高考物理一轮复习 第十章 电磁感应 专题突破1 电磁感应中的电路和图象问题教学案 沪科版-沪科版高三全册物理教学案

专题突破 1 电磁感应中的电路和图象问题 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.分析电磁感应电路问题的基本思路【典例】 如图 1 所示，由某种粗细均匀的总电阻为 3R 的金属条制成的矩形线框 abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场 B 中。一接入电路电阻为 R 的导体棒 PQ，在水平拉力作用下沿 ab、dc 以速度 v 匀速滑动，滑动过程 PQ 始终与 ab 垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在 PQ 从靠近 ad 处向 bc 滑动的过程中( )图 1A.PQ 中电流先增大后减小B.PQ 两端电压先减小后增大C.PQ 上拉力的功率先减小后增大D.线框消耗的电功率先减小后增大【思路点拨】 (1)画出 PQ 从靠近 ad 处滑向 bc 过程中的等效电路。(2)当 R＝r 时，电源的输出功率最大。解析 导体棒产生的电动势 E＝BLv，画出其等效电路如图，总电阻 R 总＝R＋＝R＋，在 PQ 从靠近 ad 处向 bc 滑动的过程中，总电阻先增大后减小，总电流先减小后增大，选项 A 错误；PQ 两端的电压为路端电压 U＝E－IR，即先增大后减小，选项 B 错误；拉力的功率等于克服安培力做功的功率，有 P 安＝BILv，先减小后增大，选项 C 正确；线框消耗的电功率即为外电阻消耗的功率，外电阻先增大后减小，因外电阻最大值为 R，小于内阻 R，根据电源的输出功率与外电阻大小的变化关系，外电阻越接近内电阻时，输出功率越大，可知线框消耗的电功率先增大后减小，选项 D 错误。答案 C1.(多选)半径分别为 r 和 2r 的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为 r、电阻为 R 的均匀金属棒 AB 置于圆导轨上面，BA 的延长线通过圆导轨中心 O，装置的俯视图如图 2 所示，整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为 B，方向竖直向下。在两环之间接阻值为 R的定值电阻和电容为 C 的电容器。金属棒在水平外力作用下以角速度 ω 绕 O 逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。导轨电阻不计。下列说法正确的是( )图 2A.金属棒中电流从 B 流向 AB.金属棒两端电压为 Bωr2C.电容器的 M 板带负电D.电容器所带电荷量为 CBωr2解析 根据右手定则可知金属棒中电流从 B 流向 A，选项 A 正确；金属棒转动产生的电动势为 E＝Br＝Bωr2，切割磁感线的金属棒相当于电源，金属棒两端电压相当于电源的路端电压，因而 U＝E＝Bωr2，选项 B 正确；金属棒 A 端相当于电源正极，电容器 ...