新教材2023年秋高中物理第2章电磁感应素养提升课5电磁感应中的电路及图像问题学生用书无答案新人教版选择性必修第二册

素养提升课(五)电磁感应中的电路及图像问题1．进一步理解公式E＝nΔΦΔt与E＝2．掌握电磁感应现象中电路问题的分析方法和解题基本思路。3．综合应用楞次定律和法拉第电磁感应定律解决电磁感应中的图像问题。电磁感应中的电路问题1．电磁感应中电路知识的关系图2．解决电磁感应中的电路问题三部曲【典例1】在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n＝1000匝，横截面积S＝20cm2，螺线管导线电阻r＝1.0Ω，R1＝4.0Ω，R2＝5.0Ω，C＝30μF。在一段时间内，垂直穿过螺线管的磁场的磁感应强度B的方向如图甲所示，大小按如图乙所示的规律变化，则下列说法正确的是()A．螺线管中产生的感应电动势为1.2VB．闭合S，电路中的电流稳定后，电容器下极板带负电C．闭合S，电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为2.56×10-2WD．S断开后，流经R2的电荷量为1.8×10-2C[听课记录](1)“电源”的确定方法：切割磁感线的导体(或磁通量发生变化的闭合线圈)相当于“电源”，该部分导体(或线圈)的电阻相当于电源的“内阻”。(2)电流的流向：在“电源”内部电流从负极流向正极，在“电源”外部电流从正极流向负极。[跟进训练]1．(2022·河南浚县第一中学高二阶段练习)如图所示，间距为l的U形导轨固定在水平面上，垂直导轨向下的匀强磁场磁感应强度为B。质量为m、电阻为r的金属杆PQ沿着粗糙U形导轨以初速度v开始向右滑行，金属杆PQ与U形导轨之间的动摩擦因数为μ，ab间电阻为R，导轨电阻忽略不计，取重力加速度为g，则下列说法正确的是()A．通过金属杆电流的方向为由P到QB．PQ开始运动时ab间电压为BlvC．PQ运动的过程中系统产生焦耳热为12mvD．开始运动时PQ的加速度大小为B2l2．一直径为d、电阻为r的均匀光滑金属圆环水平放置在方向竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，如图所示。一根长为d、电阻为r2的金属棒ab始终在圆环上以速度v(方向与棒垂直)匀速平动，与圆环接触良好。当ab棒运动到圆环的直径位置时，ab棒中的电流为(A．2Bdv3r B．C．Bdvr D．电磁感应中的图像问题1．电磁感应中常见的图像问题图像类型随时间变化的图像，如B-t图像、Φ-t图像、E-t图像、I-t图像随位移变化的图像，如E-x图像、I-x图像(所以要先看坐标轴：哪个物理量随哪个物理量变化要弄清)问题类型(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像(画图像的方法)(2)由给定的有关图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量(用图像)应用知识四个规律左手定则、安培定则、右手定则、楞次定律2．处理图像问题要做到“四明确”“一理解”【典例2】如图所示，在空间中存在两个相邻的、磁感应强度大小相等、方向相反的有界匀强磁场，其宽度均为l。现将宽度也为l的矩形闭合线圈，从图中所示位置垂直于磁场方向匀速拉过磁场区域，则在该过程中，图中能正确反映线圈中所产生的感应电流(逆时针方向为正)或其所受的安培力(向左为正方向)随时间变化的图像是()ABCD[听课记录]电磁感应中图像选择类的两个常用方法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[跟进训练]3．(2022·陕西富平蓝光中学高二期末)如图甲所示，水平面内虚线MN的右侧存在竖直向下的匀强磁场，现有一个闭合的金属线框以恒定速度从MN左侧沿垂直MN的方向进入匀强磁场区域，线框中的电流随时间变化的i-t图像如图乙所示，则线框的形状可能是下图中的()ABCD4．(多选)(2022·湖南高二期中)如图所示，空间有一宽度为l的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，abc是由均匀电阻丝做成的等腰直角三角形线框，bc边上的高也为l。图示时刻，bc边与磁场边界平行，a点在磁场边界上。现使线框从图