第10章 第2讲 第2课时 综合深化学习——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（老教材 新高考）

第2课时　综合深化学习—电磁感应中的电路和图像问题 电磁感应中的电路和图像问题是高考命题的热点问题，近几年高考几乎每年都涉及这方面的题目，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。 类型(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 [针对训练] 转动切割电路问题 MN上电流瞬时为零，安培力为零，此时MN速度最大，故C错误；在MN加速阶段，由于MN上存在感应电动势，MN上电流小于电阻R 上电流，电阻R消耗电能大于MN上消耗的电能(即ER>EMN)，故加速过程中，QR>QMN；在MN减速到零的过程中，电容器的电流和导体棒的电流都流经电阻R形成各自的回路，因此可知此时也是电阻R的电流大，综上分析可知全过程中电阻R上产生的热量大于导体棒MN上产生的热量，故D正确。 答案：AD 2．(2023·绵阳八中检测) (多选)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：AC 类型(二)　电磁感应中的图像问题 [科学思维] 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 (1)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。 (2)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)(多选)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]　AC [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·广东卷)(多选) 如图所示，绝缘的水平面 上固定有两条平行的光滑金属导轨，导轨电阻不计，两相 同金属棒a、b垂直导轨放置，其右侧矩形区域内存在恒定的匀强磁场，磁场方向竖直向上。现两金属棒分别以初速度2v0和v0同时沿导轨自由运动，先后进入磁场区域。已知a棒离开磁场区域时b棒已经进入磁场区域，则a棒从进入到离开磁场区域的过程中，电流i随时间t的变化图像可能正确的有 ( 　 ) 答案：AB i-­t，F-­t图像 2．(2023·南充模拟)(多选)如图甲所示，虚线右侧有一垂直纸面的匀强磁场，取磁场垂直于纸面向外的方向为正方向，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，固定的闭合导线框abcd一部分在磁场内。取线框中感应电流沿逆时针方向为正方向，安培力向左为正方向。从t＝0时刻开始，下列关于线框中感应电流i、线框cd边所受安培力F分别随时间t变化的图像，可能正确的是 ( 　 ) 答案：AD 电磁感应的综合图像问题 3．(多选)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：AC　 “课时跟踪检测”见“课时跟踪检测（四十一）” (单击进入电子文档) 25