物理一轮复习：电磁感应中的电路和图像问题

1、必考部分第九章电磁感应第第3 3单元电磁感应中的电路和图象问题单元电磁感应中的电路和图象问题第九章电磁感应第九章电磁感应突破核心突破核心理清教材理清教材突出特色突出特色理清教材网控基础点提炼命题源网控基础点提炼命题源第九章电磁感应第九章电磁感应突破核心突破核心理清教材理清教材突出特色突出特色一、电磁感应与电路一、电磁感应与电路1对电源的理解：对电源的理解：在电磁感应现象中，产生感应电动势的那在电磁感应现象中，产生感应电动势的那部分导体相当于部分导体相当于_如：切割磁感线的导体棒、内有磁通量如：切割磁感线的导体棒、内有磁通量变化的线圈等变化的线圈等2对电路的理解：对电路的理解：内电路是切割磁感线

2、的导体或磁通量发生内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈；除电源外其余部分是外电路，外电路由电阻、电容等变化的线圈；除电源外其余部分是外电路，外电路由电阻、电容等电学元件组成在外电路中，电流从电学元件组成在外电路中，电流从_处流向处流向_处；处；在内电路中，电流则从在内电路中，电流则从_处流向处流向_处处1.电源电源2.高电势低电势低电势高电势高电势低电势低电势高电势读读教材读读教材第九章电磁感应第九章电磁感应突破核心突破核心理清教材理清教材突出特色突出特色第九章电磁感应第九章电磁感应突破核心突破核心理清教材理清教材突出特色突出特色二、电磁感应与图象二、电磁感应与图象1图象类型图象类型

3、(1)磁感应强度磁感应强度B、磁通量、磁通量、感应电动势、感应电动势E和感应电流和感应电流I，随时，随时间间t变化的图象，即变化的图象，即Bt图象、图象、t图象、图象、Et图象和图象和It图象图象(2)对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，还常涉对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，还常涉及感应电动势及感应电动势E和感应电流和感应电流I随位移随位移x变化的图象，即变化的图象，即Ex图象和图象和Ix的图象的图象2问题类型问题类型(1)由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量由给定的有关

4、图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量(3)利用给出的图象判断或画出新的图象利用给出的图象判断或画出新的图象第九章电磁感应第九章电磁感应突破核心突破核心理清教材理清教材突出特色突出特色1粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行现中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框一边则在移出过程中线框一边a、b两点间的电势差绝对值最大的是两点间的电势

5、差绝对值最大的是()练练基础练练基础题组一题组一 电磁感应与电路电磁感应与电路第九章电磁感应第九章电磁感应突破核心突破核心理清教材理清教材突出特色突出特色第九章电磁感应第九章电磁感应突破核心突破核心理清教材理清教材突出特色突出特色第九章电磁感应第九章电磁感应突破核心突破核心理清教材理清教材突出特色突出特色3一矩形线圈位于一个方向垂直线圈平面向里的磁场中，如一矩形线圈位于一个方向垂直线圈平面向里的磁场中，如图甲所示，磁感应强度图甲所示，磁感应强度B随随t的变化规律如图乙所示以的变化规律如图乙所示以i表示线圈中表示线圈中的感应电流，以图甲线圈上箭头所示方向的电流为正方向，则以下的感应电流，以图甲线

6、圈上箭头所示方向的电流为正方向，则以下的的it图中正确的是图中正确的是()题组二题组二 电磁感应与图象电磁感应与图象第九章电磁感应第九章电磁感应突破核心突破核心理清教材理清教材突出特色突出特色第九章电磁感应第九章电磁感应突破核心突破核心理清教材理清教材突出特色突出特色4如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在磁场，它的底边在x轴上且长为轴上且长为2L，高为，高为L.纸面内一边长为纸面内一边长为L的正方的正方形导线框沿形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在t0时时刻恰

7、好位于图中所示的位置以顺时针方向为导线框中电流的正方刻恰好位于图中所示的位置以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流向，在下面四幅图中能够正确表示电流位移位移(Ix)关系的是关系的是()第九章电磁感应第九章电磁感应突破核心突破核心理清教材理清教材突出特色突出特色解析：解析：线框匀速穿过磁场的过程中，有效长度线框匀速穿过磁场的过程中，有效长度l均匀增加，均匀增加，由由EBlv知，电动势随位移均匀变大，知，电动势随位移均匀变大，xL处电动势最大，电流处电动势最大，电流I最大；从最大；从xL至至x1.5L过程中，线框两边都切割磁感线，总电动势过程中，线框两边都切割磁感线，总

8、电动势减小，电流减小；从减小，电流减小；从x1.5L至至x2L，左边框切割磁感线产生的感，左边框切割磁感线产生的感应电动势大于右边框，故电流反向且增大；应电动势大于右边框，故电流反向且增大；x2L到到x3L过程中，过程中，只有左边框切割磁感线，有效长度只有左边框切割磁感线，有效长度l减小，电流减小综上所述，只减小，电流减小综上所述，只有有C项符合题意项符合题意第九章电磁感应第九章电磁感应突破核心突破核心理清教材理清教材突出特色突出特色1在电磁感应与电路问题中，应分清电源与外电路，区别在电磁感应与电路问题中，应分清电源与外电路，区别电动势与路端电压电动势与路端电压2在闭合电路中，通过电源的电流由

