第11章 微专题19 电磁感应中的电路和图像问题（PPT课件）-【满分思维】2027年高考一轮总复习讲义·物理（江苏专版）

该高中物理高考复习课件聚焦电磁感应中的电路问题、电荷量计算、图像分析三大核心考点，依据高考评价体系梳理内电路外电路分析、感应电荷量公式推导、φ-t/B-t图像判断等考查要求，通过典例悟法和类题固法归纳常考题型，明确电路动态分析、图像斜率含义等高频考点权重，体现高考备考的针对性和实用性。 课件亮点在于“科学思维建模+高考真题实战”的复习策略，如电路问题采用“源-路-式”三步分析法（模型建构），图像问题运用排除法和函数法（科学推理），结合2025湖北卷电荷量计算真题解析，帮助学生掌握感应电动势公式应用和图像转换技巧。特设配套热练和易错点警示，助力学生高效突破考点，教师可据此优化复习方案，提升备考效率。

微专题19　电磁感应中的电路和图像问题 第十一章 电磁感应 1 考点一　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线圈都相当于电源． (2) 该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻，其余部分是外电路． 2．电磁感应中电路知识关系图 考 点 一 3．解决电磁感应中的电路问题三步骤 考 点 一 典 题 悟 法 　　　　如图所示，有一个磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，一半径为r、电阻为2R的金属圆环放置在磁场中，金属圆环所在的平面与磁场垂直．金属杆Oa一端可绕环的圆心O旋转，另一端a搁在环上，电阻值为R；另一金属杆Ob一端固定在O点，另一端b固定在环上，电阻值也是R.已知Oa杆以角速度ω匀速旋转，所有接触点接触良好，Ob不影响Oa的转动，则下列说法中错误的是(　　) 1 C 考 点 一 考 点 一 D 考 点 一 考 点 一 2．如图所示，电阻分布均匀的电阻丝构成的闭合线框abcd水平放置在竖直向下的匀强磁场中，电阻不可忽略的导体棒MN两端搭接在ad和bc上，MN在水平外力F的作用下，从靠近ab处无摩擦地匀速运动到cd附近．MN与线框始终保持良好接触，在运动过程中，下列说法中错误的是 (　　) A．MN中的电流先减小，后增大 B．MN两端的电压先增大，后减小 C．MN上外力的功率先减小，后增大 D．MN上消耗的电功率先增大，后减小 D 考 点 一 考 点 一 考点二　电磁感应中电荷量的计算 考 点 二 典 题 悟 法 　　　　将一根绝缘硬质细金属丝顺次绕成如图所示的“8”字形线圈，两个圆形线圈半径分别为2r和r，匀强磁场垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律为B＝B0＋kt，已知线圈总电阻为R. (1) 仅将大圆线圈置于磁场中，求线圈中的电流I. 2 考 点 二 (2) 将该线圈全部置于磁场中，求在时间t内通过线圈横截面的电荷量q. 考 点 二 类题固法2 1．如图所示，边长为L的正方形导线圈abcd放在纸面内，在ad边左侧有足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，导线圈的总电阻为R.现使导线圈绕a点在纸面内顺时针匀速转动，经时间Δt第一次转到图中虚线位置．求： (1) Δt内导线圈abcd中平均感应电动势的大小和通过导线截面的电荷量． 考 点 二 考 点 二 (2) 此时线圈的电功率． 考 点 二 考点三　电磁感应中的图像问题 电磁感应中常见的图像问题 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 (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 考 点 三 分析 方法 考 点 三 典 题 悟 法 　　　　(2026·苏州期初调研)水平圆形导体环置于竖直方向的匀强磁场中，规定如图甲所示导体环中电流的方向为正方向，磁场向上为正．磁感应强度B随时间t按图乙变化时，下列能正确表示导体环中感应电流变化情况的是(　　) 3 A 考 点 三 考 点 三 电磁感应中图像类选择题的两种常见解法 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)，特别是物理量的正负，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作出分析和判断，这未必是最简捷的方法，但却是最有效的方法． 考 点 三 　　　　(2025·苏北四市调研)如图所示，足够长水平导轨处于竖直向下的匀强磁场中，导体棒垂直于导轨静置．开关S闭合后，导体棒沿导轨无摩擦运动，不计导轨电阻．关于该棒的速度v、加速度a、通过的电流i及穿过回路中的磁通量Φ随时间t变化的图像，可能正确的是 (　　) 4 B 考 点 三 考 点 三 考 点 三 类题固法3 1．(2026·南京学情调研)如图所示，一足够长光滑的倾斜金属轨道处在与轨道平面垂直的匀强磁场中，轨道上端连接一电容器，不计轨道的电阻．现将与轨道垂直的导体棒由静止释放，其下滑过程中的速度和加速度随时间变化的图像可能正确的是 (　　) C 考 点 三 考 点 三 配套热练 一、 选择题 1．