2026屆高考物理沖刺復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)的電路問題【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、能分析電磁感應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)，會求電源的電動勢、電路電流、外電壓、電功和電荷量。2、會畫電磁感應(yīng)中等效電路圖3、通過學(xué)習(xí)，能知道求解電磁感應(yīng)中電荷量的幾種求解方法1．內(nèi)電路和外電路(1)切割磁感線運動的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的線圈都相當(dāng)于電源．(2)該部分導(dǎo)體的電阻或線圈的電阻相當(dāng)于電源的_______，其余部分是_________．2．電源電動勢和路端電壓(1)電動勢：E＝_______或E＝nΔΦ/Δt.(2)路端電壓：U＝IR＝________.(3)在電磁感應(yīng)電路中，相當(dāng)于電源的部分把其他形式的能通過電流做功轉(zhuǎn)化為電能．(4)“電源”兩端的電壓為路端電壓，而不是感應(yīng)電動勢．內(nèi)阻外電路BlvE－IrErRI考點一、電磁感應(yīng)中的電路問題3.電磁感應(yīng)電路的幾個等效問題NS3.電磁感應(yīng)中電路知識的關(guān)系圖ErR（1）電源分析：

①產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體（切割磁感線運動的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的線圈）相當(dāng)于電源。②電動勢大?。孩垭妱觿莘较颍海?）電路結(jié)構(gòu)分析：

①電路元件的串并聯(lián)關(guān)系，作等效電路圖

②路端電壓和電動勢關(guān)系：

★等效電源兩端電壓是路端電壓

，而不是等效電源的電動勢。

★只有開路時或電源內(nèi)阻忽略時,路端電壓才等于電動勢。E=nΔΦ/Δt或E=BLVsinθ電源的正負(fù)極（電源內(nèi)部電流由電源負(fù)極流向電源正極）可以根據(jù)楞次定律或右手定則來判斷。4.解決電磁感應(yīng)中的電路問題三部曲感應(yīng)電流電荷量q的三種求法q＝It，式中I為回路中的恒定電流，t為時間。2．閉合線圈中磁通量均勻增大或減小且回路電阻保持不變，則電路

中的電流恒定，時間t內(nèi)通過線圈橫截面的電荷量q＝It。1．由于導(dǎo)體棒勻速切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢而使得閉合回路中的電流恒定，根據(jù)電流定義式可知q＝It。

式中R為回路電阻，ΔФ為穿過閉合回路的磁通量變化量。1．閉合回路中的電阻R不變，并且只有磁通量變化為電路提供電動勢。2．從表面來看，通過回路的電荷量與時間無關(guān)，但ΔФ與時間有關(guān)，隨時間變化。(1)由上式可知，通過某一截面的感應(yīng)電荷量q僅由線圈匝數(shù)n、回路電阻R和磁通量的變化量ΔΦ決定，與時間長短無關(guān)。閉合回路中磁通量發(fā)生變化時，電荷發(fā)生定向移動而形成感應(yīng)電流，在Δt內(nèi)通過某一截面的電荷量q：(2)求解電路中通過的電荷量時，I、E均為平均值.5.問題歸類兩種類型求解的物理量應(yīng)用的物理規(guī)律以閉合電路歐姆定律為中心進行的求解以部分電路歐姆定律為中心進行的求解感應(yīng)電動勢E、電流I、路端電壓U、電路中通過的電荷量q以及閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化等法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路的歐姆定律、電流的定義、功能關(guān)系以及能量守恒定律等六個基本物理量(電壓、電流、電阻、電功、電功率和電熱)、電容器充電電荷量等三條定律(部分電路歐姆定律、電阻定律和焦耳定律)以及若干基本規(guī)律(串、并聯(lián)電路特點等)畫出等效電路圖注意電路中各個部分的串并聯(lián)關(guān)系關(guān)注電源有無內(nèi)阻注意電源兩端的電壓是路端電壓不是電源電動勢6、解題思路命題點1磁場變化引起的電磁感應(yīng)的電路問題[例1](2020·湖北荊門模擬)(多選)如圖所示,螺線管中線圈匝數(shù)為n,橫截面積為S,總電阻為R,其a、b兩端與兩個定值電阻R1和R2相連,已知R1=R2=R,勻強磁場沿軸線向上穿過螺線管,其大小隨時間變化的關(guān)系式為B=B0+kt,則下列說法正確的有(

