特別策劃計算題突破(四)——電磁感應(yīng)中的電路和圖象問題01/462/461.內(nèi)電路和外電路(1)切割磁感線運(yùn)動導(dǎo)體或磁通量發(fā)生改變線圈都相當(dāng)于電源．(2)該部分導(dǎo)體電阻或線圈電阻相當(dāng)于電源內(nèi)阻，其余部分是外電路．電磁感應(yīng)中電路問題3/462.電磁感應(yīng)中電路知識關(guān)系圖閉合電路電磁感應(yīng)4/463.處理電磁感應(yīng)中電路問題三步驟：5/46C

6/467/468/46題組訓(xùn)練11.(多項(xiàng)選擇)(·金陵中學(xué))如圖所表示，兩根足夠長光滑金屬導(dǎo)軌水平平行放置，間距為l＝1m，cd間、de間、cf間分別接著阻值R＝10Ω電阻．一阻值R＝10Ω導(dǎo)體棒ab以速度v＝4m/s勻速向左運(yùn)動，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好；導(dǎo)軌所在平面存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.5T、方向豎直向下勻強(qiáng)磁場．以下說法中正確是()A.導(dǎo)體棒ab中電流流向?yàn)橛蒪到aB.cd兩端電壓為1VC.de兩端電壓為1VD.fe兩端電壓為1VBD

9/4610/46ABD

11/4612/4613/46(1)求經(jīng)過電阻R電流大小和方向．(2)求圓盤轉(zhuǎn)動過程中克服安培力做功功率．(3)將電刷Q置于電刷P對側(cè)圓盤邊緣，問電阻R上是否有電流？如有請求出其大小，如無請說明理由．【答案】無電流理由見解析14/4615/4616/461.圖象問題電磁感應(yīng)中圖象問題圖象類型(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B，磁通量Φ，感應(yīng)電動勢E和感應(yīng)電流I隨時間t改變圖象，即B-t圖象、Φ-t圖象、E-t圖象和I-t圖象(2)對于切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流情況，還常包括感應(yīng)電動勢E和感應(yīng)電流I隨導(dǎo)體位移x改變圖象，即Ex圖象和Ix圖象問題類型(1)由給定電磁感應(yīng)過程選出或畫出正確圖象(2)由給定相關(guān)圖象分析電磁感應(yīng)過程，求解對應(yīng)物理量應(yīng)用知識右手定則、安培定則、楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓運(yùn)動定律和相關(guān)數(shù)學(xué)知識等17/462.分析方法18/463.電磁感應(yīng)中圖象類選擇題兩種?？捶ǚ?1)排除法：定性地分析電磁感應(yīng)過程中物理量改變趨勢(增大還是減小)、改變快慢(均勻改變還是非均勻改變)，尤其是物理量正負(fù)，排除錯誤選項(xiàng)．(2)函數(shù)法：依據(jù)題目所給條件定量地寫出兩個物理量之間函數(shù)關(guān)系，然后由函數(shù)關(guān)系對圖象作出分析和判斷，這未必是最簡捷方法，但卻是最有效方法．19/46典題演示2(·常州一模)如圖甲所表示，光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成θ角，M、P兩端接一阻值為R定值電阻，阻值為r金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，其它部分電阻不計.整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上．t＝0時對棒施一平行于導(dǎo)軌外力F，棒由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動，經(jīng)過R感應(yīng)電流I隨時間t改變關(guān)系如圖乙所表示．以下關(guān)于穿過回路abPMa磁通量Φ、金屬棒ab加速度a、金屬棒受到外力F、經(jīng)過棒電荷量q隨時間改變圖象中，正確是()D

20/46A

B

C

D

21/4622/4623/46A甲

乙

24/4625/4626/46B

27/46甲

乙

A

B

C

D

28/4629/463.(多項(xiàng)選擇)(·海安中學(xué))如圖所表示，空間有豎直向下勻強(qiáng)磁場分布在寬度為2L某矩形區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域左、右邊界分別為MN、PS，以MN上某點(diǎn)O為原點(diǎn)，建立垂直MN、方向水平向右x軸．一邊長為L正方形導(dǎo)線框abcd靜止平放在光滑絕緣水平面上，ab邊位置坐標(biāo)為x＝－L.現(xiàn)給線框加一水平向右恒力F0，線框開始向右運(yùn)動，當(dāng)線框ab邊抵達(dá)PS時，線框剛好做勻速直線運(yùn)動．從線框ab邊經(jīng)過MN時開始計時，要求逆時針方向?yàn)楦袘?yīng)電流正方向、水平向左為安培力正方向．則關(guān)于線框中感應(yīng)電流i和線框所受安培力F與ab邊位置坐標(biāo)x關(guān)系圖線中，正確是()

AD

30/46A

B

C

D

31/4632/46典題演示3(·啟東中學(xué))如圖甲所表示，兩根足夠長平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ被固定在水平面上，導(dǎo)軌間距l(xiāng)＝0.6m，兩導(dǎo)軌左端用導(dǎo)線連接電阻R1及理想電壓表V，電阻為r＝2Ω金屬棒垂直于導(dǎo)軌靜止在AB處；右端用導(dǎo)線連接電阻R2，已知R1＝2Ω，R2＝1Ω，導(dǎo)軌及導(dǎo)線電阻均不計．在矩形區(qū)域CDFE內(nèi)有豎直向上磁場，CE＝0.2m，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間改變規(guī)律如圖乙所表示．開始時電壓表有示數(shù)，當(dāng)電壓表示數(shù)變?yōu)榱愫?，對金屬棒施加一水平向右恒力F，使金屬棒剛進(jìn)入磁場區(qū)域時電壓表示數(shù)又變?yōu)樵瓉碇?，金屬棒在磁場區(qū)域內(nèi)運(yùn)動過程中電壓表示數(shù)一直保持不變．求：電磁感應(yīng)圖象與電路綜合問題33/46甲

乙

34/46(1)t＝0.1s時電壓表示數(shù)．【答案】0.3V(2)恒力F大?。敬鸢浮?.27N(3)從t＝0時刻到金屬棒運(yùn)動出磁場過程中整個電路產(chǎn)生熱量．【答案】0.09J35/4636/4637/4638/4639/46圖(a)

圖(b)

40/46(1)棒進(jìn)入磁場前，電阻R中電流大小和方向．【答案】0.02A方向QN(2)棒經(jīng)過abcd區(qū)域過程中經(jīng)過電阻R電荷量．【答案】0.02C(3)棒經(jīng)過三角形abd區(qū)域時電流i與時間t關(guān)系式．41/4642/462.(·南京學(xué)情調(diào)研)如圖甲所表示，間距為L、足夠長光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ放置在絕緣水平桌面上，N、Q間接有電阻R0，導(dǎo)體棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上，接觸良好．導(dǎo)軌間直徑為L圓形區(qū)域內(nèi)有豎直向下勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小隨時間t改變規(guī)律如圖乙所表示，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌電阻不計，導(dǎo)體棒ab靜止．甲

乙

43/46(1)求在0～