第2章 微专题4 电磁感应中的电路及图像问题-【优化探究】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册同步导学案配套PPT课件（教科版）

微专题4　电磁感应中的电路及图像问题 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 关键能力 合作探究 课堂检测 巩固演练 课时作业 素养达标 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 电磁感应中的电路问题 1．内电路和外电路 (1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的回路都相当于电源。 (2)该部分导体的电阻或回路的电阻相当于电源的内阻，其余部分是外电路。 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 2．分析思路 (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。 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 　 1.(多选)如图所示，矩形金属框架三个竖直边ab、cd、ef的长都是L，电阻都是R，其余电阻不计。框架以速度v匀速平动地穿过磁感应强度为B的匀强磁场，设ab、cd、ef三条边先后进入磁场时，ab边两端电压分别为U1、U2、U3，则下列判断结果正确的是(　　) AB 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 电磁感应中的电荷量问题 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 　 一个阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1、电容为C的电容器连接成如图(a)所示回路。金属线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2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B随时间t变化的关系图线如图(b)所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0。导线的电阻不计。求： 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 (1)通过电阻R1的电流大小和方向； 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 (2)0～t1时间内通过电阻R1的电荷量q； 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 (3)t1时刻电容器所带的电荷量Q。 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 　2.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 (　　) 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 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 答案：D 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 1．问题类型 (1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像。 (2)由给定的图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量。 电磁感应中的图像问题 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 2．图像类型 (1)各物理量随时间t变化的图像，即B－t图像、Φ－t图像、E－t图像和I－t图像。 (2)导体切割磁感线运动时，还涉及感应电动势E和感应电流I随导体位移变化的图像，即E－x图像和I－x 图像。 3．解决此类问题需要熟练掌握的规律：安培定则、左手定则、楞次定律、右手定则、法拉第电磁感应定律、欧姆定律等。 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 　如图所示，有两个相邻的有界匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B，磁场方向相反，与纸面垂直，两磁场边界均与x轴垂直且宽度均为L，在y轴方向足够长。现有一高和底均为L的等腰三角形导线框，顶点a在y轴上，从图示x＝0位置开始，在大小为F的外力作用下向右沿x轴正方向匀速穿过磁场区域。在运动过程中，线框bc边始终与磁场的边界平行。则下列选项所示线框中感应电动势大小E、感应电流大小I、线框所受安培力大小F安、外力大小F与线框顶点a移动的位移x的关系图像中，正确的是(　　) 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性