)AD解析顯隱A.導(dǎo)體棒ef兩端的電壓不變B.導(dǎo)體棒ef中的電流變大C.拉力F的瞬時功率變大D.導(dǎo)軌abcd消耗的電功率先變大后變小DB例5.粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強磁場中，磁場方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行．現(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向平移出磁場，如圖所示，則在移出過程中線框的一邊a、b兩點間電勢差的絕對值最大的是(

)

命題點3導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動切割引起的電磁感應(yīng)的電路問題[例6](多選)如圖所示,在紙面內(nèi)有半圓形輕質(zhì)導(dǎo)體框,O為圓心,圓半徑長為L,AO段、弧AB段的電阻均為r,BO段導(dǎo)體的電阻可忽略,磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直紙面向里的勻強磁場的邊界與半圓直徑重合。現(xiàn)用外力使導(dǎo)體框在紙面內(nèi)繞O點以角速度ω沿順時針方向轉(zhuǎn)動,從圖示位置勻速轉(zhuǎn)動一周,下列說法正確的是(

)CD[例7](2020·山東臨沂期末)如圖所示,光滑銅環(huán)水平固定,半徑為l,長為l、電阻為r的銅棒OA的一端在銅環(huán)的圓心O處,另一端與銅環(huán)良好接觸,整個裝置處在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中。現(xiàn)使銅棒OA以角速度ω逆時針(俯視)勻速轉(zhuǎn)動,A端始終在銅環(huán)上,定值電阻的阻值為3r,上方導(dǎo)線與O點連接,下方導(dǎo)線與銅環(huán)連接,其他電阻不計。下列說法正確的是(

)A.O點的電勢比A點的電勢高C【例8】如圖所示，電阻不計的光滑U形導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌間距L=0.5m，導(dǎo)軌一端接有R=4.0Ω的電阻.有一質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=1.0Ω的金屬棒ab與導(dǎo)軌垂直放置.整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度B=0.2T.現(xiàn)用F=5N的水平恒力垂直拉動金屬棒ab，使它由靜止開始向右加速運動，當(dāng)金屬棒向右運動的距離為x=2m時速度達(dá)到v=10m/s.設(shè)導(dǎo)軌足夠長.求：（1）此時金屬棒ab中電流I的大小和方向；（2）此時金屬棒ab兩端的電壓U.【1】如圖所示，在寬為l＝0.5m的平行導(dǎo)軌上垂直放置一個有效電阻為r＝0.6Ω的直導(dǎo)體棒，在導(dǎo)軌的兩端分別連接兩個電阻R1＝4Ω、R2＝6Ω，其他電阻不計．整個裝置處在垂直導(dǎo)軌向里的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B＝0.1T．當(dāng)直導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上以v＝6m/s的速度向右運動時，求直導(dǎo)體棒兩端的電壓和流過電阻R1和R2的電流大?。?】(20-21)20.如圖，電阻R=0.1Ω的導(dǎo)體棒ab沿光滑導(dǎo)線框向右勻速運動，線框中接有電阻R=0.4Ω。線框放在磁感應(yīng)強度B=0.1T的勻強磁場中，磁場方向垂直于線框平面。導(dǎo)體棒ab的長度L=0.4m，運動速度V=5m/s。線框的電阻不計。（1）電路abcd中電動勢多大？哪個位置相當(dāng)于電源的正極？（2）ab棒受安培力的功率是多大？R的熱功率是多大？Rab的熱功率是多大？從能的轉(zhuǎn)化和守恒的角度說一說這三個功率關(guān)系的含義?！?】如圖所示，導(dǎo)線全部為裸導(dǎo)線，半徑為r的圓形導(dǎo)線框內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，一根長度大于2r的導(dǎo)線MN以速度v在圓環(huán)上無摩擦地自左向右勻速滑動，電路中的定值電阻為R，其余部分電阻忽略不計.試求MN從圓環(huán)的左端滑到右端的過程中電阻R上通過的電荷量.解析

