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《新课标2018年高考物理总复习配套讲义：第59课时电磁感应的电路问题》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第59课时电磁感应的电路问题(题型研究课)［命题者说］电磁感应的电路问题是高考常考的问题，也是电磁感应综合问题的基础，只有正确理清电磁感应形成的回路，才能进一步解决电磁感应中的图像、动力学、能量等问题。一、导体切割磁感线的电路结构分析平动切割转动切割电源平动切割的导体棒转动切割的导体棒内阻平动棒上的电阻转动棒上的电阻电动势E=BLvE-^BcoL2感应电流E用闭合电路欧姆定律：电流方向用右手定则判断路端电压电路接通时切割棒两端的电压考法1平动切割的电路问题•XXXXXXXXXXXXXXX［例如图所示，间距L=lm的两根足够长的固定水平平行导轨间存在着匀强磁
2、场，其磁感应强度大小B=1T、方向垂直于纸面向里，导轨上有一金属棒AfN与导轨垂直且在水平拉力F作用下以p=2m/s的速度水平向左匀速运动。&=8Q,/?2=12Q,C=6pF,导轨和棒的电阻及一切摩擦均不计。开关9、S2闭合，电路稳定后，求：⑴通过Ri的电流I的大小和方向；(2)拉力F的大小；⑶开关S］切断后通过人2的电荷量0。［详细分析］(1)开关Si、S2闭合后，根据右手定则知棒中的感应电流方向是由M-N,所以通过的电流方向是由b—ciMN中产生的感应电动势的大小E=BLvF流过的电流1=R
3、R代入数据解得/=0.1Ao(2)棒受力平衡，有F=F安F
4、^=BIL代入数据解得F=0.1No(2)开关9、S2闭合，电路稳定后，电容器所带电荷量0=C〃?2S
5、切断后，流过的电荷量Q等于电容器所带电荷量的减少量，即0=01—o代入数据解得0=7.2X1O_6C［答案］(l)O.lA,方向(2)0.1N(3)7.2XI0_6C考法2转动切割的电路问题［例2］(2016上海闸北期末)半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为尸、质量分布均匀的直导体棒M/V置于圆导轨上，NM的延长线过圆导轨中心O,装置的俯视图如图所示。整个装置位于一磁感应强度大小为B的匀强磁场中，方向竖直向下。在内、外圆导轨间对称地
6、接有三个阻值均为R的电阻。直导体棒在垂直作用于导体棒MN中点的水平外力F作用下，以角速度少绕O点顺时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触，导体棒和导轨电阻均可忽略。求：(1)导体棒产生的感应电动势；(2)流过导体棒的感应电流；(3)外力的大小。［详细分析］(1)根据E=^B(oL2］13得E感=亍3血(2/)2—空〃初2=空&卯2。(2)三个电阻为并联关系：3“29Bcor2~R~2R°(3)外力F=BId=B［答案］⑶喙［通法归纳］处理电磁感应电路问题的一般思路确定电路电源—确定感应电动势的大小和方向分析电路结构画出等效电路，分析内、外电路1根
7、据欧姆定律、电功率、焦耳定选用规律求解律等关系式联立求解［集训冲关］1・（多选）（2016・全国甲卷）法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、0分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场〃中。圆盘旋转时，关于流过电阻尺的电流,下列说法正确的是（）A・若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B.若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿”到方的方向流动C・若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍详细分析：选AB由右手定则知，
8、圆盘按如题图所示的方向转动时，感应电流沿“到〃的方向流动，选项B正确；由感应电动势E=^Bb知，角速度恒定，则感应电动势恒定，电流大小恒定，选项A正确；角速度大小变化，感应电动势大小变化，但感应电流方向不变，选项C错误；若少变为原来的2倍，则感应电动势变为原来的2倍，电流变为原来的2倍，由P=I2R知，电流在7?上的热功率变为原来的4倍，选项D错误。2•如图所示，/?i=5Q,R2=60,电压表与电流表的量程分别为0〜10V和0〜3A,电表均为理想电表。导体棒血与导轨电阻均不计，且导轨光滑，导轨平面水平，血棒处于匀强磁场中。⑴当变阻器R接入电路的阻值调到3
9、0Q,且用鬥=40N的水平拉力向右拉ab棒并使之达到稳定速度5时，两表中恰好有一表满偏，而另一表又能安全使用，则此时ab棒的速度可是多少？（2）当变阻器接入电路的阻值调到3Q,且仍使血棒的速度达到稳定时，两表中恰有一表满偏，而另一表能安全使用，则此时作用于血棒的水平向右的拉力尺是多大？详细分析：（1）假设电流表指针满偏，即Z=3A,那么此时电压表的示数应为i/=/并=15V,此时电压表示数超过了量程，不能正常使用，不合题意。因此，应该是电压表正好达到满偏。当电压表满偏时，即3=10V,此时电流表的示数为A=¥=2A设血棒稳定时的速度为5,产生的感应电动势为
10、则E=Blg,且Ex=Ix（Rx+R#）=20V血棒受到的安培力
