第3单元 电磁感应的综合应用 五1 必备知识要打率 抓双基 固本源 得基础分 掌握程度 BIBEL ZHISHIYAD DALAO 知识点一 电磁感应中的电路问题 想一想 用均匀导线做成的正方形线框边长为 02m,正方形的一半放在垂直于纸面向里x 的匀强磁场中,如图9-3-1所示。在磁场图9-3-1 以10T/s的变化率增强时,线框中a、b两点间的电势差是 多少? MYKONGLONG
电磁感应中的电路问题 [想一想] 用均匀导线做成的正方形线框边长为 0.2 m，正方形的一半放在垂直于纸面向里 的匀强磁场中，如图9－3－1所示。在磁场 以10 T/s的变化率增强时，线框中a、b两点间的电势差是 多少？ 图9－3－1
A④ABS [提示]由E=A=M=10×002V=0.2V,由楞 次定律及电路知识可知Umb=-2=-0V MYKONGLONG
[提示] 由 E＝ ΔΦ Δt ＝ ΔB·S Δt ＝10×0.02 V＝0.2 V，由楞 次定律及电路知识可知 Uab＝－ E 2＝－0.1 V
记一记 1.内电路和外电路 (1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线 圈都相当抱源 (2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源 的内阻,其余部分是外电路 2.电源电动势和路端电压 (1)电动势:E=B或E=Mr_。 (2)路端电压:U=IR=E一。 MYKONGLONG
1．内电路和外电路 (1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线 圈都相当于 。 (2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源 的 ，其余部分是 。 2．电源电动势和路端电压 (1)电动势：E＝Blv或E＝ 。 (2)路端电压：U＝IR＝ 。 [记一记] 电源 内阻 外电路 n ΔΦ Δt E－Ir
试一试 ××a 1如图9-3-2所示,MN、PQ是间距为×× R L的平行金属导轨,置于磁感应强度为 ××| P×××b×Q B,方向垂直导轨所在平面向里的匀强 图9-3-2 磁场中,M、P间接有一阻值为R的电阻。一根与导轨 接触良好、有效阻值为的金属导线mb垂直导轨放置, 并在水平外力F的作用下以速度向右匀速运动,则(不 计导轨电阻) MYKONGLONG
1.如图 9－3－2 所示，MN、PQ 是间距为 L 的平行金属导轨，置于磁感应强度为 B，方向垂直导轨所在平面向里的匀强 磁场中，M、P 间接有一阻值为 R 的电阻。一根与导轨 接触良好、有效阻值为R 2 的金属导线 ab 垂直导轨放置， 并在水平外力 F 的作用下以速度 v 向右匀速运动，则(不 计导轨电阻) ( ) [试一试] 图9－3－2
A.通过电阻R的电流方向为P→R→M B.a、b两点间的电压为BLv C.a端电势比b端高 D.外力F做的功等于电阻R上发出的焦耳热 解析:由右手定则可知通过金属导线的电流由b到a,即通过电 阻R的电流方向为M→R→P,A错误;金属导线产生的电动势 为BLU,而a、b两点间的电压为等效电路路端电压,由闭合电 路欧姆定律可知,a、b两点间电压为BLU,B错误;金属导线 可等效为电源,在电源内部,电流从低电势流向高电势,所以a 端电势高于b端电势,C正确;根据能量守恒定律可知,外力 做功等于电阻R和金属导线产生的焦耳热之和,D错误。 答案:C MYKONGLONG
A．通过电阻R的电流方向为P→R→M B．a、b两点间的电压为BLv C．a端电势比b端高 D．外力F做的功等于电阻R上发出的焦耳热 解析：由右手定则可知通过金属导线的电流由 b 到 a，即通过电 阻 R 的电流方向为 M→R→P，A 错误；金属导线产生的电动势 为 BLv，而 a、b 两点间的电压为等效电路路端电压，由闭合电 路欧姆定律可知，a、b 两点间电压为2 3 BLv，B 错误；金属导线 可等效为电源，在电源内部，电流从低电势流向高电势，所以 a 端电势高于 b 端电势，C 正确；根据能量守恒定律可知，外力 做功等于电阻 R 和金属导线产生的焦耳热之和，D 错误。 答案：C
知识点二 电磁感应的图象问题 「想一想] 圆形导线框固定在匀强磁场中,磁感线的方向与 导线框所在平面垂直。规定磁场的正方向垂直纸面向里, 磁感应强度B随时间变化的规律如图9-3-3所示。若规 定顺时针方向为感应电流i正方向,请画出一图象。 B/T Bo Bo 图9-3-3 MYKONGLONG
电磁感应的图象问题 [想一想] 圆形导线框固定在匀强磁场中，磁感线的方向与 导线框所在平面垂直。规定磁场的正方向垂直纸面向里， 磁感应强度B随时间变化的规律如图9－3－3所示。若规 定顺时针方向为感应电流i的正方向，请画出i－t图象。 图9－3－3
提示:据法拉第电磁感应定律:E=nM=nSMr 由B一t图象知,1~3s,B的变化率相同,0~1s、3~4 s,B的变化率相同,再结合楞次定律,0~1s、3~4s 内感应电流的方向为顺时针方向,1~3s内感应电流的方 向为逆时针方向。故it图象如图所示: /A 234t/s MYKONGLONG
提示：据法拉第电磁感应定律：E＝n ΔΦ Δt ＝nS· ΔB Δt ， 由 B－t 图象知，1～3 s，B 的变化率相同，0～1 s、3～4 s，B 的变化率相同，再结合楞次定律，0～1 s、3 ～4 s 内感应电流的方向为顺时针方向，1～3 s 内感应电流的方 向为逆时针方向。故 i－t 图象如图所示：
记一记 1.图象类型 (1)磁感应强度B、磁通量φ、感应电动势E和感应 电流随时间变化的图象,即B—图象、Φ一图象、E 图象和Ⅰ图象。 (2)对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的 情况,还常涉及感应电动势E和感应电流随位移x变化 的图象,即E-x图象和-x的图象。 MYKONGLONG
[记一记] 1．图象类型 (1)磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动势E和感应 电流I随时间t变化的图象，即B－t图象、Φ－t图象、E －t图象和I－t图象。 (2)对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的 情况，还常涉及感应电动势E和感应电流I随位移x变化 的图象，即E－x图象和I－x的图象
2.问题类型 (1)由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象。 (2)由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相 应的物理量。 (3)利用给出的图象判断或画出新的图象。 MYKONGLONG
2．问题类型 (1)由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象。 (2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相 应的物理量。 (3)利用给出的图象判断或画出新的图象
试一试 2如图9-3-4所示,一闭合直角三角形AB* 线框以速度ν匀速穿过匀强磁场区域 ××× 从BC边进入磁场区开始计时,到A点图9-3-4 离开磁场区为止的过程中,线框内感应电流的情况(以 逆时针方向为电流的正方向是图9-3-5中的( O B 图9-3-5 MYKONGLONG
[试一试] 2.如图9－3－4所示，一闭合直角三角形 线框以速度v匀速穿过匀强磁场区域。 从BC边进入磁场区开始计时，到A点 离开磁场区为止的过程中，线框内感应电流的情况(以 逆时针方向为电流的正方向)是图9－3－5中的( ) 图9－3－4 图9－3－5