2026高考物理复习课件 第十一章第3讲 专题：电磁感应中的电路及图像问题

第十一章电磁感应第3讲专题：电磁感应中的电路及图像问题 目录12考点一电磁感应中的电路问题和电荷量的计算考点二电磁感应中的图像问题课时作业3 考点一电磁感应中的电路问题和电荷量的计算 1．分析电磁感应中电路问题的基本步骤注：如果在一个电路中产生电动势的部分有几个且相互联系，可视为等效电源的串、并联。 例1(2025·河北省承德市高三上11月月考)如图甲所示，N＝50匝的线圈(图中只画了2匝)，电阻r＝2Ω，其两端与一个R＝48Ω的电阻相连。线圈内有垂直纸面向里的磁场，磁通量按图乙所示规律变化。下列选项正确的是()A．线圈中的感应电流沿顺时针方向B．A、B之间的电势差为25VC．0．1s时间内非静电力搬运的电荷量为0．05CD．电阻R上产生的热功率为12．5W 考点二电磁感应中的图像问题 1．解题关键弄清初始条件、物理量的正负对应的变化范围、所研究物理量的函数表达式、进出磁场的转折点等是解决此类问题的关键。2．解题步骤(1)明确图像的种类，即是Bt图还是Φt图，或者Et图、It图等；对切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，还常涉及Ex图像和ix图像。 (2)分析电磁感应的具体过程。(3)用右手定则或楞次定律确定方向的对应关系。(4)结合法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律、牛顿运动定律等知识写出相应的函数关系式。(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)画图像或判断图像。 3．常用方法(1)排除法：定性地分析电磁感应过程中物理量的正负，增大还是减小，以及变化快慢，来排除错误选项。(2)函数法：写出两个物理量之间的函数关系，然后由函数关系对图像进行分析和判断。 例4两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直。边长为0．1m、总电阻为0．005Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图甲所示。已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t＝0时刻进入磁场。导线框中感应电动势随时间变化的图线如图乙所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正)。下列说法正确的是()A．磁感应强度的大小为0．5TB．导线框运动速度的大小为1m/sC．磁感应强度的方向垂直于纸面向里D．在t＝0．4s至t＝0．6s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0．04N 例5(2025·安徽省铜陵市高三上期末)如图所示，一边长为L的均质正方形金属线框abcd，以恒定的速率v水平向右依次通过宽度为L的垂直纸面向里的匀强磁场和宽度为2L的垂直纸面向外的匀强磁场，两区域的磁感应强度均为B，则金属线框从磁场左边界处到穿出磁场过程，若以顺时针电流为正方向，则线框中的电流随位移变化的图像是() 例6(多选)如图甲所示，三角形线圈abc水平放置，在线圈所在区域存在一变化的磁场，其变化规律如图乙所示。线圈在外力作用下处于静止状态，规定垂直于线圈平面向下的磁场方向为正方向，在线圈平面中垂直ab边斜向下的受力方向为正方向，线圈中感应电流沿abca方向为正方向，则线圈内电流及ab边所受安培力随时间变化规律的图像是() 课时作业 ［A组　基础巩固练］ 3．如图所示，MNQP是边长为L和2L的矩形，在其由对角线划分的两个三角形区域内充满磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场。边长为L的正方形导线框，在外力作用下水平向左匀速运动，线框左边始终与MN平行。设导线框中感应电流i逆时针流向为正。若t＝0时左边框与PQ重合，则左边框由PQ运动到MN的过程中，下列it图像正确的是() 4．(多选)一跑步机的原理图如图所示，该跑步机水平底面固定有间距L＝0．8m的平行金属电极，电极间充满磁感应强度大小B＝0．5T、方向竖直向下的匀强磁场，且接有理想电压表和阻值为8Ω的定值电阻R，匀速运动的绝缘橡胶带上镀有电阻均为2Ω的平行细金属条，金属条间距等于电极长度d且与电极接触良好。某人匀速跑步时，电压表的示数为0．8V。下列说法正确的是()A．通过电阻R的电流为0．2AB．细金属条的速度大小为2．5m/sC．每2s内通过电阻R的电荷量为0．2CD．人克服细金属条所受安培力做功的功率为0．2W 6．(多选)如图为带灯的自行车后轮的示意图。金属轮框与轮轴之间均匀地连接四根金属条，每根金属条中间都串接一个阻值为3Ω的小灯泡，车轮半径为0．3m，轮轴半径可以忽略。车架上固定一个强磁体，可形成圆心角为60°的扇形匀强磁场区域，磁感应强度大小为2．0T，方向垂直纸面(车轮平面)向里。若自行车后轮逆时针转动的角速度恒为10rad/s，不计其他电阻，则()A．通过每个小灯泡的电流始终相等B．当金属条ab在磁场中运动时，金属条ab中的电流从b指向aC．当金属条ab在磁场中运动时，电路的总电阻为4ΩD．当金属条ab在磁场中运动时，所受安培力大小为0．135N［B组　综合提升练］ 7．(2022·河北高考)(多选)如图，两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，一根导轨位于x轴上，另一根由ab、bc、cd三段直导轨组成，其中bc段与x轴平行，导轨左端接入一电阻R。导轨上一金属棒MN沿x轴正向以速度v0保持匀速运动，t＝0时刻通过坐标原点O，金属棒始终与x轴垂直。设运动过程中通过电阻的电流强度为i，金属棒受到安培力的大小为F，金属棒克服安培力做功的功率为P，电阻两端的电压为U，导轨与金属棒接触良好，忽略导轨与金属棒的电阻。下列图像可能正确的是() 8．(2024·浙江6月选考)某小组探究“法拉第圆盘发电机与电动机的功用”，设计了如图所示装置。飞轮由三根长a＝0．8m的辐条和金属圆环组成，可绕过其中心的水平固定轴转动，不可伸长细绳绕在圆环上，系着质量m＝1kg的物块，细绳与圆环无相对滑动。飞轮处在方向垂直环面的匀强磁场中，左侧电路通过电刷与转轴和圆环边缘良好接触，开关S可分别与图示中的电路连接。已知电源电动势E0＝12V、内阻r＝0．1Ω，限流电阻R1＝0．3Ω，飞轮每根辐条的电阻R＝0．9Ω，电路中还有可调电阻R2(待求)和电感L，不计其他电阻和阻力损耗，不计飞轮转轴大小，重力加速度g＝10m/s2。［C组　拔尖培优练］ (1)开关S掷1，“电动机”提升物块匀速上升时，理想电压表示数U＝8V，①判断磁场方向，并求流过电阻R1的电流I；②求物块匀速上升的速度v。(2)开关S掷2，物块从静止开始下落，经过一段时间后，物块匀速下降的速度与“电动机”匀速提升物块的速度大小相等，①求可调电阻R2的阻值；②求磁感应强度B的大小。答案：(1)①垂直纸面向外10A②5m/s(2)①0．2Ω②2．5T