教科版高中物理选择性必修第二册第2章素养培优课4电磁感应中的电路及图像问题课件

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第二章　电磁感应及其应用素养培优课(四)　电磁感应中的电路及图像问题关键能力·情境探究达成01考点1　电磁感应中的电路问题考点2　电磁感应中的图像问题考点1　电磁感应中的电路问题1．电磁感应中电路知识的关系图2．解决电磁感应中的电路问题三部曲【典例1】　在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n＝1 000匝，横截面积S＝20 cm2，螺线管导线电阻r＝1.0 Ω，R1＝4.0 Ω，R2＝5.0 Ω，C＝30 μF。在一段时间内，垂直穿过螺线管的磁场的磁感应强度B的方向如图甲所示，大小按如图乙所示的规律变化，则下列说法中正确的是(　　)甲　　　　　　　乙A．螺线管中产生的感应电动势为1.2 VB．闭合S，电路中的电流稳定后，电容器下极板带负电C．闭合S，电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为2.56×10-2 WD．S断开后，流经R2的电量为1.8×10-2 C√ (1)“电源”的确定方法：切割磁感线的导体(或磁通量发生变化的闭合线圈)相当于“电源”，该部分，导体(或线圈)的电阻相当于电源的“内阻”。(2)电流的流向：在“电源”内部电流从负极流向正极，在“电源”外部电流从正极流向负极。[跟进训练]1．法拉第曾提出一种利用河流发电的设想，并进行了实验研究。实验装置的示意图如图所示，两块面积均为S的矩形金属板，平行、正对、竖直地全部浸在河水中，间距为d。水流速度处处相同，大小为v，方向水平。金属板与水流方向平行。地磁场磁感应强度的竖直分量为B，水的电阻率为ρ，水面上方有一阻值为R的电阻通过包裹材料绝缘的导线和电键K连接到两金属板上，忽略边缘效应，求：  考点2　电磁感应中的图像问题1．电磁感应中常见的图像问题2．处理图像问题要做到“四明确、一理解”【典例2】　(多选)如图所示，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为θ，导轨电阻忽略不计。虚线ab、cd均与导轨垂直，在ab与cd之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场。将两根相同的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好。已知PQ进入磁场时加速度恰好为零。从PQ进入磁场开始计时，到MN离开磁场区域为止，流过PQ的电流随时间变化的图像可能正确的是(　　)A　　　　　　BC　　　　　　D√√ 【典例3】　将一段导线绕成图甲所示的闭合回路，并固定在水平面(纸面)内。回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中。回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图像是(　　)甲　　　　　　乙A　　　　B　　　　C　　　　 D√ 电磁感应中图像选择类的两个常用方法[跟进训练]2．如图甲所示，在周期性变化的匀强磁场区域内有一垂直于磁场、半径为r＝1 m、电阻为R＝3.14 Ω的单匝金属圆线圈，若规定逆时针方向为电流的正方向，当磁场按图乙所示的规律变化时，线圈中产生的感应电流与时间的关系图像正确的是(　　)甲　　　　　　　乙A　　　　　　　　　BC　　　　　　　　　D√ 3．如图所示，在空间中存在两个相邻的、磁感应强度大小相等、方向相反的有界匀强磁场，其宽度均为L。现将宽度也为L的矩形闭合线圈，从图中所示位置垂直于磁场方向匀速拉过磁场区域，则在该过程中，图中能正确反映线圈中所产生的感应电流(逆时针方向为正)或其所受的安培力(向左为正方向)随时间变化的图像是(　　)A　　　　　B　　　　C　　　　D√D　[由楞次定律可知，当矩形闭合线圈进入磁场和离开磁场时，安培力总是阻碍物体的运动，方向始终向左，所以外力始终水平向右，因安培力的大小不同且在中间时最大，故D正确，C错误；当矩形闭合线圈进入磁场时，由法拉第电磁感应定律判断，感应电流的大小在中间时最大，故A、B错误。]