第二章 专题强化7　电磁感应中的电路、电荷量问题（课件 学案 练习，共3份）粤教版（2019）选择性必修 第二册

专题强化7　电磁感应中的电路、电荷量问题 ［学习目标］　1.掌握电磁感应现象中电路问题的分析方法和基本解题思路（重点）。2.掌握电磁感应现象中电荷量求解的基本思路和方法（重难点）。 一、电磁感应中的电路问题 如图所示，边长为L的正方形均匀导体框以速度v0匀速进入右侧的匀强磁场（磁感应强度大小为B），导体框的总阻值为R，　　　　（选填“ab边”或“da边”）相当于电源，电动势大小为　　　　 。请作出等效电路图，Uab为等效电路中的　　　　　　　　　（选填“电动势”“内电压”或“路端电压”），大小为　　　　。 处理电磁感应中电路问题的一般思路 （1）明确“角色”：确定“电源”和外电路。哪部分电路或导体产生感应电动势，该部分电路或导体就相当于　　　　，其他部分是外电路。 （2）画等效电路图：分清内、外电路。 （3）求感应电动势：用法拉第电磁感应定律E=n或E=Blv确定感应电动势的大小，用　　　　定律或　　　　定则确定感应电流的方向。 （4）对闭合回路进行分析、计算：运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点，计算电流、电压、电功率、电热等物理量。 例1　（2024·广州市高二期末）固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd，边长为l，其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝，其余三边均为电阻可忽略的铜线。磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。现有一段与ab段的材料、粗细、长度均相同的电阻丝PQ架在导线框上，如图所示。若PQ以恒定的速度v从ad滑向bc，当其滑过l的距离时，通过aP段电阻的（　　） A.电流大小为，方向由P到a B.电流大小为，方向由a到P C.电流大小为，方向由P到a D.电流大小为，方向由a到P 例2　如图甲所示，10匝铜导线制成的线圈两端点M、N与一阻值R=4.5 Ω的电阻相连，已知线圈总电阻为0.5 Ω，线圈内磁场方向垂直纸面向里，线圈中磁通量随时间变化的规律如图乙所示。规定图甲中B的方向为正方向，电压表为理想电表，下列说法中正确的是（　　） A.线圈中磁通量的变化率为1.5 Wb/s B.φM<φN C.M、N两端电压UMN=-4.5 V D.电压表的读数为4.5 V 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线圈）相当于“电源”，该部分导体（或线圈）的电阻相当于“内电阻”。 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。 二、电磁感应中的电荷量问题 闭合回路中磁通量发生变化时，电荷发生定向移动而形成感应电流，在Δt内通过某一截面的电荷量（感应电荷量）q=·Δt=·Δt=n··Δt=。 如图所示，将一个闭合金属圆环从有界磁场中匀速拉出，第一次速度为v，通过金属圆环某一横截面的电荷量为q1，第二次速度为2v，通过金属圆环某一横截面的电荷量为q2，则q1∶q2=　　　　　　 。若将线圈从原位置翻转180°（磁感应强度为B，线圈面积为S，总电阻为R，始终未出磁场区域），此过程中通过金属圆环某一横截面的电荷量为　　　　。 例3　如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为d和2d的单匝正方形闭合线框a和b，以相同的速度将线框从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外。若此过程中流过两线框的电荷量分别为qa、qb，则qa∶qb为（　　） A.1∶4 B.1∶2 C.1∶1 D.不能确定 线圈匝数一定时，通过某一截面的感应电荷量仅由回路电阻和磁通量的变化量决定，与时间无关。 例4　（多选）手机无线充电技术给用户带来了全新的充电体验，其基本原理是电磁感应现象：给送电线圈中通以变化的电流，就会在邻近的受电线圈中产生感应电流。某次充电过程可简化为如图甲所示的模型，一个阻值为R、匝数为n的圆形金属受电线圈与阻值也为R的电阻R1连接成闭合回路，线圈的半径为r1。在受电线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁 ... ...