一轮配书-物理-第9章-专题五-电磁感应中的电路和图象问题VIP免费

第九章电磁感应专题五电磁感应中的电路和图象问题考纲解读考点一考点二考点三高考模拟练出高分考纲解读1.能认识电磁感应中的电路结构，并能计算电动势、电压、电流、电功等2.能由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象或由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量．考点一电磁感应中的电路问题1．内电路和外电路(1)切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈相当于．(2)产生电动势的那部分导体或线圈的电阻相当于电源的，其他部分的电阻相当于．2．电磁感应现象产生的电动势E＝或E＝.电源内阻外电阻BlvsinθnΔΦΔt考点一电磁感应中的电路问题3．电磁感应中的电路问题分类(1)以部分电路欧姆定律为中心，包括六个基本物理量(电压、电流、电阻、电功、电功率、电热)，三条定律(闭合电路欧姆定律、电阻定律和焦耳定律)，以及若干基本规律(串、并联电路特点等)．(2)以闭合电路欧姆定律为中心，讨论电动势概念，闭合电路中的电流、路端电压以及闭合电路中能量的转化．考点一电磁感应中的电路问题4．对电磁感应电路的理解(1)在电磁感应电路中，相当于电源的部分把其他形式的能通过电流做功转化为电能．(2)“电源”两端的电压为路端电压，而不是感应电动势．考点一电磁感应中的电路问题[例1]如图(a)所示，水平放置的两根平行金属导轨，间距L＝0.3m，导轨左端连接R＝0.6Ω的电阻，区域abcd内存在垂直于导轨平面B＝0.6T的匀强磁场，磁场区域宽D＝0.2m．细金属棒A1和A2用长为2D＝0.4m的轻质绝缘杆连接，放置在导轨平面上，并与导轨垂直，每根金属棒在导轨间的电阻均为r＝0.3Ω.导轨电阻不计．使金属棒以恒定速度v＝1.0m/s沿导轨向右穿越磁场．计算从金属棒A1进入磁场(t＝0)到A2离开磁场的时间内，不同时间段通过电阻R的电流强度，并在图(b)中画出．[审题]金属棒切割：动生电动势E=Blv电流强度：识别不同时间段的电路结构考点一电磁感应中的电路问题[解析]A1切割产生的感应电动势E1＝BLv＝0.18V.A1切割时间t1＝D/v＝0.2s其等效电路如图所示．由图甲知，电路的总电阻R总＝r＋＝0.5Ω总电流为I＝E1/R总＝0.36A通过R的电流为IR＝＝0.12A考点一电磁感应中的电路问题[解析]A1离开磁场(t1＝0.2s)至A2刚好进入磁场(t2＝2D/v＝0.4s)的时间内，回路无电流，IR＝0;从A2进入磁场(t2＝0.4s)至离开磁场t3＝3D/v＝0.6s的时间内，A2上的感应电动势为E2＝E1＝0.18V，其等效电路如图所示．由图乙知，电路总电阻R总′＝0.5Ω，总电流I′＝0.36A，流过R的电流IR′＝0.12A，综上，绘制通过R的I与t的关系图象如图．考点一电磁感应中的电路问题[递进题组]1．如图所示，两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置，间距为l＝1m，cd间、de间、cf间分别接阻值为R＝10Ω的电阻．一阻值为R＝10Ω的导体棒ab以速度v＝4m/s匀速向左运动，导体棒与导轨接触良好，导轨所在平面存在磁感应强度大小为B＝0.5T、方向竖直向下的匀强磁场．下列说法中正确的是()A．导体棒ab中电流的流向为由b到aB．cd两端的电压为1VC．de两端的电压为1VD．fe两端的电压为1V[审题]导体棒切割：动生电动势E=Blv求解电压：识别电路结构考点一电磁感应中的电路问题由法拉第电磁感应定律E＝Blv＝0.5×1×4V＝2V，[解析]由右手定则可知，电流方向a→b，A错误；Ucd＝E＝1V，B正确；由于de、cf间电阻没有电流流过，故Ude＝Ucf＝0，所以Ufe＝Ucd＝1V，C错误，D正确．A．导体棒ab中电流的流向为由b到aB．cd两端的电压为1VC．de两端的电压为1VD．fe两端的电压为1V考点一电磁感应中的电路问题2．法拉第曾提出一种利用河流发电的设想，并进行了实验研究．实验装置的示意图可用图表示，两块面积均为S的矩形金属板，平行、正对、竖直地全部浸在河水中，间距为d.水流速度处处相同，大小为v，方向水平．金属板与水流方向平行．地磁场磁感应强度的竖直分量为B，水的电阻率为ρ，水面上方有一阻值为R的电阻通过绝缘导线和开关S连接到两金属板上，忽略边缘效应，求：(1)该发电装置的电动势；(2)通过电阻R的电流的大小；(3)电阻R消耗的电功率．[审题]金属板内水流切割：动生电动势E=Blv考点一电磁感应中的电路问题(1)该发电装置的电动势；(2)通过电阻R的电流的大小...