第56讲电磁感应现象中的电路和图像问题（讲义）（原卷版）

第56讲电磁感应现象中的电路和图像问题目录复习目标网络构建考点一电磁感应中的电路问题【夯基·必备基础知识梳理】知识点1电磁感应中电路知识的关系图知识点2“三步走”分析电路为主的电磁感应问题【提升·必考题型归纳】考向1电路中的路端电压考向2电路中的能量功率问题考点二电磁感应中的图像问题【夯基·必备基础知识梳理】知识点1电磁感应常见图像问题的种类及分析方法知识点2电磁感应图像类选择题的常用解法【提升·必考题型归纳】考向1Φt图像考向2Bt图像考向3it图像考向4Et图像考向5Ut图像真题感悟结合闭合电路欧姆定律，能够处理电磁感应现象中的电路问题。结合法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律，能够分析电磁感应现象中的各类图像问题。考点要求考题统计考情分析（1）电磁感应中的电路问题（2）电磁感应中的图像问题2023年广东卷第14题2023年辽宁卷第4题2022年重庆卷第13题高考对电磁感应现象中的电路和图像的考查较为频繁，对于图像问题的考查大多以选择题的形式出现，难度不是太大，电路问题的考查多在计算题中出现，题目多与功能动量等问题结合。考点一电磁感应中的电路问题知识点1电磁感应中电路知识的关系图知识点2“三步走”分析电路为主的电磁感应问题考向1电路中的路端电压1．如图，边长为的正方形金属框由两种材料组成，其中边电阻为，其余3个边总电阻为，框内有垂直框面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间均匀增大，变化率，则为（）

A． B． C． D．2．如图所示，导线圆环总电阻为2R，半径为d，垂直磁场固定于磁感应强度为B的匀强磁场中，此磁场的左边界正好与圆环直径重合，电阻为R的直金属棒ab以恒定的角速度ω绕过环心O的轴匀速转动，a、b端正好与圆环保持良好接触。以下说法正确的是（

）

A．图示位置处杆O点电势高于b点电势B．a、b两点的电势差C．转动过程中金属棒与圆环上消耗的电功率之比2：1D．杆转动一圈时段内通过杆的电荷量为考向2电路中的能量功率问题3．用电阻率为、横截面积为S的硬质细导线做成边长为a的单匝正方形线框，垂直正方形平面的磁场充满其内接圆，时刻磁感应强度的方向如图甲所示，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，则在时间内（）

A．线框中的感应电流方向先顺时针后逆时针B．正方形线框中感应电流的大小为C．正方形线框中磁通量的变化量为D．正方形线框中产生的热量为4．一个圆形金属框和三根相同的导体棒焊接成如图所示的形状，金属框的阻值忽略不计，导体棒的阻值均为r，长度均为R，且互成，以O为圆心、R为半径的扇形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，使金属框绕O点以角速度逆时针匀速转动，下列说法正确的是（）A．棒内的电流方向一直为从O指向AB．当棒在磁场中时，两点间的电势差为C．棒内的最大电流为D．每转一周，三根导体棒所产总热量为考点二电磁感应中的图像问题知识点1电磁感应常见图像问题的种类及分析方法知识点2电磁感应图像类选择题的常用解法1.排除法：定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化)，特别是物理量的正负，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1Φt图像1．一线圈匝数为n=10匝，线圈电阻不计，在线圈外接一个阻值R=2.0Ω的电阻，如图甲所示．线圈内有垂直纸面向里的磁场，线圈内磁通量φ随时间t变化的规律如图乙所示．下列说法正确的是（）A．线圈中产生的感应电动势为10VB．R两端电压为0.5VC．a点电势高于b点电势D．通过R的电流大小为2.5A考向2Bt图像2．如图甲所示，质量为的金属棒静止在粗糙的平行导轨上且与导轨垂直，两平行导轨固定在同一水平面内。棒、导轨和定值电阻组成面积为的闭合回路，回路总电阻为。回路内有与水平面成角斜向上且均匀变化的匀强磁场，从时刻开始，磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示。已知两平行导轨的间距为，棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度，，。在时，棒恰好相对导轨开始运动，则此时（）

A．棒中的电流方向为从流向 B．棒受到的安培力大小为C．棒与导轨间的压力大小为 D．棒与导轨之间的动摩擦因数为0.5考向3it图像3．如图所示，一个边长为的等腰直角三角形ABC区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场，其左侧有一个用金属丝制成的边长为L的正方形线框abcd，线框以水平速度匀速通过整个匀强磁场区域，设电流顺时针方向为正。则在线框通过磁场的过程中，线框中感应电流i随时间t变化的规律正确的是（）

A．

B．

C．

D．

考向4Et图像7．在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面，一导线框位于纸面内，线框的邻边都相互垂直，边与磁场的边界P重合。导线框与磁场区域的尺寸如图。从t＝0时刻开始线框匀速横穿两个磁场区域。以为线框中电动势的正方向。用e表示回路的电动势，，则以下et示意图中正确的是（）A． B．C． D．考向5Ut图像5．一长方形闭合导线框abcd，ab边长为，bc边长为2L，线框各边粗细均匀，bc边位于x轴上且b点与坐标原点O重合。在x轴原点O的右侧有宽度0.2m、方向垂直纸面向里的匀强磁场区域，磁场的磁感强度为1.0T，如图所示。当线框以2.4m/s的速度沿x轴正方向匀速运动穿过磁场区域时，图像表示的是线框从进入磁场到穿出磁场的过程中，ab边两端电势差随位置变化的情况，其中正确的是（）

A．

B．

C．

D．

（2022年1月浙江卷高考真题）如图所示，将一通电螺线管竖直放置，螺线管内部形成方向竖直向上、磁感应强度大小B=kt的匀强磁场，在内部用绝缘轻绳悬挂一与螺线管共轴的金属薄圆管，其电阻率为、高度为h、半径为r、厚度为d（d≪r），则（）A．从上向下看，圆管中的感应电流为逆时针方向B．圆管的感应电动势大小为C．圆管的热功率大小为D．轻绳对圆管的拉力随时间减小（2020年山东卷高考真题）如图所示，平面直角坐标系的第一和第二象限分别存在磁感应强度大小相等、方向相反且垂直于坐标平面的匀强磁场，图中虚线方格为等大正方形