高三物理電磁感應(yīng)中的電路問題

電磁感應(yīng)中的電路問題復(fù)習(xí)精要1、在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，該導(dǎo)體或回路就相當(dāng)于電源，將它們接上電阻等用電器，便可對用電器供電，在回路中形成電流；將它們接上電容器，便可使電容器充電，因此電磁感應(yīng)問題又往往跟電路問題聯(lián)系在一起。解決這類問題，不僅要考慮電磁感應(yīng)中的有關(guān)規(guī)律，如右手定則、楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律等，還要應(yīng)用電路中的有關(guān)規(guī)律，如歐姆定律、串聯(lián)、并聯(lián)電路電路的性質(zhì)等。

2、解決電磁感應(yīng)中的電路問題，必須按題意畫出等效電路圖，將感應(yīng)電動勢等效于電源電動勢，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的導(dǎo)體的電阻等效于內(nèi)電阻，求電動勢要用電磁感應(yīng)定律，其余問題為電路分析及閉合電路歐姆定律的應(yīng)用。3、一般解此類問題的基本思路是：①明確哪一部分電路產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，則這部分電路就是等效電源②正確分析電路的結(jié)構(gòu)，畫出等效電路圖．③結(jié)合有關(guān)的電路規(guī)律建立方程求解．027.鹽城市07/08學(xué)年度第一次調(diào)研考試55．兩金屬棒和三根電阻絲如圖連接,虛線框內(nèi)存在均勻變化的勻強(qiáng)磁場，三根電阻絲的電阻大小之比R1:R2:R3=1：2：3，金屬棒電阻不計(jì)。當(dāng)S1、S2閉合，S3

斷開時，閉合的回路中感應(yīng)電流為I，當(dāng)S2、S3閉合，S1

斷開時，閉合的回路中感應(yīng)電流為5I，當(dāng)S1、S3閉合，S2

斷開時，閉合的回路中感應(yīng)電流是（）A．0B．3I

C．6ID．7IS1R1S2R2S3R3D解見下頁S1RS22RS33R解：

設(shè)變化磁場上下兩部分的面積分別為al、bl，上下兩部分產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢分別為E1、E2當(dāng)S1、S2閉合，S3

斷開時，當(dāng)S2、S3閉合，S1

斷開時當(dāng)S1、S3閉合，S2

斷開時S1RS22RS33RS1RS22RS33RE1=I·3RE2=5I·5RE1+E2=I'

·4R∴I'=7I031.上海市靜安區(qū)07-08學(xué)年第一學(xué)期期末檢測1818、用相同導(dǎo)線繞制的邊長為L或2L的四個閉合導(dǎo)體線框，以相同的速度勻速進(jìn)入右側(cè)勻強(qiáng)磁場，如圖所示。在每個線框進(jìn)入磁場的過程中，M、N兩點(diǎn)間的電壓分別為Ua、Ub、Uc和Ud.下列判斷正確的是

