（新课标）高考物理 主题三 电磁感应及其应用 提升课1 电磁感应中的电路及图象问题学案 新人教版选修3-2-新人教版高三选修3-2物理学案

提升课 1 电磁感应中的电路及图象问题 电磁感应中的电路问题电磁感应问题常与电路知识综合考查，解决此类问题的基本方法是：(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。(3)用法拉第电磁感应定律 E＝n 或 E＝Blv 确定感应电动势的大小，用楞次定律或右手定则确定感应电流的方向。在等效电源内部，电流方向从负极指向正极。(4)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率、电热等公式联立求解。[例 1] 固定在匀强磁场中的正方形导线框 abcd 边长为 l，其中 ab 是一段电阻为 R 的均匀电阻丝，其余三边均为电阻可忽略的铜线。磁感应强度为 B，方向垂直纸面向里。现有一段与 ab 段的材料、粗细、长度均相同的电阻丝 PQ 架在导线框上(如图 1 所示)。若 PQ 以恒定的速度 v 从 ad 滑向 bc，当其滑过 l 的距离时，通过 aP 段的电流是多大？方向如何？图 1解析 PQ 右移切割磁感线，产生感应电动势，相当于电源，外电路由 Pa 与 Pb 并联而成，PQ 滑过时的等效电路如图所示。PQ 切割磁感线产生的感应电动势大小为 E＝Blv，感应电流方向由 Q 指向 P。外电路总电阻为R 外＝＝R，电路总电流为 I＝＝＝，aP 的电流大小为 IaP＝I＝，方向由 P 到 a。答案 方向由 P 到 a1.“电源”的确定方法：切割磁感线的导体(或磁通量发生变化的线圈)相当于“电源”，该部分导体(或线圈)的电阻相当于“内电阻”。2.电流的流向：在“电源”内部电流从负极流向正极，在“电源”外部电流从正极流向负极。 [针对训练 1] 面积 S＝0.2 m2、n＝100 匝的圆形线圈，处在如图 2 所示的磁场内，磁感应强度随时间 t 变化的规律是 B＝0.02t(T)，电阻 R＝3 Ω，电容器的电容 C＝30 μF，线圈电阻 r＝1 Ω，求：图 2(1)通过 R 的电流方向和 4 s 内通过导线横截面的电荷量；(2)电容器的电荷量。解析 (1)由楞次定律可求得电流的方向为逆时针，通过 R 的电流方向为 b→a。由法拉第电磁感应定律可得 E＝n＝nS＝100×0.2×0.02 V＝0.4 V，由欧姆定律得电路中的电流 I＝＝ A＝0.1 A，4 s 内通过导线横截面的电荷量q＝It＝t＝nt＝0.4 C。(2)UC＝UR＝IR＝0.1×3 V＝0.3 V，Q＝CUC＝30×10－6×0.3 C＝9×10－6 C。答案 (1)方向由 b→a 0.4 C (2)9×10－6 C 电磁感应中的图象问题1.明确图象的种类，即是 B...