資源簡介

(共54張PPT)
第十章　電磁感應
專題十六　電磁感應中的電路和圖像問
素養目標　綜合應用楞次定律、法拉第電磁感應定律、閉合電路歐姆定律、牛頓第二定律分析電路和圖像問題.（科學思維）
B
D. 電容器所帶的電荷量為CBr2ω
（1）ab剛越過MP時產生的感應電動勢大小；
（2）金屬環剛開始運動時的加速度大小；
（3）為使ab在整個運動過程中不與金屬環接觸，金屬環圓心初始位置到MP的最小距離.
深化1　　電磁感應電路中的五個等效問題
深化2　　電磁感應中電路知識的關系圖
深化3　　分析電磁感應問題的基本思路
角度1　電磁感應中的電路問題
例1　如圖所示，導線全部為裸導線，半徑為r的圓內有垂直于圓平面的勻強磁場，磁感應強度大小為B，一根長度大于2r 的導線MN以速率v在圓環上無摩擦地從左端勻速滑到右端，回路中的定值電阻阻值為R，其余電阻不計.試求：
（1）MN從圓環左端滑到右端的過程中，電阻R上的電流的平均值及通過的電荷量；
解析：整個回路等效電路圖如圖所示.
（2）MN從圓環左端滑到右端的過程中，電阻R上的電流的最大值.
B
D. 2
C
A. 線框進入磁場時與離開磁場時均做勻減速直線運動
B. 線框能全部穿出磁場
C. 線框進入磁場時與離開磁場時產生的熱量之比為8∶1
D. 線框進入磁場時與離開磁場時通過線框某截面的電荷量之比為1∶2
AC
深化1　　圖像問題的求解類型
類型 根據電磁感應過程選圖像 根據圖像分析判斷電磁感應過程
求解流程
深化2　　解決圖像問題的一般步驟
AD
A. 小磁體在玻璃管內下降速度越來越快
B. 下落過程中，小磁體的N極、S極上下顛倒了8次
C. 下落過程中，小磁體受到的電磁阻力始終保持不變
D. 與上部相比，小磁體通過線圈下部的過程中，磁通量變化率的最大值更大
解析：電流的峰值越來越大，即小磁體在依次穿過每個線圈的過程中的磁通量變化率的最大值越來越大，因此小磁體的下降速度越來越快，A、D正確；由題圖不難看出，線圈中電流方向的變化與磁體磁極沿運動方向穿過線圈產生的電流變化一致，所以小磁體磁極未發生顛倒，B錯誤；線圈可等效為條形磁鐵，其磁性隨電流變化，所以小磁體受到的電磁阻力是變化的，C錯誤.
C
角度2　根據電磁感應定律選擇圖像
解析：①線框從位置Ⅰ→Ⅱ，切割磁感線的有效長度（感應電流）隨時間均勻增大，電流沿逆時針方向.
②線框從位置Ⅱ→Ⅲ，切割磁感線的有效長度（感應電流）不變，電流沿逆時針方向.
③線框從位置Ⅲ→Ⅳ，穿過線框的磁通量不變，感應電流為0.
④線框從位置Ⅳ→Ⅴ，線框切割磁感線的有效長度（感應電流）隨時間均勻增大，電流沿順時針方向.
⑤線框從位置Ⅴ→Ⅵ，線框切割磁感線的有效長度（感應電流）不變，電流沿順時針方向.綜上所述，C正確.
A
限時跟蹤檢測
A級·基礎對點練
題組一　電磁感應中的電路問題和電荷量的計算
A. 線圈中產生的感應電流方向為順時針方向
B. 線圈中產生的感應電動勢大小為E＝75 V
C. 通過R1的電流為I＝5 A
D. ab兩端的電壓為U＝4 V
D
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C. U＝Blv，流過電阻R的感應電流由b到d
D. U＝Blv，流過電阻R的感應電流由d到b
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A. E＝BLv B. E＝2BLv
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D
題組二　電磁感應中的圖像問題
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解析：由B－t圖像可知，0～1 s內，線圈中磁通量增大，由楞次定律可知，電路中電流方向為逆時針，即電流為負方向，故A、C錯誤；由楞次定律可知，1～2 s內電路中的電流為順時針，為正方向，2～3 s內，電路中的電流為順時針，為正方向，3～4 s內，電路中的電流為逆時針，為負方向，故B錯誤，D正確.故選D.
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B級·能力提升練
A. Ea∶Eb＝4∶1，感應電流均沿逆時針方向
B. Ea∶Eb＝2∶1，感應電流均沿順時針方向
C. Ia∶Ib＝2∶1，感應電流均沿逆時針方向
D. Ia∶Ib＝1∶2，感應電流均沿順時針方向
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10. 如圖所示，垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t均勻變化.正方形硬質金屬框abcd放置在磁場中，金屬框平面與磁場方向垂直，電阻R＝0.1 Ω，邊長l＝0.2 m.求：
（1）在t＝0到t＝0.1 s時間內，金屬框中的感應電動勢E；
答案：（1）0.08 V　
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（2）t＝0.05 s時，金屬框ab邊受到的安培力F的大小和方向；
答案：（2）0.016 N，方向垂直于ab向左　
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（3）在t＝0到t＝0.1 s時間內，金屬框中電流的電功率P.
答案：（3）0.064 W
解析：（3）在t＝0到t＝0.1 s時間內，金屬框中電流的電功率P＝I2R
聯立解得P＝0.064 W.
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