2019高考物理一輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題59電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題學(xué)案

1、專(zhuān)題 59 電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，導(dǎo)體切割磁感線或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，該導(dǎo)體或回路相當(dāng)于電源。因此，電磁感應(yīng)問(wèn)題往往與電路問(wèn)題聯(lián)系在一起。1.電磁感應(yīng)中電路問(wèn)題的題型特點(diǎn)閉合電路中磁通量發(fā)生變化或有部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，在回路中將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流.從而考題中常涉及電流、電壓、電功等的計(jì)算，也可能涉及電磁感應(yīng)與力學(xué)、電磁感應(yīng)與能量的綜合分析.2.電磁感應(yīng)電路的幾個(gè)等效問(wèn)題(1)確定電源：用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律或右手定則確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向，電源內(nèi)部電流的方向是從低電勢(shì)流向高電勢(shì)；(2)分析電路結(jié)構(gòu)：根據(jù)“等效電源”和電路中其他元件的連接

2、方式畫(huà)出等效電路.注意區(qū)別內(nèi)外電路，區(qū)別路端電壓、電動(dòng)勢(shì)；(3)利用電路規(guī)律求解：根據(jù) E=BLvE=BLv 或&n n 斗結(jié)合閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路知識(shí)和電功率、AtAt焦耳定律等關(guān)系式聯(lián)立求解.【典例 1】把總電阻為 2R 的均勻電阻絲焊接成一半徑為 a 的圓環(huán)，水平固定在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度2a、電阻等于 R、粗細(xì)均勻的金屬棒 MNB 在圓環(huán)上，它與圓環(huán)始終保持良好的電接觸，當(dāng)金屬棒以恒定速度 v 向右移動(dòng)經(jīng)過(guò)環(huán)心 O 時(shí)，求:為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，一長(zhǎng)度為(1)棒上電流的大小和方向及棒兩端的電壓LMN；(2)圓環(huán)消耗的熱功率和在圓環(huán)及金屬棒上消耗的總熱功率?！敬?/p>

3、案】(1)甯，由 NRM2Bav(2)1*-23R【解析】金屬棒 MN 切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，把金屬棒看成一個(gè)具有內(nèi)阻為 R 電源電動(dòng)勢(shì)為 E 的電源，兩個(gè)半圓環(huán)看成兩個(gè)電阻 R 并聯(lián)的外電路，畫(huà)出等效電路如圖所示。,V口)金屬棒 MN 切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BLv2Bav外電路的總電阻為R=RR 二%R*_R+R_2R金屬棒上電流的大小為E_2Bav_4Bv電流方向從 N 到 M金屬棒兩端的電壓為電源的路端電壓2UKOJIRjtO(2)圓環(huán)消耗的熱功率為外電路的總功率圓環(huán)和金屬棒上消耗的總熱功率為電路的總功率【典例 2】在如圖甲所示的電路中，電阻 R=R=2R 圓形金屬線圈半徑

4、為 ri,線圈導(dǎo)線的電阻為 R 半徑為 r2(r20 代表圓盤(pán)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).已知：R=3.0Q,B=1.0T,r r=0.2m,忽略圓盤(pán)、電流表和導(dǎo)線的電阻.(1)根據(jù)圖(b)寫(xiě)出 abab、bcbc 段對(duì)應(yīng)的 I I 與 co 的關(guān)系式；(2)求出圖(b)中 b b、c c 兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的 P P 兩端的電壓 J J、UCUC；分別求出 abab、bcbc 流過(guò) P P 的電流 IP與其兩端電壓 I IP的關(guān)系式.【解析】由題圖8)得出三點(diǎn)坐標(biāo)儀-45,-0.3),&(15,t(45,0.4),由直線的兩點(diǎn)式得？與煙的關(guān)系式770.0S,15rad/sw=6Q,R=30Q,電壓表量程為 1

5、V,電流表量程為 0.3A;一質(zhì)量 m=0.4kg、電阻 r=2Q 的金屬桿 MN 平行于 bd 放置在導(dǎo)軌上，MiV 與導(dǎo)軌接觸良好。從靜止釋放 MNMNg 導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，當(dāng) MN 達(dá)到最大速度時(shí)，兩表中有一表的示數(shù)恰好滿量程，2另一表又能安全使用。已知 MN 與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)科=0.5，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，電表均為理想表，g 取10m/s,sin53=0.8,cos53=0.6。求:/?!黑45iad/sctj1V故只能是電壓表滿偏，電流表安全工作則電流表示數(shù)為：a=*=o?Ak電路外電阻：R憑=R4Rj=8QMN 兩端電壓為：UMN=IR先代入數(shù)據(jù)解得：Uw=l.6V(2)設(shè) MNK 度為 L、最大速度為 v此時(shí) MNU 割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=BLv由閉合電路歐姆定律有：E=UM葉 Ir由力的平衡條件有：m