2020高考物理大一轮复习微专题13电磁感应中的电路和图象问题学案新人教版-精装版

教学资料范本 2020高考物理大一轮复习微专题13电磁感应中的电路和图象问题学案新人教版-精装版 编 辑：__________________ 时 间：__________________ 1 / 13 【精选】20xx最新高考物理大一轮复习微专题13电磁感应中的电路和图象问题学案新人教版 电磁感应中的电路问题 1．题型简述：在电磁感应问题中，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，该部分导体或线圈与其他电阻、灯泡、电容器等用电器构成了电路．在这类问题中，常涉及计算感应电动势大小、计算导体两端电压、通过导体的电流、产生的电势等． 2．解决电磁感应中电路问题的“三部曲” 注意“等效电源”两端的电压指的是路端电压，而不是电动势或内压降． (20xx·江苏卷)如图所示，两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R的电阻．质量为m的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下．当该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆后，金属杆的速度变为v.导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求： (1)MN刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小I； (2)MN刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a； (3)PQ刚要离开金属杆时，感应电流的功率P. 解析：(1)MN刚扫过金属杆时，金属杆的感应电动势E＝Bdv0 ① 2 / 13 回路的感应电流I＝ 由①②式解得I＝ ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ 2 (2)金属杆所受的安培力F＝Bid 由牛顿第二定律得，对金属杆F＝ma 由③④⑤式得a＝ (3)金属杆切割磁感线的相对速度v′＝v0－v 感应电动势E＝Bdv′ 感应电流的电功率P＝ 由⑦⑧⑨式得P＝ 答案：(1) (2) (3) B2d2v0－vR本题的关键在于导体切割磁感线产生电动势E＝Blv，切割的速度(v)是导体与磁场的相对速度，分析这类问题，通常是先电后力，再功能． (20xx·北京卷)如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L＝0.4 m一端连接R＝1 Ω的电阻．导线所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B＝1 T．导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计．在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v＝5 m/s.求： (1)感应电动势E和感应电流I； (2)在0.1 s时间内，拉力的冲量If的大小； (3)若将MN换为电阻r＝1 Ω的导体棒，其他条件不变，求导体棒两端的电压U. 解析：(1)根据感应电动势公式得E＝BLv＝1 T×0.4 m×5 m/s＝2 V 3 / 13 故感应电流I＝＝＝2 A (2)金属棒在匀速运动过程中，所受的安培力大小为F安＝BIL＝0.8 N. 因匀速直线运动，所以导体棒所受拉力F＝F安＝0.8 N 所以拉力的冲量IF＝F·t＝0.8 N×0.1 s＝0.08 N·s (3)其它条件不变，则有电动势E＝2 V 由全电路的欧姆定律I′＝＝1 A 导体棒两端电压U＝I′R＝1 V. 答案：(1)E＝2．0 V I＝2．0 A (2)If＝0.08(N·S) (3)U＝1 V 1．(20xx·湖北黄冈中学调研)(多选)如图所示，磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直于光滑金属导轨平面向外，导轨左右两端电路所在区域均无磁场分布．垂直于导轨的导体棒接入电路的长度为L、电阻为R0，在外力作用下始终以速度v0从左向右做匀速直线运动．小灯泡电阻为2R0，滑动变阻器总阻值为4R0，图示状态滑片位于a、b的正中间位置，此时位于平行板电容器中P处的带电油滴恰好处于静止状态．电路中其余部分电阻均不计，各接触处都接触良好，且导轨足够长，则下列判断正确的是( ) A．油滴带负电 B．图示状态下，Δt时间内流过小灯泡的电荷量为BLv0Δt 4R0C．若将滑动变阻器的滑片向b端移动，则小灯泡将变暗 D．若将电容器上极板竖直向上移动少许距离，同时将下极板接地，其余条件均不变，则油滴电势能将增加，且P点电势将降低 解析：选BC 根据右手定则判断知下极板为正极板，故油滴带正电，选项A错误；导体棒的感应电动势大小为E＝BLv0，流过小灯 4 / 13