【物理】2019届一轮复习人教版电磁感应中的电路问题学案

【物理】2019届一轮复习人教版电磁感应中的电路问题学案

电磁感应中的纯电路问题 ‎1. 如图,由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd,固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中.一接入电路电阻为R的导体棒PQ,在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动,滑动过程PQ始终与ab垂直,且与线框接触良好,不计摩擦.在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中( ) ‎ A.PQ中电流先增大后减小 B.PQ两端电压先减小后增大 C.PQ上拉力的功率先减小后增大 D.线框消耗的电功率先减小后增大 ‎ ‎ ‎2. 如图所示，足够长的平行金属导轨MN、PQ平行放置，间距为L，MNQP平面与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1和R2相连，且R1=R2=R.R1支路串联开关S，原来S闭合，匀强磁场垂直MNQP平面斜向上.有一质量为m、电阻也为R的导体棒ab与导轨垂直放置，它与导轨的接触面粗糙且始终接触良好.现由静止释放ab棒，始终保持下滑过程中ab棒与导轨垂直，当导体棒运动达到稳定状态时速率为v，此时整个电路消耗的电功率为重力功率的 .已知当地的重力加速度为g，导轨电阻不计. 试求: (1)达到稳定状态时导体棒ab中的电流I; (2)磁感应强度B的大小; (3)若导体棒ab达到稳定状态后断开开关S，从这时开始导体棒ab沿导轨下滑一段距离后，通过导体棒ab横截面的电量为q，求下滑的距离x. ‎ 电磁感应中的含电容电路问题 ‎1. 如图所示，两个同心金属环水平放置，半径分别为r和2r，两环间有磁感应强度大小为B、方向垂直环面向里的匀强磁场，在两环间连接有一个电容为C的电容器，a、b是电容器的两个极板．长为r的金属棒AB沿半径方向放置在两环间且与两环接触良好，并绕圆心以角速度ω做逆时针方向（从垂直环面向里看）的匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　）‎ A． 金属棒中有从A到B的电流 B． 电容器a极板带正电 C． 电容器所带电荷量为 D． 电容器所带电荷量为 ‎2. 如图甲所示,一个电阻值为R,匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路.线圈的半径为r1.在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示.图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0.导线的电阻不计.求0至t1时间内 (Ⅰ)通过电阻R1上的电流大小和方向; (Ⅱ)通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量. ‎ 电磁感应中的电路与B-t图象综合问题 如图(a)所示,间距为L、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上.在区域I内有方向垂直于斜面的匀强磁场,磁感应强度恒为B不变;在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场,其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如图(b)所示.t=0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑,同时下端的另一金属细棒cd在位于区域I内的导轨上也由静止释放.在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF之前,cd棒始终静止不动,两棒均与导轨接触良好. 已知cd棒的质量为0.6m、电阻为0.3R,ab棒的质量、阻值均未知,区域Ⅱ沿斜面的长度为L,在t=tx时刻(tx未知)ab棒恰好进入区域Ⅱ,重力加速度为g.求: (1)区域I内磁场的方向; (2)通过cd棒中的电流大小和方向; (3)ab棒开始下滑的位置离区域Ⅱ上边界的距离; (4)ab棒从开始下滑至EF的过程中,回路中产生总的热量. (结果用B、L、θ、m、R、g中的字母表示)‎ 电磁感应中的电路与I-t图象综合问题 如图甲所示,在垂直于匀强磁场B的平面内,半径为r的金属圆盘绕过圆心O的轴转动,圆心O和边缘K通过电刷与一个电路连接.电路中的P是加上一定正向电压才能导通的电子元件.流过电流表的电流I与圆盘角速度ω的关系如图乙所示,其中ab段和bc段均为直线,且ab段过坐标原点.ω>0代表圆盘逆时针转动.已知:R=3.0Ω,B=1.0T,r=0.2m.忽略圆盘、电流表和导线的电阻. (1)根据图乙写出ab、bc段对应I与ω的关系式; (2)求出图乙中b、c两点对应的P两端的电压Ub和Uc; (3)分别求出ab、bc段流过P的电流IP与其两端电压UP的关系式. ‎ 电磁感应中的电路与v-t图象综合问题 如图(a),两相距L=0.5m的平行金属导轨固定于水平面上,导轨左端与阻值R=2Ω的电阻连接,导轨间虚线右侧存在垂直导轨平面的匀强磁场.质量m=0.2kg的金属杆垂直置于导轨上,与导轨接触良好,导轨与金属杆的电阻可忽略.杆在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动,并始终与导轨垂直,其v–t图像如图(b)所示.在15s时撤去拉力,同时使磁场随时间变化,从而保持杆中电流为0.求: (1)金属杆所受拉力的大小F; (2)0－15s内匀强磁场的磁感应强度大小B0; (3)15－20s内磁感应强度随时间的变化规律. ‎