ImageVerifierCode 换一换
格式:DOCX , 页数:8 ,大小:501.08KB ,
资源ID:195240      下载积分:20 金币
快捷下载
登录下载
邮箱/手机:
温馨提示:
快捷下载时,用户名和密码都是您填写的邮箱或者手机号,方便查询和重复下载(系统自动生成)。 如填写123,账号就是123,密码也是123。
特别说明:
请自助下载,系统不会自动发送文件的哦; 如果您已付费,想二次下载,请登录后访问:我的下载记录
支付方式: 支付宝    微信支付   
验证码:   换一换

加入VIP,更优惠
 

温馨提示:由于个人手机设置不同,如果发现不能下载,请复制以下地址【https://www.77wenku.com/d-195240.html】到电脑端继续下载(重复下载不扣费)。

已注册用户请登录:
账号:
密码:
验证码:   换一换
  忘记密码?
三方登录: 微信登录   QQ登录   微博登录 

下载须知

1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。
2: 试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓。
3: 文件的所有权益归上传用户所有。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 本站仅提供交流平台,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

版权提示 | 免责声明

本文(专题强化:电磁感应中的电路、电荷量及图像问题 学案(含答案))为本站会员(花好****3)主动上传,七七文库仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知七七文库(发送邮件至373788568@qq.com或直接QQ联系客服),我们立即给予删除!

专题强化:电磁感应中的电路、电荷量及图像问题 学案(含答案)

1、 学习目标 1.掌握电磁感应现象中电路问题的分析方法和基本解题思路.2.掌握电磁感应现 象中感应电荷量求解的基本思路和方法.3.能综合应用楞次定律和法拉第电磁感应定律解决电 磁感应中的图像问题 一、电磁感应中的电路问题 处理电磁感应中的电路问题的一般方法 1明确哪部分电路或导体产生感应电动势,该部分电路或导体就相当于电源,其他部分是外 电路 2画等效电路图,分清内、外电路 3用法拉第电磁感应定律 En t 或 EBlvsin 确定感应电动势的大小,用楞次定律或右 手定则确定感应电流的方向注意在等效电源内部,电流方向从负极流向正极 4运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率等公式联立求解 固

2、定在匀强磁场中的正方形导线框 abcd 的边长为 L, 其中 ab 是一段电阻为 R 的均匀 电阻丝,其余三边均为电阻可以忽略的铜线匀强磁场的磁感应强度为 B,方向垂直纸面向 里 现有一段与 ab 段的材料、 粗细、 长度均相同的电阻丝 PQ 架在导线框上(如图 1 所示) 若 PQ 以恒定的速度 v 从 ad 滑向 bc, 当其滑过L 3的距离时, 通过 aP 段的电流多大?方向如何? 图 1 答案 6BvL 11R 方向由 P 到 a 解析 PQ 在磁场中做切割磁感线运动产生感应电动势,由于是闭合回路,故电路中有感应 电流,可将电阻丝 PQ 视为有内阻的电源,电阻丝 aP 与 bP 并联,

3、且 RaP1 3R、RbP 2 3R,于 是可画出如图所示的等效电路图 外电阻为 R外 RaPRbP RaPRbP 2 9R, 总电阻为 R总R外R2 9RR 11 9 R, 又电源电动势为 EBLv,则电路中的电流为: I E R总 9BLv 11R , 故通过 aP 段的电流为:IaP RbP RaPRbPI 6BLv 11R ,方向由 P 到 a. 1 “电源”的确定方法: “切割”磁感线的导体(或磁通量发生变化的线圈)相当于“电源”, 该部分导体(或线圈)的电阻相当于“内电阻” 2 电流的流向: 在“电源”内部电流从负极流向正极, 在“电源”外部电流从正极流向负极 针对训练 1 (20

4、19 龙岩一中期中)粗细均匀的电阻丝围成如图 2 所示的线框,置于正方形有 界匀强磁场中,磁感应强度为 B,方向垂直线框平面向里,图中 abbc2cd2de2ef2fa 2L.现使线框以同样大小的速度 v 匀速沿四个不同方向平动进入磁场, 并且速度方向始终与 线框先进入磁场的那条边垂直,则在通过如图所示位置时,下列说法正确的是( ) 图 2 A四个图中,图中 a、b 两点间的电势差最大 B四个图中,图中 a、b 两点间的电势差最大 C四个图中,图中回路电流最大 D四个图中,图中回路电流最小 答案 A 解析 设线框的电阻为 R.题图中:a、b 两点间的电势差等于外电压,其大小为 U13 4E1