9、低电势流向高电势，在闭合电路中，通过电源的电流由低电势流向高电势，在外电路中，电流由高电势流向低电势在外电路中，电流由高电势流向低电势3图象问题综合了楞次定律、法拉第电磁感应定律以及闭图象问题综合了楞次定律、法拉第电磁感应定律以及闭合电路欧姆定律等知识，排除法是解决此类问题的好方法合电路欧姆定律等知识，排除法是解决此类问题的好方法小思考 微总结第九章电磁感应第九章电磁感应突破核心突破核心理清教材理清教材突出特色突出特色突破核心研细核心点练透经典题研细核心点练透经典题 第九章电磁感应第九章电磁感应突破核心突破核心理清教材理清教材突出特色突出特色1对电磁感应中电源的理解对电磁感应中电源的理解(1)

10、电源的正、负极可用右手定则或楞次定律判定，要特别注意电源的正、负极可用右手定则或楞次定律判定，要特别注意在内电路中电流由负极到正极在内电路中电流由负极到正极(2)电磁感应电路中的电源与恒定电流的电路中的电源不同，前电磁感应电路中的电源与恒定电流的电路中的电源不同，前者是由于导体切割磁感线产生的，公式为者是由于导体切割磁感线产生的，公式为EBlv，其大小可能变，其大小可能变化，变化情况可根据其运动情况判断；而后者的电源电动势在电路化，变化情况可根据其运动情况判断；而后者的电源电动势在电路分析中认为是不变的分析中认为是不变的(3)在电磁感应电路中，相当于电源的导体在电磁感应电路中，相当于电源的导体

11、(或线圈或线圈)两端的电压两端的电压与恒定电流的电路中电源两端的电压一样，等于路端电压，而不等与恒定电流的电路中电源两端的电压一样，等于路端电压，而不等于电动势于电动势(除非切割磁感线的导体或线圈电阻为零除非切割磁感线的导体或线圈电阻为零)考点一电磁感应与电路考点一电磁感应与电路 第九章电磁感应第九章电磁感应突破核心突破核心理清教材理清教材突出特色突出特色第九章电磁感应第九章电磁感应突破核心突破核心理清教材理清教材突出特色突出特色试题调研试题调研第九章电磁感应第九章电磁感应突破核心突破核心理清教材理清教材突出特色突出特色第九章电磁感应第九章电磁感应突破核心突破核心理清教材理清教材突出特色突出特

12、色答案答案AC第九章电磁感应第九章电磁感应突破核心突破核心理清教材理清教材突出特色突出特色名师归纳点题破疑第九章电磁感应第九章电磁感应突破核心突破核心理清教材理清教材突出特色突出特色11.如图甲所示，面积为如图甲所示，面积为0.1 m2的的10匝线圈匝线圈EFG处在某磁场处在某磁场中，中，t0时，磁场方向垂直于线圈平面向里，磁感应强度时，磁场方向垂直于线圈平面向里，磁感应强度B随时间变随时间变化的规律如图乙所示已知线圈与右侧电路接触良好，电路中的电化的规律如图乙所示已知线圈与右侧电路接触良好，电路中的电阻阻R4 ，电容，电容C10 F，线圈，线圈EFG的电阻为的电阻为1 ，其余部分电阻，其余部

13、分电阻不计则当开关不计则当开关S闭合，电路稳定后，在闭合，电路稳定后，在t0.1 s至至t0.2 s这段时间这段时间内内()类题练熟类题练熟第九章电磁感应第九章电磁感应突破核心突破核心理清教材理清教材突出特色突出特色A电容器所带的电荷量为电容器所带的电荷量为8105 CB通过通过R的电流是的电流是2.5 A，方向从，方向从b到到aC通过通过R的电流是的电流是2 A，方向从，方向从b到到aDR消耗的电功率是消耗的电功率是0.16 W第九章电磁感应第九章电磁感应突破核心突破核心理清教材理清教材突出特色突出特色第九章电磁感应第九章电磁感应突破核心突破核心理清教材理清教材突出特色突出特色第九章电磁感应

14、第九章电磁感应突破核心突破核心理清教材理清教材突出特色突出特色1图象问题的求解类型图象问题的求解类型考点二电磁感应与图象考点二电磁感应与图象 第九章电磁感应第九章电磁感应突破核心突破核心理清教材理清教材突出特色突出特色2解决图象问题的一般步骤解决图象问题的一般步骤(1)明确图象的种类，即是明确图象的种类，即是B t图象还是图象还是 t图象，或者是图象，或者是E t图象、图象、It图象等；图象等；(2)分析电磁感应的具体过程；分析电磁感应的具体过程；(3)用右手定则或楞次定律确定方向对应关系；用右手定则或楞次定律确定方向对应关系；(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律结合法拉