如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两个过程中 (　　) A．导体框中产生的感应电流方向相反 B．导体框ad边两端电势差之比为1∶3 C．导体框中产生的焦耳热之比为1∶3 D．通过导体框截面的电荷量之比为1∶3 C 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 2．(2025·南京学情调研)如图所示，水平放置的“ ”形光滑金属导轨处在竖直向下的匀强磁场中，左端接有电阻R.一金属杆与导轨垂直放置且接触良好，在外力F作用下由静止开始做匀加速运动．不计导轨和金属杆的电阻．下列关于外力F随时间t变化的图像正确的是 (　　) D 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 3．(2025·南通如皋调研)如图所示，圆形金属线圈内有垂直于纸面的圆形匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t的变化关系为B＝kt(k为常量)，则线圈中的感应电动势E、电流I、焦耳热Q、线圈受到的安培力F与时间t的关系图像错误的是 (　　) D 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 4．(2025·湖北卷)如图甲所示，相距L的两足够长平行金属导轨放在同一水平面内，两长度均为L、电阻均为R的金属棒ab、cd垂直跨放在两导轨上，金属棒与导轨接触良好．导轨电阻忽略不计．导轨间存在与导轨平面垂直的匀强磁场，其磁感应强度大小B随时间变化的图像如图乙所示，t＝T时刻，B＝0.t＝0时刻，两棒相距x0，ab棒速度为零，cd棒速度方向水平向右，并与棒垂直，则0～T时间内流过回路的电荷量为 (　　) B 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 5．(2025·南京、盐城期末调研)在边长为L的等边三角形abc区域内存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场，一边长也为L的等边三角形导线框def，在纸面上以某一速度向右匀速运动，底边ef始终与磁场的底边界bc在同一直线上，如图所示．取顺时针为电流的正方向，则在线框通过磁场的过程中，线框中感应电流随时间变化的图像可能是(　　) B 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 6．(2025·泰州调研)如图所示，两条固定的光滑平行金属导轨与水平面夹角为θ，导轨电阻忽略不计．虚线ab、cd均与导轨垂直，在ab与cd之间的区域存在垂直于导轨平面的匀强磁场．将两根相同的导体棒PQ、MN同时自导轨上图示位置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好．已知PQ进入磁场时恰好匀速．从PQ进入磁场开始计时，到MN离开磁场的过程中，导体棒PQ中的电流随时间变化的图像可能正确的是(　　) D 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 7．如图所示，两足够长的光滑平行金属导轨放置在水平面内，匀强磁场与导轨平面垂直，左端连接一个带有一定电荷量的电容器，导轨上有一金属棒垂直导轨放置．t＝0时刻，金属棒获得水平向右初速度的同时闭合开关，金属棒的速度v和加速度a随时间t变化的关系图像可能正确的是(　　) A 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 二、 计算题 8．如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ被固定在水平面上，导轨间距l＝0.6 m，两导轨的左端用导线连接电阻R1及理想电压表V，电阻为r＝2 Ω的金属棒垂直于导轨静止在AB处，右端用导线连接电阻R2.已知 R1＝2 Ω，R2＝1 Ω，导轨及导线电阻均不计．在矩形区域CDFE内有竖直向上的磁场，CE＝0.2 m，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所 示．开始时电压表有示数，当电压表示数变 为零后，对金属棒施加一水平向右的恒力F， 使金属棒刚进入磁场区域时电压表的示数又 变为原来的值，金属棒在磁场区域内运动的过程中电压表的示数始终保持不变．求： 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 (1) t＝0.1 s时电压表的示数． 答案： (1) 0.3 V　 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 (2) 恒力F的大小． 答案：(2) 0.27 N　 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 (3) 从t＝0时刻到金属棒运动出磁场的过程中整个电路产生的热量． 答案：(3) 0.09 J 4 1 2 3 5 6 7 8 配套热练 【解析】(2) 将“8”字形线圈全部置于磁场中 E′＝E1－E2＝3kπr2 由闭合电路欧姆定律得I′＝＝ 通过线圈横截面的电荷量q＝I′t＝ $