资源简介

(共19张PPT)
梁宁 内蒙古师范大学
专题：电磁感应中的
电路和图像问题
人教版(2019年)高中物理选择性必修第二册
第二章 电磁感应
物理也疯狂
目录
电路问题
图像问题
01.
02.
电路问题
01.
复习电路基础知识
E=BLv
I=
U=E
电路问题
01.
1.电源：电磁感应现象中产生感应电动势的导体相当于电源，如切割磁感线的导体棒、有磁通量变化的线圈。
2.电路：内电路是切割磁感线的导体棒或磁通量发生变化的线圈；外电路是除电源外其余部分。在外电路中，电流从高电势处流向低电势处，在内电路中，电流则从低电势处流向高电势处。
电路问题
01.
判断产生感应电动势的是哪一部分导体
或
右手定则或楞次定律
弄清各元件的串并联关系，画等效电路图，分清内外电路
闭合电路欧姆定律、串并联
电路知识、电功率、焦耳定律
确定电源
分析
电路
应用
规律
判断电源
E的大小
电源正负极
电路问题
01.
电荷量的计算：
1.推导：根据法拉第电磁感应定律，
电路中的平均电流为，所以。
2.结论：电磁感应过程中产生的感应电荷量由线圈的匝数、磁通量的变化量及电路的总电阻共同决定，与时间无关。
电路问题
01.
【参考答案】ABD
（多选）长、宽分别为2L和L的金属线框（电阻不计），右端接电阻R，a、b为金属线框的两端点，金属线框的左半部分处在磁场中，规定垂直纸面向里的磁场为正方向，磁场变化情况图所示，在时间内，则
A．b点的电势高于a点的电势
B．金属线框中的电流方向为逆时针
C．流过R的的电量为
D．流过R的的电量为
例题1
电路问题
01.
例题2
如图所示,间距为L=1.5 m的光滑平行金属导轨固定在水平地面上,现垂直导轨放置一个有效电阻为r=1 Ω的直导体棒,在导轨的两端分别连接两个电阻,阻值分别为R1=3 Ω、R2=6 Ω,其他电阻不计,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=0.1 T。当直导体棒在导轨上以v=6 m/s的速度向右匀速运动时,求:
(1)流过R1和R2的电流大小;
(2)导体棒克服安培力做功的瞬时功率。
电路问题
01.
例题3
如图所示,在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,用外力拉动金属杆MN在平行金属导轨上向右以速度v0匀速滑动,金属导轨电阻不计,金属杆的电阻为2R、长度为L,ab间电阻为R,则 (　　)
A.通过电阻R的电流方向为b→a
B.外力与速度方向同向且大小为BLv0
C.MN两端的电势差为
D.金属杆所受安培力大小时刻发生改变
电路问题
01.
例题4
如图所示,用粗细相同的铜丝做成边长分别为d和2d的单匝闭合线框a和b,以相同的速度将线框从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外。若此过程中流过两线框的电荷量分别为Qa、Qb,则Qa∶Qb为 (　　)
A.1∶4　　　　　　　　 B.1∶2
C.1∶1 D.不能确定
电路问题
01.
例题5
如图所示,一匝数为N、面积为S、总电阻为R的圆形线圈,放在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面。当线圈由原位置翻转180°,此过程中通过线圈导线横截面的电荷量为 (　　)
A. B. C. D.
图像问题
01.
1.图像分类
（1）随时间t变化的图像：如B－t、Φ－t、E－t、I－t、F－t图像.
（2）随位移x变化的图像：如E－x图像和I－x图像.
2.常用规律：螺旋定则、左手定则、楞次定律、右手定则、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律等.
3.图像分析：
（1）定性分析：物理量增大、减小、正负等，
（2）定量分析：写出函数关系式，进行具体分析.
图像问题
01.
图像问题
01.
如图甲所示，矩形导线框 abcd 固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向为垂直于纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示，若规定顺时针方向为感应电流的正方向，定性画出感应电流随时间变化的图像。
分析：0~1 s 内电流为负方向，1~3 s 内电流为正方向，3~4 s 电流为负方向。
图像问题
01.
如图甲所示，矩形线圈abcd位于匀强磁场中，磁场方向垂直线圈所在平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示.以图中箭头所示方向为线圈中感应电流i的正方向，以垂直于线圈所在平面向里为磁感应
强度B的正方向，则下列图中能正确表示线圈中
感应电流i随时间t变化规律的是(　　 )
C
电路问题
01.
(多选)如图甲所示,一个匝数n=100匝的圆形导体线圈,面积S1=0.4 m2,电阻r=1 Ω。在线圈中存在面积S2=0.3 m2的垂直于线圈平面向外的匀强磁场区域,磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。有一个R=2 Ω的电阻,将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接,下列说法正确的是 (　　)
A.0~4 s内,a点电势高于b点电势
B.4~6 s内,a、b间的电压为4 V
C.0~4 s内,通过电阻R的电荷量为6 C
D.4~6 s内,电阻R上产生的焦耳热为36 J
图像问题
01.
【参考答案】D
如图所示，在水平光滑绝缘桌面上有一等腰直角三角形单匝均匀金属线框，直角边长为。空间存在竖直向下的有界匀强磁场，有界磁场的宽度为。线框在水平拉力作用下向右匀速穿过磁场区域，若图示位置为时刻，设逆时针方向为电流的正方向，水平向右为拉力的正方向，则线框中的感应电流i和拉力随时间的关系图像可能正确的是（时间单位为，图中曲线为抛物线）（　　）
A B C D
图像问题
01.
【参考答案】B
如图，在直角边长为的等腰直角三角形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，电阻为、边长也为的正方形导线框在纸面上向右匀速运动，、始终在同一直线上。取逆时针方向的电流为正，在线框通过磁场的过程中，其感应电流和间电势差随位移变化的图像可能正确的是（ ）
A B C D
图像问题
01.
【参考答案】B
空间中存在如图所示的磁场，Ⅰ、Ⅱ区域的宽度均为2R，磁感应强度均为B（Ⅰ区域垂直纸面向里，Ⅱ区域垂直纸面向外），边长为的正方形导线框在外力作用下沿纸面以速度v匀速通过磁场区域，设导线框中电流为I（逆时针为正），从导线框刚进入Ⅰ区域开始计时，向右运动的位移为x，则下列图像正确的是（　　）
A B C D

展开更多......

收起↑