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(共54张PPT)
第十章　电磁感应
专题十六　电磁感应中的电路和图像问
素养目标　综合应用楞次定律、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、牛顿第二定律分析电路和图像问题.（科学思维）
B
D. 电容器所带的电荷量为CBr2ω
（1）ab刚越过MP时产生的感应电动势大小；
（2）金属环刚开始运动时的加速度大小；
（3）为使ab在整个运动过程中不与金属环接触，金属环圆心初始位置到MP的最小距离.
深化1　　电磁感应电路中的五个等效问题
深化2　　电磁感应中电路知识的关系图
深化3　　分析电磁感应问题的基本思路
角度1　电磁感应中的电路问题
例1　如图所示，导线全部为裸导线，半径为r的圆内有垂直于圆平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一根长度大于2r 的导线MN以速率v在圆环上无摩擦地从左端匀速滑到右端，回路中的定值电阻阻值为R，其余电阻不计.试求：
（1）MN从圆环左端滑到右端的过程中，电阻R上的电流的平均值及通过的电荷量；
解析：整个回路等效电路图如图所示.
（2）MN从圆环左端滑到右端的过程中，电阻R上的电流的最大值.
B
D. 2
C
A. 线框进入磁场时与离开磁场时均做匀减速直线运动
B. 线框能全部穿出磁场
C. 线框进入磁场时与离开磁场时产生的热量之比为8∶1
D. 线框进入磁场时与离开磁场时通过线框某截面的电荷量之比为1∶2
AC
深化1　　图像问题的求解类型
类型 根据电磁感应过程选图像 根据图像分析判断电磁感应过程
求解流程
深化2　　解决图像问题的一般步骤
AD
A. 小磁体在玻璃管内下降速度越来越快
B. 下落过程中，小磁体的N极、S极上下颠倒了8次
C. 下落过程中，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变
D. 与上部相比，小磁体通过线圈下部的过程中，磁通量变化率的最大值更大
解析：电流的峰值越来越大，即小磁体在依次穿过每个线圈的过程中的磁通量变化率的最大值越来越大，因此小磁体的下降速度越来越快，A、D正确；由题图不难看出，线圈中电流方向的变化与磁体磁极沿运动方向穿过线圈产生的电流变化一致，所以小磁体磁极未发生颠倒，B错误；线圈可等效为条形磁铁，其磁性随电流变化，所以小磁体受到的电磁阻力是变化的，C错误.
C
角度2　根据电磁感应定律选择图像
解析：①线框从位置Ⅰ→Ⅱ，切割磁感线的有效长度（感应电流）随时间均匀增大，电流沿逆时针方向.
②线框从位置Ⅱ→Ⅲ，切割磁感线的有效长度（感应电流）不变，电流沿逆时针方向.
③线框从位置Ⅲ→Ⅳ，穿过线框的磁通量不变，感应电流为0.
④线框从位置Ⅳ→Ⅴ，线框切割磁感线的有效长度（感应电流）随时间均匀增大，电流沿顺时针方向.
⑤线框从位置Ⅴ→Ⅵ，线框切割磁感线的有效长度（感应电流）不变，电流沿顺时针方向.综上所述，C正确.
A
限时跟踪检测
A级·基础对点练
题组一　电磁感应中的电路问题和电荷量的计算
A. 线圈中产生的感应电流方向为顺时针方向
B. 线圈中产生的感应电动势大小为E＝75 V
C. 通过R1的电流为I＝5 A
D. ab两端的电压为U＝4 V
D
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C. U＝Blv，流过电阻R的感应电流由b到d
D. U＝Blv，流过电阻R的感应电流由d到b
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A. E＝BLv B. E＝2BLv
AD
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D
题组二　电磁感应中的图像问题
A B C D
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解析：由B－t图像可知，0～1 s内，线圈中磁通量增大，由楞次定律可知，电路中电流方向为逆时针，即电流为负方向，故A、C错误；由楞次定律可知，1～2 s内电路中的电流为顺时针，为正方向，2～3 s内，电路中的电流为顺时针，为正方向，3～4 s内，电路中的电流为逆时针，为负方向，故B错误，D正确.故选D.
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B级·能力提升练
A. Ea∶Eb＝4∶1，感应电流均沿逆时针方向
B. Ea∶Eb＝2∶1，感应电流均沿顺时针方向
C. Ia∶Ib＝2∶1，感应电流均沿逆时针方向
D. Ia∶Ib＝1∶2，感应电流均沿顺时针方向
AC
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AB
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10. 如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t均匀变化.正方形硬质金属框abcd放置在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直，电阻R＝0.1 Ω，边长l＝0.2 m.求：
（1）在t＝0到t＝0.1 s时间内，金属框中的感应电动势E；
答案：（1）0.08 V　
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（2）t＝0.05 s时，金属框ab边受到的安培力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时间内，金属框中电流的电功率P.
答案：（3）0.064 W
解析：（3）在t＝0到t＝0.1 s时间内，金属框中电流的电功率P＝I2R
联立解得P＝0.064 W.
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