人教版高中物理選擇性必修第二冊電磁感應(yīng)中的電路和圖像問題課件

第二章電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)中的電路和圖像問題學(xué)習(xí)目標(biāo)21、會分析電磁感應(yīng)的電路問題2、會畫出電磁感應(yīng)中的等效電路并能用閉合電路歐姆定律求解未知量3、能從圖像中提取已知信息并求解未知量電磁感應(yīng)中的電路和圖像問題是高考命題的熱點問題，近幾年高考幾乎每年都涉及這方面的題目，常以選擇題的形式呈現(xiàn)，常涉及到電磁感應(yīng)定律、楞次定律、閉合電路的歐姆定律等相關(guān)知識，試題難度中等。一、動生電路電磁感應(yīng)中的電路和圖像問題V0L2LrF安思考1:M,N哪點電勢高？I思考2:M,N的電勢差UMN=?思考3:棒兩端的電勢差U棒=？φM>φNBLV0?

B2LV0？

思考4:棒受到的安培力F安=？ILB

1.動生部位為電源例1、如圖所示，固定在水平面上的半徑為r的金屬圓環(huán)內(nèi)存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場。長為l的金屬棒，一端與圓環(huán)接觸良好，另一端固定在豎直導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸OO′上，隨軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，在圓環(huán)的A點和電刷間接有阻值為的電阻和電容為C、板間距為d的平行板電容器，有一帶電微粒在電容器極板間處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度為g，不計其他電阻和摩擦，下列說法正確的是(

)B思考:棒兩端的電壓為多少？一、動生電路電磁感應(yīng)中的電路和圖像問題1.動生部位為電源V0L2LrF安I思考:棒做什么運動？2.圖像：VtVx

一、動生電路電磁感應(yīng)中的電路和圖像問題1.動生部位為電源V0L2LrF安I思考:棒做什么運動？2.圖像：VtVxqtqxV0Lm一、動生電路電磁感應(yīng)中的電路和圖像問題1.動生部位為電源V0L2LrF安I思考:棒做什么運動？2.圖像：V0LF安m1m2F安v共Im1v0=(m1+m2)v共

v-ILB·t=mv-mv0-QLB=mv-mv0Q=CU=CBLV

F安×

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×

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×

×××

×

×

×

FLrBmm/

C

V0LrV0Lm1m2V0Lm

例2.(多選)如圖所示，絕緣的水平面上固定有兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌電阻不計，兩相同金屬棒a、b垂直導(dǎo)軌放置，其右側(cè)矩形區(qū)域內(nèi)存在恒定的勻強磁場，磁場方向豎直向上?，F(xiàn)兩金屬棒分別以初速度2v0和v0同時沿導(dǎo)軌自由運動，先后進入磁場區(qū)域。已知a棒離開磁場區(qū)域時b棒已經(jīng)進入磁場區(qū)域，則a棒從進入到離開磁場區(qū)域的過程中，電流隨時間t的變化圖像可能正確的有(

)AB思考3:線圈有擴張還是收縮的趨勢？思考1:M,N哪點電勢高？思考2:M,N的電勢差UMN=一、動生電路電磁感應(yīng)中的電路和圖像問題φM>φN

MNRrn二、感生電路1.感生部位為電源2.圖像：一、動生電路電磁感應(yīng)中的電路和圖像問題MNRrn二、感生電路1.感生部位為電源2.圖像：itqt例3．(多選)如圖甲所示的電路中，電阻R1＝R，R2＝2R，單匝圓形金屬線圈半徑為r2，圓心為O，線圈的電阻為R，其余導(dǎo)線的電阻不計。半徑為r1(r1<r2)、圓心為O的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小B隨時間t變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，電容器的電容為C。閉合開關(guān)S，t1時刻開始電路中的電流穩(wěn)定不變，下列說法正確的是(

)AC思考:既有動生也有感生的電路怎么處理？答案：AC

總

類型(一)電磁感應(yīng)中的電路問題[針對訓(xùn)練]轉(zhuǎn)動切割電路問題1．

如圖所示，固定在水平面上的半徑為r的金屬圓環(huán)內(nèi)存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場。長為l的金屬棒，一端與圓環(huán)接觸良好，另一端固定在豎直導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸OO′上，隨軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，在圓環(huán)的A點和電刷間接有阻值為的電阻和電容為C、板間距為d的平行板電容器，有一帶電微粒在電容器極板間處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度為g，不計其他電阻和摩擦，下列說法正確的是(

)B

[針對訓(xùn)練]變化磁場的電路問題2．(多選)如圖甲所示的電路中，電阻R1＝R，R2＝2R，單匝圓形金屬線圈半徑為r2，圓心為O，線圈的電阻為R，其余導(dǎo)線的電阻不計。半徑為r1(r1<r2)、圓心為O的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小B隨時間t變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，電容器的電容為C。閉合開關(guān)S，t1時刻開始電路中的電流穩(wěn)定不變，下列說法正確的是(

)AC答案：AC[典例]

如圖所示，“凹”字形金屬線框右側(cè)有一寬度為3L的勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直于紙面向里。線框在紙面內(nèi)向右勻速通過磁場區(qū)域，

t＝0時，線框開始進入磁場。設(shè)逆時針方向為感應(yīng)電流的正方向，則線框中感應(yīng)電流i隨時間t變化的圖像可能正確的是(

)類型(二)電磁感應(yīng)中的圖像問題[答案]

A[針對訓(xùn)練]i--t圖像1．(多選)

如圖所示，絕緣的水平面上固定有兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌電阻不計，兩相同金屬棒a、b垂直導(dǎo)軌放置，其右側(cè)矩形區(qū)域內(nèi)存在恒定的勻強磁場，磁場方向豎直向上?，F(xiàn)兩金屬棒分別以初速度2v0和v0同時沿導(dǎo)軌自由運動，先后進入磁場區(qū)域。已知a棒離開磁場區(qū)域時b棒已經(jīng)進入磁場區(qū)域，則a棒從進入到離開磁場區(qū)域的過程中，電流i隨時間t的變化圖像可能正確的有(

)AB答案：AB[針對訓(xùn)練]i--t，F(xiàn)--t圖像2．(多選)如圖甲所示，虛線右側(cè)有一垂直紙面的勻強磁場，取磁場垂直于紙面向外的方向為正方向，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示，固定的閉合導(dǎo)線框abcd一部分在磁場內(nèi)。取線框中感應(yīng)電流沿逆時針方向為正方向，安培力向左為正方向。從t＝0時刻開始，下列關(guān)于線框中感應(yīng)電流i、線框cd邊所受安培力F分別隨時間t變化的圖像，可能正確的是(

)AD答案：AD

[針對訓(xùn)練]電磁感應(yīng)的綜合圖像問題3．(多選)如圖所示

，倒U形光滑導(dǎo)軌DABC傾斜放置，MN、QH將導(dǎo)軌長度均分為三等份，AB∥MN∥QH，在MNHQ中存在垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場(圖中