第十一章 小专题(十七) 电磁感应中的电路、电荷量和图像问题-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮教学课件PPT（新教材，鲁科版）

小专题(十七)　电磁感应中的电路、电荷量和图像问题 提升关键能力 突破考点 考点一　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 [例1] [导体棒平动切割的电路问题] 如图所示,水平放置的平行金属导轨,相距L=0.50 m,左端接一电阻R=0.20 Ω,匀强磁场的磁感应强度B=0.3 T,方向垂直于导轨所在平面,导体棒ab垂直放在导轨上,并能无摩擦地沿导轨滑动,导体棒的电阻r=0.10 Ω,导轨电阻忽略不计,当ab以v=6.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时,则(　 　) A.电阻R两端的电压为0.90 V B.导体棒b端电势高 C.回路中感应电流的大小为3.0 A D.维持导体棒ab做匀速的水平外力F的大小为0.90 N C [例2] [导体棒转动切割的电路问题] 如图,长为2L、宽为L的矩形金属线框abcd放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向平行于线框平面向上。当金属框绕对称轴ef以角速度ω逆时针(俯视)匀速转动时,线圈中　　 　　(选填“有”或“没有”)感应电流,ad两点的电势差大小为　　　　。  答案:没有　0 BD 分析电磁感应电路问题的基本思路 考点二　电磁感应中的电荷量问题 11 [例4] [电磁感应中的电荷量的求解] (2022·湖南卷,10)(多选)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,其感应电动势不变 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 BD B (1)在[例5]中,若在过程Ⅰ、Ⅱ中,已知B′∶B=5∶4,则在过程Ⅰ、Ⅱ中,流过OM的电荷量q1和q2之比为多少? 考点三　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.解答选择类图像问题的常用方法 (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。 [例6] [动生问题的图像] (2022·河北卷,8)(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(　 　) AC [例7] [感生问题的图像] 如图甲所示,线圈ABCD固定在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向外,如线圈中的感应电流如图乙所示,则磁场的变化情况可能是下列选项中的哪一个(　 　) B 解析:磁场不变,线圈中不产生感应电流,C不符合题意;图像的斜率不变,根据法拉第电磁感应定律,产生恒定的电动势,感应电流的大小和方向都不变,A不符合题意;图像的斜率减小,根据法拉第电磁感应定律,感应电动势减小,感应电流减小,D不符合题意;图像的斜率增大,根据法拉第电磁感应定律,感应电动势增大,感应电流增大,B符合题意。 电磁感应中的图像问题的分析方法 点击进入 限时巩固 谢谢观赏 解析:感应电动势E=BLv=0.30×0.50×6.0