电磁感应中的电路、电荷量问题.pptx
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;;;启迪思维 探究重点;一、电磁感应中的电路问题;例1 如图1甲所示,线圈总电阻r=0.5 Ω,匝数n=10,其端点a、b与R=1.5 Ω的电阻相连,线圈内磁通量变化规律如图乙所示.关于a、b两点电势φa、φb及两点电势差Uab,正确的是;解析 从题图乙可知,线圈内的磁通量是增大的,根据楞次定律,感应电流产生的磁场与原磁场方向相反,即感应电流产生的磁场方向为垂直纸面向外,根据右手螺旋定则可知,线圈中感应电流的方向为逆时针方向.
在回路中,线圈相当于电源,由于电流的方向是逆时针方向,所以a相当于电源的正极,b相当于电源的负极,所以a点的电势高于b点的电势.;a、b两点的电势差等于电路中的路端电压,所以Uab=IR=1.5 V,故A正确.;针对训练1 粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行.现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图所示,则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差的绝对值最大的是;解析 磁场中切割磁感线的边相当于电源,外电路可看成由三个相同电阻串联形成,A、C、D选项中a、b两点间电势差的绝对值为外电路中一个电阻两端的电压: ,;例2 固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd的边长为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以忽略的铜线.匀强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2所示).若PQ以恒定的速度v从ad滑向bc,当其滑过 的距离时,通过aP段的电流多大?方向如何?;解析 PQ在磁场中做切割磁感线运动产生感应电动势,由于是闭合回路,故电路中有感应电流,可将电阻丝PQ视为有内阻的电源,;;二、电磁感应中的电荷量问题;例3 如图3所示,导线全部为裸导线,半径为r的圆形导线框内有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B,一根长度大于2r的导线MN以速度v在圆环上无摩擦地自左向右匀速滑动,电路中的定值电阻为R,其余部分电阻忽略不计.试求MN从圆环的左端滑到右端的过程中电阻R上通过的电荷量.;解析 MN从圆环的左端滑到右端的过???中,
ΔΦ=B·ΔS=B·πr2;针对训练2 物理实验中,常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量.如图4所示,探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度.已知线圈的匝数为n,面积为S,线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R.若将线圈放在被测匀强磁场中,开始时线圈平面与磁场;返回;检测评价 达标过关;1.(电磁感应中的电路问题)(多选)如图5所示,两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置,间距为l=1 m,cd间、de间、cf间都接阻值为R=10 Ω的电阻.一接入电路的阻值为R=10 Ω的导体棒ab以速度v=4 m/s匀速向左运动,导体棒与导轨垂直且接触良好;导轨所在平面存在磁感应强度大小为B=0.5 T、方向竖直向下的匀强磁场.下列说法中正确的是
A.导体棒ab中电流的流向为由b到a
B.cd两端的电压为1 V
C.de两端的电压为1 V
D.fe两端的电压为1 V;解析 由右手定则可知A错误;;2.(电磁感应中的电路问题)如图6所示,粗细均匀、电阻为2r的金属圆环,放在图示的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,圆环直径为l;长为l、电阻为 的金属棒ab放在圆环上,且与圆环接触良好,以速度v0向左匀速运动,当ab棒运动到图示虚线位置(圆环直径处)时,金属棒两端的电势差为;解析 切割磁感线的金属棒ab相当于电源,其电阻相当于电源内阻,当运动到题图中虚线位置时,两个半圆金属环相当于并联,等效电路图如图所示.;3.(电磁感应中的电荷量问题)如图7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
A.q1∶q2=1∶2
B.q1∶q2=1∶4
C.q1∶q2=1∶1
D.q1∶q2=2∶1;4.(电磁感应中的电荷量问题)(2020·梅州市模拟)如图8所示,正方形金属线圈位于纸面内,边长为L,匝数为N,电阻为R,过ab中点和cd中点的连线OO′恰好位于垂直于纸面向里的匀强磁场的右边界上,磁感应强度为B,当;克难解疑 精准高效;基础强化练;解析 由右手定则可知,ad边的电流方向为d→a,选项A错误,B正确.;2.如图2所示,一个匝数为n的正方形线圈,边长为d,电阻为r.将其两端a、b与阻值为R的电阻相连接,其他部分电阻不计.在线圈中存在垂直线圈平面向里的磁场区域,磁感应强度B随时间t均匀增加, =k.则a、b两点间的电压为;1;3.如图3所示,闭合开关K,将条形磁体匀速插入闭
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