内容正文:
专题突破13 电磁感应的电路和图像问题
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突破点一 电磁感应中的电路问题
1.电磁感应中电路知识的关系图
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2.“三步法”解决电磁感应中的电路问题
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典例1 (2023·广东惠州统考)用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框、以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场,如图所示。在每个线框进入磁场的过程中,M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud。下列判断正确的是( )
A.Ua<Ub<Uc<Ud
B.Ua<Ub<Ud<Uc
C.Ua=Ub=Uc=Ud
D.Ub<Ua<Ud<Uc
B
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典例2 (2020·浙江卷)如图所示,固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒,一端与圆环接触良好,另一端固定在竖直导电转轴OO′上,随轴以角速度ω匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器,有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g,不计其他电阻和摩擦,下列说法正确的是( )
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[答案] B
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1.(导体棒平动切割)(多选)如图所示,水平面上固定
一个顶角为60°的光滑金属导轨MON,导轨处于磁
感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。质
量为m的导体棒CD与∠MON的角平分线垂直,导轨
与棒单位长度的电阻均为r。t=0时刻,棒CD在水平外力F的作用下从O点以恒定速度v0沿∠MON的角平分线向右滑动,在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。若棒与导轨均足够长,则( )
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答案:ABC
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2.(导体棒转动切割)(多选)(2023·重庆沙坪坝区模拟)
一种带有闪烁灯的自行车后轮结构如图所示,车轮
与轮轴之间均匀地连接4根金属条,每根金属条中
间都串接一个小灯,每个小灯阻值恒为R=0.3 Ω,
金属条与车轮金属边框构成闭合回路,车轮半径r=0.4 m,轮轴半径可以忽略。车架上固定一个强磁体,可形成圆心角θ=60°的扇形匀强磁场区域,磁感应强度B=2.0 T,方向如图所示。若自行车正常前进时,后轮顺时针转动的角速度恒为ω=10 rad/s,不计其他电阻和车轮厚度,下列说法正确的是( )
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答案:ABD
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3.(感生电动势电路)(多选)在如图甲所示的虚线框内有均匀磁场,设图甲所示的磁场方向为正,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。边长为l、电阻为R的正方形均匀线框abcd有一半处在磁场中,磁场方向垂直于线框平面,此时线框ab边的发热功率为P,则( )
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答案:BD
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突破点二 电磁感应中的图像问题
图像
类型 随时间变化的图像,如B-t图像、Φ-t图像、E-t图像、I-t图像;随位移变化的图像,如E-x图像、I-x图像(所以要先看坐标轴:哪个物理量随哪个物理量变化要弄清)
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(画图像)
(2)由给定的有关图像分析电磁感应过程,求解相应的物理量(用图像)
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典例3 (多选)如图所示,垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t均匀变化,磁场方向取垂直纸面向里为正方向。正方形硬质金属框abcd放置在磁场中,金属框平面与磁场方向垂直,电阻R=0.1 Ω,边长l=0.2 m,则下列说法正确的是( )
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A.在t=0到t=0.1 s时间内,金属框中的感应电动势为0.08 V
B.在t=0.05 s