2025年高考物理一輪總復習課件 第12章 專題強化17 電磁感應中的電路和圖像問題

第十二章電磁感應專題強化十七電磁感應中的電路和圖像問題核心考點·重點突破提能訓練練案[60]核心考點·重點突破1電磁感應中的電路問題(能力考點·深度研析)1．內電路和外電路：切割磁感線運動的導體或磁通量發(fā)生變化的線圈相當于電源，相當于內電路，其余部分是外電路。2．電源電動勢和路端電壓3．電磁感應中電路知識的關系圖4．電磁感應中電路問題的誤區(qū)(1)不能正確根據感應電動勢或感應電流的方向分析外電路中電勢的高低。因產生感應電動勢的那部分電路相當于電源，故該部分電路中的電流從低電勢處流向高電勢處，而外電路中電流的方向是從高電勢處到低電勢處。(2)電源兩端電壓U＝E－Ir＝IR，不是感應電動勢E，也不是內電壓Ir。?考向1動生電動勢電路問題分析電磁感應電路問題的基本思路?考向2感生電動勢電路問題(多選)在如圖甲所示的電路中，電阻R1＝R2＝2R，圓形金屬線圈半徑為r1，電阻為R，半徑為r2(r2<r1)的圓形區(qū)域內存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t變化的關系圖線如圖乙所示。其余導線的電阻不計，閉合開關S，至t1時刻，電路中的電流已穩(wěn)定，下列說法正確的是()BDA．電容器上極板帶正電B．電容器下極板帶正電2電磁感應中電荷量的計算(能力考點·深度研析)推導電磁感應中電荷量的表達式時用到以下三個公式特別提醒：通過導體橫截面的電荷量q只決定于n、ΔΦ、R＋r，與發(fā)生磁通量變化的時間無關。

如圖甲所示，虛線MN左、右兩側的空間均存在與紙面垂直的勻強磁場，右側勻強磁場的方向垂直紙面向外，磁感應強度大小恒為B0；左側勻強磁場的磁感應強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，規(guī)定垂直紙面向外為磁場的正方向。一硬質細導線的電阻率為ρ、橫截面積為S0，將該導線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內，圓心O在MN上。求：由左手定則知，方向垂直于MN向左。根據閉合電路的歐姆定律和法拉第電磁感應定律有【跟蹤訓練】(2024·江蘇南通調研)如圖所示，正方形線圈MOO′N處于勻強磁場中，磁感應強度大小為B，方向與水平面的夾角為30°，線圈的邊長為L，電阻為R，匝數為n。線圈從豎直面繞OO′順時針轉至水平面的過程中，通過導線橫截面的電荷量為()A3電磁感應中的圖像問題(能力考點·深度研析)1．解題關鍵(1)弄清物理量的初始條件和正負方向；(2)注意物理量進、出磁場的變化；(3)寫出函數表達式。2．解題方法：先定性排除，再定量解析(1)定性排除法：用右手定則或楞次定律確定物理量的方向，定性地分析物理量的變化趨勢、變化快慢、是否均勻變化等，特別注意物理量的正負和磁場邊界處物理量的變化。通過定性分析排除錯誤的選項。(2)定量解析法：根據題目所給條件定量地推導出物理量之間的函數關系，然后由函數關系對圖像作出分析，由圖像的斜率、截距等求解相應的物理量。?考向1動生圖像問題(多選)(2020·山東卷)如圖所示，平面直角坐標系的第一和第二象限分別存在磁感應強度大小相等、方向相反且垂直于坐標平面的勻強磁場，圖中虛線方格為等大正方形。一位于Oxy平面內的剛性導體框abcde在外力作用下以恒定速度沿y軸正方向運動(不發(fā)生轉動)。從圖示位置開始計時，4s末bc邊剛好進入磁場。在此過程中，導體框內感應電流的大小為I，ab邊所受安培力的大小為Fab，二者與時間t的關系圖像可能正確的是()BC?考向2感生圖像問題(多選)如圖甲所示，虛線右側有一垂直紙面的勻強磁場，取磁場垂直于紙面向外的方向為正方向，磁感應強度B隨時間t變化的關系如圖乙所示，固定的閉合導線框abcd一部分在磁場內。取線框中感應電流沿逆時針方向為正方向，安培力向左為正方向。從t＝0時刻開始，下列關于線框中感應電流i、線框cd邊所受安培力F分別隨時間t變化的圖像，可能正確的是()AD4電磁感應中電路與圖像的綜合問題(能力考點·深度研析)解決電路與圖像綜合問題的思路(1)電路分析：弄清電路結構，畫出等效電路圖，明確計算電動勢的公式。(2)圖像分析：弄清圖像所揭示的物理規(guī)律或物理量間的函數關系；挖掘圖像中的隱含條件，明確有關圖線所包圍的面積、圖線的斜率、截距所表示的物理意義。(3)定量計算：運用有關物理概念、公式、定理和定律列式計算。

如圖a所示，水平放置的兩根光滑平行金屬導軌，間距L＝0.3m，導軌左端連接R＝0.6Ω的電阻，區(qū)域abcd內存在垂直于導軌平面且B＝0.6T的勻強磁場，磁場區(qū)域寬D＝0.2m。細金屬棒A1和A2用長為2D＝0.4m的輕質絕緣桿連接，放置在導軌平面上，并與導軌垂直，每根金屬棒在導軌間的電阻均為r＝0.3Ω。導軌電阻不計，使金屬棒以恒定速度v＝1.0m/s沿導軌向右穿越磁場，通過計算，在圖b中畫出從金屬棒A1進入磁場(t＝0)到A2離開磁場的時間內，不同時間段通過電阻R的電流。在0～t1時間內，A1產生的感應電動勢E1＝BLv＝0.18V。其等效電路如圖甲所示。A2上的感應電動勢E2＝0.18V，其等效電路如圖乙所示。由圖乙知，電路總電阻R總′＝0.5Ω，總電流I′＝0.36A，流過R的電流IR″＝0.12A，綜合以上計算結果，繪制通過R的電流與時間關系如圖丙所示。[答案]

見解析圖【跟蹤訓練】(多選)如圖所示，電阻不計、間距為l的光滑平行金屬導軌水平放置于磁感應強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中，導軌左端接一定值電阻R。質量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導軌上，受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由靜止開始運動，外力F與金屬棒速度v