()A．Ua<Ub<Uc<Ud

B.Ua<Ub<Ud<Uc

C.Ua=Ub<Uc=Ud

D.Ub<Ua<Ud<UcdabcMNMNMNMNB解見下頁dabcMNMNMNMNEa=BLvEb=BLvEc=2BLvEd=2BLv解:∴

Ua<Ub<Ud<Uc選項(xiàng)B正確029.連云港07-08學(xué)年度第一學(xué)期期末調(diào)研考試1414、如圖所示，P、Q為水平面內(nèi)平行放置的光滑金屬長直導(dǎo)軌，間距為L1，處在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1的勻強(qiáng)磁場中．一導(dǎo)體桿ef垂直于P、Q放在導(dǎo)軌上，在外力作用下向左做勻速直線運(yùn)動．質(zhì)量為m、每邊電阻均為r、邊長為L2的正方形金屬框abcd置于豎直平面內(nèi)，兩頂點(diǎn)a、b通過細(xì)導(dǎo)線與導(dǎo)軌相連，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2的勻強(qiáng)磁場垂直金屬框向里，金屬框恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．不計(jì)其余電阻和細(xì)導(dǎo)線對a、b點(diǎn)的作用力．（1）通過ab邊的電流Iab是多大？（2）導(dǎo)體桿ef的運(yùn)動速度v是多大?QeabdcfvPB1B2（1）由題意可知通過cd邊電流Icd=Iab/3；解得：（2）B1L1v=Iabr解得：IcdB2L2+IabB2L2=mg解：QeabdcfvPB1B2032.上海虹口區(qū)07學(xué)年度第一學(xué)期期終教學(xué)檢測2323、如圖所示，P、Q為水平面內(nèi)平行放置的光滑金屬長直導(dǎo)軌，間距為0.5m，處在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1=0.5T的勻強(qiáng)磁場中。導(dǎo)體桿ef垂直于P、Q放在導(dǎo)軌上，在外力作用下向左做勻速直線運(yùn)動。質(zhì)量為0.1kg的正方形金屬框abcd置于豎直平面內(nèi)，其邊長為0.1m，每邊電阻均為0.1Ω。線框的兩頂點(diǎn)a、b通過細(xì)導(dǎo)線與導(dǎo)軌相連。磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2=1T的勻強(qiáng)磁場垂直金屬框abcd向里，金屬框恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。不計(jì)其余電阻和細(xì)導(dǎo)線對a、b點(diǎn)的作用力，g=10m/s2，求：QeabdcfvPB1⑴通過ab邊的電流Iab是多大？⑵導(dǎo)體桿ef的運(yùn)動速度v是多大？解：（1）設(shè)通過正方形金屬框的總電流為I，ab邊的電流為Iab，dc邊的電流為Idc，有abdcE金屬框受重力和安培力,處于靜止?fàn)顟B(tài),有聯(lián)立三式解得：（2）由（1）可得設(shè)導(dǎo)體桿切割磁感線產(chǎn)生的電動勢為E，有E＝B1L1v

設(shè)ad、dc、cb三邊電阻串聯(lián)后與ab邊電阻并聯(lián)的總電阻為R，則根據(jù)閉合電路歐姆定律，有I＝E/R

聯(lián)立解得：題目abdcEgk006.2008年高考物理廣東卷1818、（17分）如圖（a）所示，水平放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌，間距L＝0.3m．導(dǎo)軌左端連接R＝0.6Ω的電阻，區(qū)域abcd內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面B＝0.6T的勻強(qiáng)磁場，磁場區(qū)域?qū)扗＝0.2m．細(xì)金屬棒A1和A2用長為2D＝0.4m的輕質(zhì)絕緣桿連接，放置在導(dǎo)軌平面上，并與導(dǎo)軌垂直，每根金屬棒在導(dǎo)軌間的電阻均為r＝0.3Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，使金屬棒以恒定速度v＝1.0m/s沿導(dǎo)軌向右穿越磁場，計(jì)算從金屬棒A1進(jìn)入磁場（t＝0）到A2離開磁場的時間內(nèi)，不同時間段通過電阻R的電流強(qiáng)度，并在圖（b）中畫出．cRrrD2DabdLA1A2（a）解：0.20.40.60.80.00.020.040.060.080.100.120.140.160.00t/si/A（b）0－t1（0－0.2s）A1產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：電阻R與A2并聯(lián)阻值：所以電阻R兩端電壓通過電阻R的電流：t1－t2(0.2－0.4s)E=0,I2=0t2－t3(0.4－0.6s)同理：I3=0.12A圖線如右圖示025.上海市黃浦區(qū)08年1月期終測評卷2323．如圖所示，兩條平行的金屬導(dǎo)軌MP、NQ與水平面夾角為α，設(shè)導(dǎo)軌足夠長。導(dǎo)軌處在與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.80T，與導(dǎo)軌上端相連的電源電動勢E=4.5V，內(nèi)阻r=0.4Ω，水平放置的導(dǎo)體棒ab的電阻R=1.5Ω,兩端始終與導(dǎo)軌接觸良好,且能沿導(dǎo)軌無摩擦滑動,與導(dǎo)軌下端相連的電阻R1=1.0Ω,電路中其它電阻不計(jì)。當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S與1接通時，導(dǎo)體棒剛好保持靜止?fàn)顟B(tài)，求：（1）磁場的方向；（2）S與1接通時，導(dǎo)體棒的發(fā)熱功率；（3）當(dāng)開關(guān)S與2接通后，導(dǎo)體棒ab在運(yùn)動過程中，單位時間（1s）內(nèi)掃過的最大面積。α

