专题十 电磁感应规律的综合应用(一)考纲考情核心素养►电磁感应中的电路问题Ⅰ►电磁感应中的动力学问题Ⅱ►电磁感应中的图象问题Ⅱ►综合应用楞次定律、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、牛顿第二定律分析、解决电磁感应问题
科学思维全国卷 5 年 9 考高考指数★★★★★突破 1 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.解决电磁感应中的电路问题三步骤 如图甲所示,一个电阻为 R、匝数为 n 的圆形金属线圈与阻值为 2R的电阻 R1连接成闭合回路.线圈的半径为 r1,在线圈中半径为 r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度 B 随时间 t 变化的关系图线如图乙所示.图线的横、纵轴截距分别为 t0和 B0,导线的电阻不计.在 0 至 t1时间内,求:(1)通过电阻 R1的电流大小和方向;(2)通过电阻 R1的电荷量 q 和产生的热量 Q
【解析】 (1)由图象可知,0~t1时间内,有=由法拉第电磁感应定律有 E=n=n·S其中 S=πr由闭合电路欧姆定律有 I1=联立解得 I1=
由楞次定律可判断,通过电阻 R1的电流方向为从 b 到 a
(2)通过电阻 R1的电荷量q=I1t1=,电阻 R1上产生的热量Q=IR1t1=
【答案】 (1) 方向从 b 到 a(2) 高分技法1 对电源的理解:在电磁感应现象中,产生感应电动势的那部分导体相当于电源
如:切割磁感线的导体棒、内有磁通量变化的线圈等
2 对电路的理解:内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈;除电源外其余部分是外电路,外电路由电阻、电容器等电学元件组成
在外电路中,电流从高电势处流向低电势处;在内电路中,电流则从低电势处流向高电势处
1.(多选)如图所示,光滑的金属框 CDEF 水平放置,宽为 L,在 E、F 间连接一阻值为 R的定值电阻,在 C、D 间连接一滑动变阻器 R