5、3 4B 2Lv 3 2BLv,电流为 I1 E1 R 2BLv R ;题图中:a、b 两点间的电势差等于外电压的1 3,其 大小为 U21 4E2 1 4B 2Lv 1 2BLv,电流为 I2 2BLv R ;题图中:a、b 两点间的电势差等于外 电压的2 7,其大小为 U3 BLv 4 ,电流为 I3BLv R ;题图中:a、b 两点间的电势差大小为 U4 BLv 2 ,电流为 I42BLv R .可见,题图中 a、b 两点间的电势差最大,题图中回路电流最 小,故 A 正确,B、C、D 错误 二、电磁感应中的电荷量问题 闭合回路中磁通量发生变化时, 电荷发生定向移动而形成感应电流, 在 t

6、 内通过某一截面的 电荷量(感应电荷量)qIt E R总tn t 1 R总t n R总 . (1)由上式可知,线圈匝数一定时,通过某一截面的感应电荷量仅由回路电阻和磁通量的变化 量决定,与时间无关 (2)求解电路中通过的电荷量时,I、E 均为平均值 如图3所示, 导线全部为裸导线, 半径为r的圆形导线框内有垂直于纸面的匀强磁场, 磁感应强度为B, 一根长度大于2r的导线MN以速度v在圆环上无摩擦地自左向右匀速滑动, 电路中的定值电阻为 R,其余部分电阻忽略不计试求 MN 从圆环的左端滑到右端的过程中 电阻 R 上通过的电荷量 图 3 答案 Br2 R 解析 MN 从圆环的左端滑到右端的过程中,

7、 BSBr2 所用时间 t2r v , 所以 E t Brv 2 通过电阻 R 的平均电流为 I E R Brv 2R 通过 R 的电荷量为 q I tBr 2 R . 针对训练 2 (多选)如图 4 所示,长直导线通以方向向上的恒定电流 i,矩形金属线圈 abcd 与导线共面,线圈的长是宽的 2 倍,第一次将线圈由静止从位置平移到位置停下,第二 次将线圈由静止从位置绕过 d 点垂直纸面的轴线旋转 90 到位置停下,两次变换位置的 过程所用的时间相同,以下说法正确的是( ) 图 4 A两次线圈所产生的平均感应电动势相等 B两次线圈所产生的平均感应电动势不相等 C两次通过线圈导线横截面的电荷量相

8、等 D两次通过线圈导线横截面的电荷量不相等 答案 BD 解析 根据通电直导线周围的磁场分布可知,两次通过线圈的磁通量变化量不同,但时间相 同,根据 E n t 可知,线圈所产生的平均感应电动势不相等,选项 A 错误,B 正确;根据 qn R 可知两次通过线圈导线横截面的电荷量不相等,选项 C 错误,D 正确 三、电磁感应中的图像问题 1问题类型 (1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像 (2)由给定的图像分析电磁感应过程,求解相应的物理量 2图像类型 (1)各物理量随时间 t 变化的图像,即 Bt 图像、t 图像、Et 图像和 It 图像 (2)导体做切割磁感线运动时,还涉及感应电动势

9、E 和感应电流 I 随导体位移变化的图像,即 Ex 图像和 Ix 图像 3解决此类问题需要熟练掌握的规律:安培定则、左手定则、楞次定律、右手定则、法拉第 电磁感应定律、欧姆定律等判断物理量增大、减小、正负等,必要时写出函数关系式,进 行分析 (2019 北京市 101 中学高二下期中)如图 5 甲所示,矩形线圈 abcd 位于匀强磁场中, 磁场方向垂直线圈所在平面,磁感应强度 B 随时间 t 变化的规律如图乙所示以图中箭头所 示方向为线圈中感应电流i的正方向, 以垂直于线圈所在平面向里为磁感应强度B的正方向, 则下列图中能正确表示线圈中感应电流 i 随时间 t 变化规律的是( ) 图 5 答案

10、 C 解析 由法拉第电磁感应定律和欧姆定律得:IE R Rt S R B t,所以线圈中的感应电流取 决于磁感应强度 B 的变化率, Bt 图像的斜率为B t, 故在 23 s 内感应电流的大小是 01 s 内的 2 倍再由 Bt 图像可知,01 s 内,B 增大,则 增大,由楞次定律知,感应电流方 向为逆时针, 所以 01 s 内的电流为负值; 同理可得, 12 s 电流为零; 23 s 电流为正值, C 正确 如图 6 所示,一底边长为 L、底边上的高也为 L 的等腰三角形导体线框以恒定的速度 v 沿垂直于磁场区域边界的方向穿过长为 2L、宽为 L 的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里t 0

