2025版《三维设计》一轮高中总复习 物理(提升版)素养提升22⇒电磁感应中的电路和图像问题.docx本文件免费下载 【共13页】

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小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com电磁感应中的电路和图像问题题型一电磁感应中的电路问题1.对电源的理解在电磁感应问题中,切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于电源。2.对电路的理解内电路:发生电磁感应现象的那部分导体或线圈。外电路:由电阻、灯泡、电容器等用电器构成。3.问题分类(1)确定等效电源的正负极,感应电流的方向,电势的高低,电容器极板的带电性质等问题。(2)根据闭合电路求解电路中的总电阻、路端电压、电功率等问题。(3)根据电磁感应的平均电动势求解电路中通过的电荷量。4.解决电磁感应中电路问题的“三部曲”感生电动势的电路问题【例1】如图所示,单匝正方形线圈A边长为0.2m,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中,磁感应强度随时间变化的规律为B=(0.8-0.2t)T。开始时开关S未闭合,R1=4Ω,R2=6Ω,C=20μF,线圈及导线电阻不计。闭合开关S,待电路中的电流稳定后。求:(1)回路中感应电动势的大小;(2)电容器所带的电荷量。答案:(1)4×10-3V(2)4.8×10-8C小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com解析:(1)由法拉第电磁感应定律有E=ΔBΔtS,S=12L2,代入数据得E=4×10-3V。(2)由闭合电路的欧姆定律得I=ER1+R2,由部分电路的欧姆定律得U=IR2,电容器所带电荷量为Q=CU=4.8×10-8C。动生电动势的电路问题【例2】(多选)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.图示位置处棒O点电势高于b点电势B.a、b两点间的电势差为Uab=112Bd2ωC.转动过程中金属棒与圆环上消耗的电功率之比为21∶D.金属棒转动一圈的时间内通过棒的电荷量为2πBd23R答案:CD解析:根据右手定则可知,题图示位置直金属棒Oa部分充当电源,电源内部电流方向为O→a,则在外电路电流方向为b→O,则金属棒O点电势低于b点电势,故A错误;由法拉第电磁感应定律可知,感应电动势E感=Bdv=Bd·ωd2=Bωd22,根据等效电路可知,圆环部分电阻为R环=11R+1R=R2,整个电路的总电阻为R总=R环+R=3R2,干路电流为I=E感R总=Bωd23R,a、b两点间的电势差大小Uab=IR环=Bωd26,故B错误;转动过程中金属棒与圆环上消耗的电功率分别为P棒=I2R,P环=I2R环=I2R2,故转动过程中金属棒与圆环上消耗的电功率之比为P棒∶P环=21∶,故C正确;金属棒转动一圈的时间内通过棒的电荷量为q=IΔt=Bωd23R×2πω=2πBd23R,故D正确。题型二电磁感应中电荷量的计算感应电荷量的求法小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com公式说明方法1q=It,式中I为回路中的恒定电流,t为时间①由于导体棒匀速切割磁感线产生感应电动势而使得闭合回路中的电流恒定,根据电流定义式可知q=It②闭合线圈中磁通量均匀增大或减小且回路电阻保持不变,则电路中的电流I恒定,时间t内通过线圈横截面的电荷量q=It公式说明方法2q=nΔΦR。其中R为回路电阻,ΔФ为穿过闭合回路的磁通量变化量①闭合回路中的电阻R不变,并且只有磁通量变化为电路提供电动势②从表面来看,通过回路的电荷量与时间无关,但ΔФ与时间有关,随时间变化公式说明方法3Δq=C·ΔU=CBlΔv,式中C为电容器的电容,B为匀强磁场的磁感应强度,l为导体棒切割磁感线的有效长度,Δv为导体棒切割速度的变化量在匀强磁场中,电容器接在切割磁感线的导体棒两端,不计一切电阻,电容器两极板间电压等于导体棒切割磁感线产生的感应电动势E,通过电容器的电流I=ΔqΔt=CΔUΔt,又E=Blv,则ΔU=BlΔv,可得Δq=CBlΔv【例3】(2024·江常州模苏拟)在如图甲...

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