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1、学案46电磁感应中的电路与图象问题一、电磁感应中的电路问题1.内电路和外电路(1)切割磁感线运动的导体或磁通赧发生变化的线圈都相当于电源，该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻Cr).(2)除电源外其余部分是外电路.2.解决与电路相联系的电磁感应问题的基木方法⑴用法拉笫电磁感应定律和楞次定律(或右手定则)确定感应电动势的人小和方向.(2)M等效电路图.(3)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路的性质、电功率等公式求解.3.与上述问题相关的几个知识点A①(1)电源电动势：E=n^YnKE=Blv.E(2)闭合电路欧姆定律：1=订7・部分
2、电路欧姆定律：电源的内电压:U内=Ir・电源的路端电压：U外=IR=E—It.⑶消耗功率：P外=IU,P总=IE.AcP⑷通过导体的电荷最：q=TAt=n^p^>二、电磁感应中的图彖问题1・图象问题可以综合法拉第电磁感应定律、楞次定律或右手定则、安培定则和左手定则，还有与之相关的电路知识和力学知识等.2.对于图彖问题，搞清物理量Z间的函数关系、变化范围、初始条件、斜率的物理意义等，往往是解题的关键.3.解决图象问题的一般步骤⑴明确图象的种类，即是B—t图象还是①一t图象，或者E-t图象、I—t图象等.(2)分析电磁感应的具体过程.(3)
3、用右手定则或楞次定律确定方向对应关系.(4)结合法拉笫电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式.(5)根据函数关系式，进行数学分析，如分析斜率的变化、截距等.(6)画图象或判断图象.法拉第电磁感应定律的应用A①1.感应电动势的大小由穿过电路的磁通量的变化率=和线圈的匝数共同决定，而与磁通虽0、磁通量的变化量A0的人小没有必然联系.2.具体而言：当仅山〃引起时，则E=r^・、当A。仅山S引起时，则F=/弓养A①3.磁通虽的变化率=是0—/图象上某点切线的斜率.【例1】.穿过闭合回路的磁通量①随时间t变化的图彖分别如图3所示
4、，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是()A.B.图①屮，I叫路产生的感应电动势恒定不图②中，回路产生的感应电动势一直在变变大C.图③中，回路在0〜t】时间内产生的感应电动势小于在b〜t2时间内产生的感应电动势D.图④中，回路产生的感应电动势先变小再变大【例3】vAB（2011・山东・22）如图6所【例2].粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场小，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行.现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如下图所示，则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值授大的
5、是（）■■XXXh2h3hAh5h&A示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计.两质最、长度均相同的导体棒c、d,置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处.磁场宽为3h,方向与导轨平面垂直.先由静止释放c,c刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d,两导体棒与导轨始终保持良好接触.用弘表示c的加速度，Ekd表示d的动能，Xc、Xd分别表示c、d相对释放点的位移•下列图中正确的是（）【例4】（2011•四川・24）如图14所示，间距1=0.3m的平行金属导轨讪心和agbzc?分别固定在两个竖直面内.在水平面aibib2a2
6、x域内和倾角
7、（）=37°的斜面cbb2C2区域内分别有磁感应强度B】=0.4T、方向竖直向上和B2=lT、方向垂直于斜面向上的匀强磁场.电阻R=0.3Q、质量叫=0.1kg、长为1的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上,S杆的两端固定在b：、b2点，K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好.一端系于K杆小点的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂，绳上穿有质量m,=0.05kg的小环.已知小环以a=6m/s2的加速度沿绳下滑，K杆保持静止，Q杆在垂直于杆H•沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动.不计导轨电阻和滑轮摩擦,绳不可伸长.取g=10m/s2,si
8、n37°=0.6,cos37°=0.&求（1）小环所受摩擦力的大小；（2）Q杆所受拉力的瞬时功率.叫严,0侶1•两根光滑的长直金属导轨MN.WNz平行放置于同一水平面内，导轨间距为1,电阻不计,M、W处接冇如图15所示的电路，电路中各电阻的阻值均为R,电容器的电容为C.长度也为1、阻值也为R的金属棒ab垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场屮.ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab运动距离为x的过程中，整个回路屮产生的焦耳热为Q.求：（1）ab运动速度v的大小；（2）电容器所带的电荷量q.2
9、.两根平行的长直金属导轨，其电阻不计，导线臼方、乙力跨在导轨上且与导轨接触良好,如图9所示，"的电阻大于加的电阻,当刃在外力川（大小）的作用下，匀速向右运动吋，仪力在外力庄（大小）的作用下保持静止，那么在不