15、第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式；写出函数关系式；(5)根据函数关系式，进行数学分析，如分析斜率的变化、截距根据函数关系式，进行数学分析，如分析斜率的变化、截距等；等；(6)画出图象或判断图象画出图象或判断图象第九章电磁感应第九章电磁感应突破核心突破核心理清教材理清教材突出特色突出特色调研调研2如图所示，一直角三角形金属框，向左匀速地穿如图所示，一直角三角形金属框，向左匀速地穿过一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场仅限于虚线边界所围过一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场仅限于虚线边界所围的区域内，该区域的形状与金属框完全相同，且金属框的下边与磁的区域内，该区域的形

16、状与金属框完全相同，且金属框的下边与磁场区域的下边在一条直线上若取顺时针电流方向为感应电流的正场区域的下边在一条直线上若取顺时针电流方向为感应电流的正方向，从金属框左边刚进入磁场开始计时，则金属框穿过磁场过程方向，从金属框左边刚进入磁场开始计时，则金属框穿过磁场过程中的感应电流随时间变化的图象是下列选项中的中的感应电流随时间变化的图象是下列选项中的()试题调研试题调研第九章电磁感应第九章电磁感应突破核心突破核心理清教材理清教材突出特色突出特色解析解析当金属框未全部进入磁场前，切割磁感线的有效长度当金属框未全部进入磁场前，切割磁感线的有效长度为为AB，如图甲所示，所以随着金属框进入磁场，如图甲所

17、示，所以随着金属框进入磁场，AB长度均匀增长度均匀增大，根据大，根据EBlv，感应电动势均匀增大，感应电流均匀增大，根据，感应电动势均匀增大，感应电流均匀增大，根据右手定则，感应电流方向为逆时针方向；当线框出磁场时，切割磁右手定则，感应电流方向为逆时针方向；当线框出磁场时，切割磁感线的有效长度为感线的有效长度为CD，如图乙所示，随着线框磁场，如图乙所示，随着线框磁场， CD均匀减均匀减小，感应电流均匀减小，根据右手定则，感应电流方向为顺时针方小，感应电流均匀减小，根据右手定则，感应电流方向为顺时针方向，选项向，选项C正确正确答案答案C第九章电磁感应第九章电磁感应突破核心突破核心理清教材理清教材

18、突出特色突出特色电磁感应中图象类选择题的两个常见解法电磁感应中图象类选择题的两个常见解法(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(增大还是减小增大还是减小)、变化快慢、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化均匀变化还是非均匀变化)，特别是物理，特别是物理量的正负，排除错误的选项没有表示方向的正负时，优先判断方量的正负，排除错误的选项没有表示方向的正负时，优先判断方向有时会产生意想不到的效果向有时会产生意想不到的效果(2)函数法：根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间函数法：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

19、系对图象作出分析和判断，这未必是最的函数关系，然后由函数关系对图象作出分析和判断，这未必是最简捷的方法，但却是最有效的方法简捷的方法，但却是最有效的方法名师归纳点题破疑第九章电磁感应第九章电磁感应突破核心突破核心理清教材理清教材突出特色突出特色21.(多选多选)如图甲所示，正六边形导线框如图甲所示，正六边形导线框abcdef放在匀强磁放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间随时间t的的变化关系如图乙所示变化关系如图乙所示t0时刻，磁感应强度时刻，磁感应强度B的方向垂直纸面向的方向垂直纸面向里，设产生的感应电流以顺时针方向

20、为正、竖直边里，设产生的感应电流以顺时针方向为正、竖直边cd所受安培力的所受安培力的方向以水平向左为正则下面关于感应电流方向以水平向左为正则下面关于感应电流i和和cd边所受安培力边所受安培力F随随时间时间t变化的图象正确的是变化的图象正确的是()类题练熟类题练熟第九章电磁感应第九章电磁感应突破核心突破核心理清教材理清教材突出特色突出特色解析：解析：02 s时间内，负方向的磁场在减弱，产生正方向的恒时间内，负方向的磁场在减弱，产生正方向的恒定电流，定电流，cd边所受安培力向右且减小边所受安培力向右且减小.2 3 s时间内，电流仍是正方时间内，电流仍是正方向，且大小不变，此过程向，且大小不变，此过

21、程cd边所受安培力向左且增大边所受安培力向左且增大.3 6 s时间时间内，电流为负方向，大小不变，内，电流为负方向，大小不变，cd边所受安培力先向右后变为向边所受安培力先向右后变为向左，故选左，故选A、C第九章电磁感应第九章电磁感应突破核心突破核心理清教材理清教材突出特色突出特色第九章电磁感应第九章电磁感应突破核心突破核心理清教材理清教材突出特色突出特色第九章电磁感应第九章电磁感应突破核心突破核心理清教材理清教材突出特色突出特色突出特色应用应用“数形结合数形结合”，巧解图象问题，巧解图象问题 第九章电磁感应第九章电磁感应突破核心突破核心理清教材理清教材突出特色突出特色第九章电磁感应第九章电磁感应突破核心突破