11、时刻,三角形导体线框的右边刚进入磁场,取沿逆时针方向的感应电流为正方向,则在 三角形导体线框穿过磁场区域的过程中,感应电流 i 随时间 t 变化的图线可能是( ) 图 6 答案 A 解析 根据 EBL有v,IE R BL有v R 可知,三角形导体线框进、出磁场时,有效切割长度 L有 都变小, 则 I 也变小 再根据楞次定律及安培定则, 可知进、 出磁场时感应电流的方向相反, 进磁场时感应电流方向为正方向,出磁场时感应电流方向为负方向,故选 A. 1(电磁感应中的电路问题)如图 7 所示,粗细均匀、电阻为 2r 的金属圆环,放在图示的匀 强磁场中, 磁场的磁感应强度为 B, 圆环直径为 l; 长

12、为 l、 电阻为r 2的金属棒 ab 放在圆环上, 且与圆环接触良好,以速度 v0向左匀速运动,当 ab 棒运动到图示虚线位置(圆环直径处)时, 金属棒两端的电势差为( ) 图 7 ABlv0 B.1 2Blv0 C. 1 3Blv0 D. 2 3Blv0 答案 B 解析 切割磁感线的金属棒 ab 相当于电源, 其电阻相当于电源内阻, 当运动到题图中虚线位 置时,两个半圆金属环相当于并联,等效电路图如图所示则 R外R并r 2,I E R外r 2 Blv0 r . 金属棒两端的电势差等于路端电压,则 UabIR外Blv0 r r 2 1 2Blv0,B 正确 2.(电磁感应中的电荷量问题)(20

13、19 梅州市模拟)如图 8 所示, 正方形金属线圈位于纸面内, 边 长为 L,匝数为 N,电阻为 R,过 ab 中点和 cd 中点的连线 OO恰好位于垂直于纸面向里的 匀强磁场的右边界上,磁感应强度为 B,当线圈从图示位置绕 OO转过 90 时,穿过线圈某 横截面的总电荷量为( ) 图 8 ABL2 BNBL2 C.BL 2 2R D.NBL 2 2R 答案 D 解析 正方形金属线圈从图示位置转过 90 时, 磁通量变化量为 B 1 2L 2BL 2 2 , qN R NBL2 2R ,故 D 正确 3(电磁感应中的电路问题)用相同导线绕制的边长为 L 或 2L 的四个闭合导体线框,以相同 的

14、速度匀速进入右侧匀强磁场,如图 9 所示在每个线框进入磁场的过程中,M、N 两点间 的电压分别为 Ua、Ub、Uc和 Ud.下列判断正确的是( ) 图 9 AUaUbUcUd BUaUbUdUc CUaUbUcUd DUbUaUdUc 答案 B 解析 进入磁场的过程中, MN 切割磁感线, 相当于电源, M、 N 两点间的电压即为路端电压, 四种情况下的电路图如图所示 由闭合电路欧姆定律和串联电路电压分配与电阻成正比可知 Ua3 4BLv, Ub 5 6BLv, Uc 3 2BLv, Ud4 3BLv,故选项 B 正确 4(电磁感应中的图像问题)(2019 大庆铁人中学高二上期末)如图 10

15、所示,有一个等腰直角 三角形的匀强磁场区域,其直角边长为 L,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为 B, 一边长为 L,总电阻为 R 的正方形导线框 abcd,从图示位置开始沿 x 轴正方向以速度 v 匀速 穿过磁场区域取沿 abcda 的方向为感应电流的正方向,则图中表示线框中电流 i 随 bc 边的位置坐标 x 变化的图像,正确的是( ) 图 10 答案 C 解析 在 0L 内,导线框未进入磁场,无感应电流产生;在 L2L 内,bc 边切割磁感线, 切割磁感线的有效长度随 x 增大而均匀增大, 根据楞次定律可知线框中的感应电流为正方向, bc 边到达 x2L 的位置时,感应电流达到最大值,imBLv R ;在 2L3L 内,ad 边切割磁感 线,切割磁感线的有效长度随 x 增大而均匀增大,感应电流为负方向,当 bc 边到达 x3L 位 置时,感应电流达到最大值,imBLv R .综上所述,选项 C 正确