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赢在微点 高考复习顶层设计 物理
第十一章
电磁感应
专题突破十七　电磁感应中的电
路、电荷量和图像问题
1.掌握电磁感应中电路问题的分析方法。2.掌握感应电流、路端电压、电功率和电荷量的计算方法。3.能通过电磁感应图像,读取相关信息,应用物理规律求解问题。

题型1　电磁感应中的电路问题
2.分析电磁感应电路问题的基本思路。
3.电磁感应中电路知识的关系图。


答案　C


答案　C


答案　B

题型2　电磁感应中电荷量的计算
【典例4】　(2023·北京卷)如图所示,光滑水平面上的正方形导线框,以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终完全穿出。线框的边长小于磁场宽度。下列说法正确的是(　　)
A.线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向
B.线框出磁场的过程中做匀减速直线运动
C.线框在进和出的两过程中产生的焦耳热相等
D.线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等


答案　D
【典例5】　 (多选)在如图所示的电路中,半径为r的半圆形金属滑轨一端与阻值为R的定值电阻连接,另一端靠近金属棒转轴(但不连接),金属棒的长度略大于2r,可绕O点在竖直面内转动,转动过程中始终保持与滑轨良好接触。t=0时刻,金属棒在外界控制下从竖直位置以角速度ω绕O点顺时针匀速转动,直至水平,整个装置处在磁感应强度大小为B、方向垂直滑轨所在平面向里的匀强磁场(图中未画出)中。金属棒和滑轨的电阻均不计。下列说法正确的是(　　)


答案　BC
1.图像类型。
(1)电磁感应中常涉及磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动势E和感应电流I等随时间变化的图像,即B-t图像、Φ-t图像、E-t图像和I-t图像。
(2)对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况,有时还常涉及感应电动势E和感应电流I等随位移变化的图像,即E-x图像和I-x图像等。
题型3　电磁感应中的图像问题
2.解题关键。
弄清初始条件、正负方向的对应变化范围、所研究物理量的函数表达式、进出磁场的转折点等是解决此类问题的关键。
3.常用方法。
(1)排除法:定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化),特别是分析物理量的正负,以排除错误的选项。
(2)函数法:根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系,然后由函数关系对图像进行分析和判断。
考向1　由给定的电磁感应过程选择有关图像
【典例6】　如图所示,一个各短边边长均为L,长边边长为3L的线框,匀速通过宽度为L的匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向里,线框沿纸面运动,开始时线框右侧短边ab恰好与磁场左边界重合,此过程中最右侧短边两端点a、b两点间电势差Uab随时间t变化关系图像正确的是(　　)

答案　D
考向2　由给定的图像分析电磁感应过程
【典例7】　(多选)如图甲所示,粗糙绝缘的水平桌面上,虚线左、右两侧空间均存在与桌面垂直的匀强磁场,右侧匀强磁场的方向垂直桌面向下,磁感应强度大小恒为2B0;左侧匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示,规定垂直桌面向上为磁场的正方向。由硬质细导线绕成的边长为L的正方形线框放在桌面上,对角线MN正好与虚线重合,导线材料的电阻率为ρ、横截面积为S0,左侧磁场变化时线框始终处于静止状态。在0~3T0的时间内,以下说法正确的是(　　)



答案　BD
考向3　电磁感应中图像的转化
【典例8】　在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示,当磁场的磁感应强度B随时间t按图乙变化时,图中能正确表示线圈中感应电动势E变化的是(　　)

答案　A

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