第10章 第2讲 第2课时 电磁感应中的电路和图像问题（课件PPT）-【创新方案】2024高考物理一轮复习（新教材 新高考 江苏专版）

开始 考法(一)　电磁感应中的电路问题 01 02 目 录 考法(二)　电磁感应中的图像问题 2 第2课时　电磁感应中的电路和图像问题(题型研究课) 电磁感应中的电路和图像问题是高考命题的热点问题，近几年高考经常涉及这方面的题目，常以选择题的形式呈现，常涉及到电磁感应定律、楞次定律、闭合电路的欧姆定律等相关知识，试题难度中等。 考法(一)　电磁感应中的电路问题 1．电磁感应中电路知识的关系图 2．“三步走”分析电路为主的电磁感应问题 [典例]　(2022·湖南高考改编) 如图，间距L＝1 m的U形金属导轨，一端接有0.1 Ω的定值电阻R，固定在高h＝0.8 m的绝缘水平桌面上。质量均为0.1 kg的匀质导体棒a和b静止在导轨上，两导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，接入电路的阻值均为0.1 Ω，与导轨间的动摩擦因数均为0.1(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，导体棒a距离导轨最右端1.74 m。整个空间存在竖直向下的匀强磁场(图中未画出)，磁感应强度大小为0.1 T。用F＝0.5 N沿导轨水平向右的恒力拉导体棒a，当导体棒a运动到导轨最右端时，导体棒b刚要滑动，撤去F，导体棒a离开导轨后落到水平地面上。重力加速度取10 m/s2，不计空气阻力，不计其他电阻，下列说法正确的是 (　 ) A．导体棒a离开导轨至落地过程中，水平位移为0.6 m B．导体棒a离开导轨至落地前，其感应电动势变小 C．导体棒a在导轨上运动的过程中，导体棒b有向右运动的趋势 D．导体棒a在导轨上运动的过程中，通过电阻R的电荷量为0.58 C [答案]　D 变化磁场的电路问题 2．如图甲所示的电路中，电阻R1＝R，R2＝2R，单匝圆形金属线圈半径为r2，圆心为O，线圈的电阻为R，其余导线的电阻不计。半径为r1(r1<r2)、圆心为O的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B随时间t变化的关系图像如图乙所示，电容器的电容为C。闭合开关S，t1时刻开始电路中的电流稳定不变，下列说法正确的是 (　 ) 答案：C 考法(二)　电磁感应中的图像问题 1．题型简述 借助图像考查电磁感应的规律，一直是高考的热点，此类题目一般分为三类： (1)根据给定的电磁感应过程判断、选择有关图像。 (2)根据给定的图像分析电磁感应过程，定性或定量求解有关问题。 (3)电磁感应中图像的转化——根据给定的图像分析、判断其他图像。 2．常见类型及分析方法 3．解题关键 弄清初始条件、正负方向的对应变化范围、所研究物理量的函数表达式、进出磁场的转折点等是解决此类问题的关键。 4．解答图像选择问题的常用方法 排除法 定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化)，特别是分析物理量的正负，以排除错误的选项 函数法 根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系，然后由函数关系对图像进行分析和判断。 [典例]　(2022·河北高考改编)如图，两光滑导轨水平放置 在竖直向下的匀强磁场中，一根导轨位于x轴上，另一根由ab、 bc、cd三段直导轨组成，其中bc段与x轴平行，导轨左端接入 一电阻R。导轨上一金属棒MN沿x轴正向以速度v0保持匀速运动，t＝0时刻通过坐标原点O，金属棒始终与x轴垂直。设运动过程中通过电阻的电流强度为i，金属棒受到安培力的大小为F，金属棒克服安培力做功的功率为P，电阻两端的电压为U，导轨与金属棒接触良好，忽略导轨与金属棒的电阻。下列图像可能正确的是 (　 ) [答案]　C [规律方法] 电磁感应中的图像问题的分析要点 [针对训练] i-­t图像 1．(2021年8省联考·辽宁卷)如图所示，“凹”字形金属线框右 侧有一宽度为3L的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里 。线框在纸面内向右匀速通过磁场区域，t＝0时，线框开始进入磁场。设逆时针方向为感应电流的正方向，则线框中感应电流i随时间t变化的图像可能正确的是 (　 ) 答案：A　 电磁感应的综合图像问题 2．如图所示，倒U形光滑导轨DABC倾斜放置，MN、QH 将导轨长度均分为三等份，AB∥MN∥QH，在MNHQ中存 在垂直导轨平面向下的匀强磁场(图中未画出)。一金属棒从 MN上方静止释放，金属棒向下运动的过程中始终与导轨接触良好且与AB平行，不计导轨电阻，I为金属棒中的电流，q为通过金属棒的电荷量，U为金属棒两端的电压，P为金属棒中的电功率，若从金属棒刚进入磁场开始计时，它在磁场中运动的过程中，下列图像中不可能正确的是 (　 ) 答案：B　 I-t图像的斜率减小，A不可能；如果金属棒进入磁场时，安培力与重力沿导轨方向的分力平衡，则金属棒做匀速直线运动，其电流不变，根据q＝It可知，电