq \f(3t0,2) 时，金属棒所受安培力的方向竖直向上 D．在t＝3t0时，金属棒中电流的方向向右 返回导航 第1轮 物理 第十二章　电磁感应 BC　解析：由题图可知，在0～t0时间段内产生的感应电动势为E＝ eq \f(ΔΦ,Δt) ＝ eq \f(B0L2,t0) ，根据闭合电路欧姆定律，可知此时间段的电流为I＝ eq \f(E,R) ＝ eq \f(B0L2,Rt0) ，在 eq \f(t0,2) 时