第二章 综合融通(二)　电磁感应中的电路及图像问题（课件 学案 练习）高中物理人教版（2019）选择性必修 第二册

综合·融通(二)　电磁感应中的电路及图像问题 (融会课—主题串知综合应用) 电磁感应中的电路及图像问题是高考试题中的高频考点，通过本节课的学习要掌握楞次定律、右手定则、法拉第电磁感应定律的应用；综合应用楞次定律和法拉第电磁感应定律解决图像问题。 主题(一)　电磁感应中的电路问题 [知能融会通] 处理电磁感应中电路问题的一般思路 (1)明确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电源，其他部分是外电路。 (2)画等效电路图，分清内、外电路。 (3)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，用楞次定律或右手定则确定感应电流的方向。在等效电源内部，电流方向从负极指向正极。 (4)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率、电热等公式联立求解。 [典例]　(2024·四川广安期末)如图所示，间距为L＝1.5 m的光滑平行金属导轨固定在水平地面上，现垂直导轨放置一个有效电阻为r＝1 Ω的直导体棒，在导轨的两端分别连接两个电阻，阻值分别为R1＝3 Ω、R2＝6 Ω，其他电阻不计，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.1 T。当直导体棒在导轨上以v＝6 m/s的速度向右匀速运动时，求： (1)流过R1和R2的电流大小； (2)导体棒克服安培力做功的瞬时功率。 尝试解答： /方法技巧/ 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。 [题点全练清] 1．(2024·天津期末)如图所示，在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，用外力拉动金属杆MN在平行金属导轨上向右以速度v0匀速滑动，金属导轨电阻不计，金属杆的电阻为2R、长度为L，ab间电阻为R，则(　　) A．通过电阻R的电流方向为b→a B．外力与速度方向同向且大小为BLv0 C．MN两端的电势差为 D．金属杆所受安培力大小时刻发生改变 2．(2024·山东东营期末)(多选)如图所示，半径为L的导电圆环(电阻不计)绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属轴以角速度ω逆时针匀速转动。圆环上接有电阻均为r的三根金属辐条OA、OB、OC，辐条互成120°角。在圆环圆心角∠MON＝120°的范围内(两条虚线之间)分布着垂直圆环平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，圆环的边缘通过电刷P和导线与一个阻值也为r的定值电阻R0相连，定值电阻R0的另一端通过导线接在圆环的中心轴上。在圆环匀速转动过程中，下列说法中正确的是(　　) A．通过定值电阻R0的电流为 B．定值电阻R0两端的电压为BL2ω C．圆环转动一周，定值电阻R0产生的热量为 D．金属辐条OA、OB、OC进出磁场前后，辐条中电流的大小不变，方向改变 主题(二)　电磁感应中的电荷量问题 [知能融会通] 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时间内迁移的电荷量(感应电荷量)q＝I·Δt＝·Δt＝n··Δt＝。 从上式可知，线圈匝数一定时，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。 [典例]　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 听课记录： [题点全练清] 1.如图所示，一匝数为N、面积为S、总电阻为R的圆形线圈，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面。当线圈由原位置翻转180°，此过程中通过线圈导线横截面的电荷量为(　　) A. B. C. D. 2．如图所示，空间存在垂直于纸面的匀强磁场，在半径为a的圆形区域内部及外部，磁场方向相反，磁感应强度的大 ... ...