MN從圓環(huán)的左端滑到右端的過程中，ΔΦ＝B·ΔS＝B·πr2【4】（20-21）9.“沖擊電流計”可用來測磁感應(yīng)強度。已知匝數(shù)為n、面積為S的線圈與沖擊電流計組成閉合電路，總電阻為R。將線圈放在被測勻強磁場中，初始時線圈平面與磁場垂直?，F(xiàn)把線圈繞中心軸00轉(zhuǎn)動90°，沖擊電流計測出通過線圈的電荷量為q，則磁感應(yīng)強度為（

）C解析顯隱【5】如圖示,MN、PQ是間距為L的平行金屬導(dǎo)軌,置于磁感應(yīng)強度為B,方向垂直導(dǎo)軌所在平面向里的勻強磁場中,M、P間接有一阻值為R的電阻.一根與導(dǎo)軌接觸良好、有效阻值為R/2的金屬導(dǎo)線ab垂直導(dǎo)軌放置,并在水平外力F的作用下以速度v向右勻速運動,則(不計導(dǎo)軌電阻)(

)A.通過電阻R的電流方向為P→R→MB.a、b兩點間的電壓為BLvC.a端電勢比b端高D.外力F做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱[6]如圖(甲)所示,螺線管與平行金屬導(dǎo)軌M、N以及金屬桿CD組成閉合回路。螺線管匝數(shù)n=500匝、阻值R=0.5Ω、線圈面積S=2.5×10-2m2,線圈處在空間分布均勻、方向與線圈平面垂直的磁場B1中。導(dǎo)軌M、N的間距L=0.25m,與水平方向的夾角θ=53°,處在磁感應(yīng)強度大小為B2=0.5T、方向垂直導(dǎo)軌平面向下的另一勻強磁場中。CD桿質(zhì)量m=5×10-2kg,水平放置在導(dǎo)軌M、N上與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。兩磁場區(qū)域不重合,導(dǎo)軌M、N和CD桿的電阻均不計。重力加速度g取10m/s2,磁場B1按圖(乙)規(guī)律變化時,CD桿靜止在金屬導(dǎo)軌上,sin53°=0.8。求:(1)流過CD桿電流的大小和方向;(2)CD桿受到的摩擦力大小。解析:(2)設(shè)CD桿受到的安培力為F,摩擦力為f,由平衡條件可得mgsinθ=F+f其中F=ILB2聯(lián)立可得f=0.15N。7.(1)如圖甲所示，兩根足夠長的平行導(dǎo)軌，間距L＝0.3m，在導(dǎo)軌間有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B1＝0.5T。一根直金屬桿MN以v＝2m/s的速度向右勻速運動，桿MN始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。桿MN的電阻r1＝1Ω，導(dǎo)軌的電阻可忽略。求桿MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E1。(2)如圖乙所示，一個匝數(shù)n＝100的圓形線圈，面積S1＝0.4m2，電阻r2＝1Ω。在線圈中存在面積S2＝0.3m2垂直線圈平面(指向紙外)的勻強磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度B2隨時間t變化的關(guān)系如圖丙所示。求圓形線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E2。(3)將一個R＝2Ω的電阻分別與圖甲和圖乙中的a、b端相連接，然后b端接地。試判斷以上兩種情況中，哪種情況a端的電勢較高？并求出較高的電勢φa。8.如圖所示，豎直平面內(nèi)有一金屬環(huán)，其半徑為a，總電阻為2r(金屬環(huán)粗細(xì)均勻)，磁感應(yīng)強度大小為B0的勻強磁場垂直穿過環(huán)平面，環(huán)的最高點A處用鉸鏈連接長度為2a、電阻為r的導(dǎo)體棒AB，AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下，當(dāng)擺到豎直位置時，B點的線速度為v，則此時A、B兩端的電壓大小為?9、如圖所示，半徑為r的金屬圓盤在垂直于盤面的勻強磁場B中，繞過O點的軸以角速度ω沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，則通過電阻R的電流的方向和大小是(金屬圓盤的電阻不計)(

)10.(多選)如