2019年高考物理大一轮复习江苏专版文档：第九章+电磁感应+第3讲+Word版含答案

第3讲　电磁感应定律的综合应用 命题点一　电磁感应中的电路问题 1．产生感应电动势的那部分导体相当于电源． 2．在电源内部电流由负极流向正极． 3．电源两端的电压是路端电压． 例1　半径为r的带缺口刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d且足够宽，如图1甲所示．有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图乙所示．在t＝0时刻平行金属板间有一重力不计、电荷量为q的静止微粒，则以下说法正确的是(　　) 图1 A．第2 s内上极板为正极 B．第3 s内上极板为负极 C．第2 s末微粒回到原来的位置 D．第2 s末两极板间的电场强度大小为 答案　A 解析　由楞次定律得第1 s内下极板为正极，第2 s内和第3 s内上极板为正极，A正确，B错误；在第1 s内微粒向某极板做匀加速运动，第2 s内向同一极板做匀减速直线运动，第2 s末速度为零，C错误；第2 s末两极板之间的电压为E＝＝S＝0.1πr2，电场强度为，D错误． 命题点二　电磁感应中的图象问题 1．题目一般分为两类 (1)由给定的电磁感应过程选出正确的图象； (2)由给定的图象分析电磁感应过程，定性或定量求解相应的物理量或推断出其他图象．常见的图象有B－t图、E－t图、i－t图、v－t图及F－t图等． 2．解题关键 弄清初始条件、正负方向的对应变化范围、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． 3．解决图象问题的一般步骤 (1)明确图象的种类，即是B－t图还是Φ－t图，或者E－t图、I－t图等； (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)画图象或判断图象． 4．求解电磁感应图象类选择题的两种常用方法 (1)排除法：定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化)，特别是分析物理量的正负，以排除错误的选项． (2)函数法：根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系，然后由函数关系对图象进行分析和判断． 例2　(2017·宜兴市下学期初考)如图2所示，在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd.t＝0时刻，线框在水平外力的作用下，从静止开始向右做匀加速直线运动，bc边刚进入磁场的时刻为t1，ad边刚进入磁场的时刻为t2，设线框中产生的感应电流的大小为i，ad边两端电压大小为U，水平拉力大小为F，则下列i、U、F随运动时间t变化关系图象正确的是(　　) 图2 答案　C 解析　线框的速度与时间的关系式为v＝at，a是加速度，设线框边长为L，总电阻为R，在0～t1时间内，感应电流为零，t1～t2时间内，由E＝BLv和i＝得，感应电流与时间的关系式为i＝t，B、L、a、R均不变，电流i与t成正比，t2时间后无感应电流，故A、B错误；在0～t1时间内，感应电流为零，ad边两端的电压为零，t1～t2时间内，电流i与t成正比，ad边两端电压大小为U＝iRad＝×R＝，电压随时间均匀增加，t2时间后无感应电流，但有感应电动势，ad边两端电压大小为U＝E＝BLat，电压随时间均匀增加，故C正确；根据推论得知：线框所受的安培力为F安＝，由牛顿第二定律得F－F安＝ma，得F＝t＋ma,0～t1时间内，感应电流为零，F＝ma，为定值，t1～t2时间内，F与t是线性关系，但不过原点，t2时间后无感应电流，F＝ma，为定值，故D错误． 变式　(多选)(2017·宿迁市上学期期末)如图3甲所示，一个刚性圆形线圈与电阻R构成闭合回路，线圈平面与所在处的匀强磁场方向垂直，磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示．关于线圈中产生的感应电动势e、电 ... ...