習(xí)題課4　電磁感應(yīng)中的電路、電荷量及圖像問題 教學(xué)課件

物理第二章電磁感應(yīng)習(xí)題課4電磁感應(yīng)中的電路、電荷量及圖像問題01典題分類講練結(jié)合02分層演練素養(yǎng)達(dá)標(biāo)題型一電磁感應(yīng)中的電路問題

1．明確哪部分電路或?qū)w產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，該部分電路或?qū)w就相當(dāng)于電源，其他部分是外電路。2．畫等效電路圖，分清內(nèi)、外電路。【例1】如圖甲所示，N＝200匝的線圈(圖中只畫了2匝)，電阻r＝2Ω，其兩端與一個(gè)R＝48Ω的電阻相連。線圈內(nèi)有垂直于紙面向里的磁場，磁通量按圖乙所示的規(guī)律變化。下列選項(xiàng)正確的是(

)A．電阻R兩端b點(diǎn)比a點(diǎn)電勢高B．電阻R兩端的電壓大小為10VC．0.1s時(shí)間內(nèi)非靜電力所做的功為0.2JD．0.1s時(shí)間內(nèi)通過電阻R的電荷量為0.05C√【例2】把總電阻為R＝4Ω的均勻電阻絲焊接成一半徑為a＝0.5m的圓環(huán)，水平固定在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝1T的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，一長度為L＝1.0m，電阻為r＝2Ω，粗細(xì)均勻的金屬棒MN放在圓環(huán)上，它與圓環(huán)始終保持良好的接觸，當(dāng)金屬棒在外力的作用下以恒定速度v＝6m/s向右移動經(jīng)過環(huán)心O時(shí)，求：(1)金屬棒上電流的大小及金屬棒兩端的電壓UMN。(2)圓環(huán)消耗的熱功率。[解析]

(1)金屬棒運(yùn)動產(chǎn)生電流，它相當(dāng)于電源，內(nèi)阻為r，電動勢為E＝BLv＝6V，畫出等效電路圖如圖所示，根據(jù)右手定則，金屬棒中電流從N流向M，所以M相當(dāng)于電源的正極，N相當(dāng)于電源的負(fù)極。√【例3】物理實(shí)驗(yàn)中，常用一種叫作“沖擊電流計(jì)”的儀器測定通過電路的電荷量。如圖所示，探測線圈與沖擊電流計(jì)串聯(lián)后可用來測定磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。已知線圈的匝數(shù)為n，面積為S，線圈與沖擊電流計(jì)組成的回路電阻為R。若將線圈放在被測勻強(qiáng)磁場中，開始線圈平面與磁場垂直，現(xiàn)把探測線圈翻轉(zhuǎn)180°，沖擊電流計(jì)測出通過線圈的電荷量為q，由上述數(shù)據(jù)可測出被測磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為(

)√[針對訓(xùn)練2]如圖所示，將一個(gè)閉合金屬圓環(huán)從有界勻強(qiáng)磁場中勻速拉出，第一次速度為v，通過金屬圓環(huán)某一截面的電荷量為q1，第二次速度為2v，通過金屬圓環(huán)某一截面的電荷量為q2，則(

)A．q1∶q2＝1∶2B．q1∶q2＝1∶4C．q1∶q2＝1∶1D．q1∶q2＝2∶1√題型三電磁感應(yīng)中的圖像問題

1．問題類型(1)由給定的電磁感應(yīng)過程選出或畫出正確的圖像。(2)由給定的圖像分析電磁感應(yīng)過程，求解相應(yīng)的物理量。2．圖像類型(1)各物理量隨時(shí)間t變化的圖像，即B－t圖像、Φ－t圖像、E－t圖像和I－t圖像。(2)導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動時(shí)，還涉及感應(yīng)電動勢E和感應(yīng)電流I隨導(dǎo)體位移變化的圖像，即E－x圖像和I－x圖像。3．解決此類問題需要熟練掌握的規(guī)律：安培定則、左手定則、楞次定律、右手定則、法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律等?！纠?】如圖甲所示，矩形線圈abcd位于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于線圈所在平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示。以圖中箭頭所示方向?yàn)榫€圈中感應(yīng)電流i的正方向，以垂直于線圈所在平面向里為磁感應(yīng)強(qiáng)度B的正方向，則下列圖中能正確表示線圈中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化規(guī)律的是(

)√【例5】如圖所示，一底邊長為L，底邊上的高也為L的等腰三角形導(dǎo)體線框以恒定的速度v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過長為2L、寬為L的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里。t＝0時(shí)刻，三角形導(dǎo)體線框的底邊剛進(jìn)入磁場，取沿逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流為正方向，則在三角形導(dǎo)體線框穿過磁場區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖線可能是(

)√[針對訓(xùn)練3]如圖甲所示，一根電阻R＝4Ω的導(dǎo)線繞成半徑d＝2m的圓，在圓內(nèi)部分區(qū)域存在變化的勻強(qiáng)磁場，中間“S形”虛線是兩個(gè)直徑均為d的半圓，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示(磁場垂直于紙面向外為正，電流逆