ErSab

R1αNM12PQ（1）磁場的方向:垂直斜面向下導(dǎo)體棒上的電流導(dǎo)體棒的發(fā)熱功率解：（2）當(dāng)S與1接通時α

ErSab

R1αNM12PQ（3）S與1接通時，導(dǎo)體棒平衡有：S與2接通后，導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生電流,最后勻速運(yùn)動單位時間內(nèi)掃過面積最大得單位時間掃過最大面積為勻速運(yùn)動時題目038.08年廣東佛山市教學(xué)質(zhì)量檢測（一）1818．（17分）在同一水平面中的光滑平行導(dǎo)軌P、Q相距l(xiāng)=1m，導(dǎo)軌左端接有如圖所示的電路，其中水平放置的平行板電容器兩極板M、N間距離d=10mm，定值電阻R1=R2=12Ω，R3=2Ω，金屬棒ab電阻r=2Ω，其他電阻不計(jì)。磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場豎直穿過導(dǎo)軌平面，當(dāng)金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動時，懸浮于電容器兩極板之間，質(zhì)量m=1×10－14kg，帶電荷量q=-1×10－14C的微粒恰好靜止不動。取g=10m/s2，在整個運(yùn)動過程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，且運(yùn)動速度保持恒定。試求：（1）勻強(qiáng)磁場的方向；（2）ab兩端的路端電壓；（3）金屬棒ab運(yùn)動的速度。PQabR1R2R3MNv

本題考查學(xué)生對法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律理解與運(yùn)用以及推理能力、綜合分析能力.⑴負(fù)電荷受到重力和電場力而靜止，因重力豎直向下，則電場力方向豎直向上，故M板帶正電。ab棒向右切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，

ab棒等效于電源，其a端為電源的正極，由右手定則可判斷，磁場方向豎直向下。

⑵負(fù)電荷受到重力和電場力而靜止，①②所以R3兩端電壓與電容器兩端電壓相等，由歐姆定律得通過R3的電流：解析：ab棒兩端的電壓為⑶由法拉第電磁感應(yīng)定律得感應(yīng)電動勢為ε=BLv③由閉合電路歐姆定律得④聯(lián)立③④解得③題目優(yōu)游總代

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杏彩總代vag60wdv拿出來耿老爹托他帶的書信，說：“耿兄弟托俺捎書信回來。他和娃娃們都很好，叫你放心！”郭氏剛接過書信，耿蘭和妞兒就喘著氣跑回來了。劉氏提著半籃子水果，裴氏抱著一顆西瓜也緊跟著進(jìn)了堂屋。郭氏說：“俺這里西瓜和水果多著呢！你們看俺，都不曉得怎么招待這位張大哥了！”郭氏說著，把書信放在桌子上就要去切西瓜洗水果。耿蘭趕快踮起腳，伸出小手把書信摸到了手里。只見她把書信拿下來之后，先是雙手捧在面前仔細(xì)地看了看，然后又努起小嘴兒親一親，讓張老鄉(xiāng)看著眼眶直發(fā)熱。他伸手?jǐn)r住準(zhǔn)備切西瓜洗水果的郭氏，說：“弟妹別忙，你聽俺說話。這個女娃就是耿蘭了？和她姐姐長得可真像哇！”“你見著她姐姐和哥哥們了？”“見著了，都見著了。這樣吧，耿兄弟還惦念著他的老岳父和老岳母呢！要不咱們?nèi)ダ先思夷抢镌偌?xì)說？”“好好好，咱們?nèi)?，咱們?nèi)ァ０车镆怖显谀钸端麄兡?！”大家出來，郭氏鎖了院門兒。耿蘭拿著爹爹捎回來的書信，蹦蹦跳跳往姥娘家去了。郭氏回頭對劉氏和裴氏說：“那俺們先去俺娘家啦！”妞兒也要跟著去，被劉氏拉住了，說：“俺們和你爹，你哥哥他們一會兒再去！”劉氏和裴氏站在路邊高興地?fù)]手道別。劉氏說：“俺們大家一會子都過去和這位張大哥敘話啊！”裴氏說：“你們快去哇，俺們大家伙兒吃罷飯?jiān)偃⒃?！這位張大哥，真是辛苦了呢！”很快就到郭氏娘家了。耿蘭一跑進(jìn)姥娘家的院門兒就高舉著爹爹捎回來的書信喊起來：“姥娘姥爺，俺爹捎書信回來啦！”兩位老人正在院子里翻曬糧食，猛然間聽到耿蘭高興的喊叫聲，倒不知道說什么好了。倆老人都愣愣地停下手來，幾乎同時脫口問道：“什么？你爹捎書信回來啦？”耿蘭把書信舉到姥爺?shù)拿媲埃鲋鴭烧f：“姥爺，你快讀給俺聽嘛！”郭氏和張老鄉(xiāng)也進(jìn)來了。郭氏強(qiáng)忍著激動，聲音顫抖地說：“爹，娘，這位張大哥捎回書信來了！”張老鄉(xiāng)趕忙拱手施禮，說：“大伯大嬸好！耿兄弟在外，很惦念二位老人家呢。