人教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第2章 电磁感应 习题课 电磁感应中的电路、电荷量和图像问题.ppt

答案BC解析根据楞次定律可知,圆环中的感应电流始终沿顺时针方向,B正确。从0到t1,电流方向未变,磁场方向改变,根据左手定则,安培力方向必定改变,A错误。4.假设某卫星舱中有一边长为50cm的正方形导线框,在地面人员遥控操作下由水平方向转至竖直方向,此时地磁场磁感应强度B=4×10-5T,方向如图所示。(1)该过程中磁通量的改变量的大小是多少?(2)该过程线框中有无感应电流?设线框电阻为R=0.1Ω,若有电流,则通过线框的电荷量是多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)答案(1)1.4×10-5Wb(2)有1.4×10-4C解析(1)设线框在水平位置时法线n方向竖直向上,穿过线框的磁通量Φ1=BSsin37°=6.0×10-6Wb。当线框转至竖直位置时,线框平面的法线方向水平向右,与磁感线夹角θ=143°,穿过线框的磁通量Φ2=BScos143°=-8.0×10-6Wb,该过程磁通量的改变量大小ΔΦ=|Φ1-Φ2|=1.4×10-5Wb。(2)因为该过程穿过闭合线框的磁通量发生了变化,所以一定有感应电流。本课结束探究二电磁感应中的电荷量问题情境探究如图所示,水平金属导轨AC、BD长x、两轨宽l,金属棒垂直置于导轨上,与导轨接触良好,导轨A、B端接有电阻R,其余电阻不计,磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直。(1)在金属棒以速度v匀速从AB端运动到CD端的过程中,流过电阻R的电荷量为多少?(2)第(1)问中,若金属棒从静止开始匀加速向右运动距离x呢?(3)若金属棒固定于CD端,在磁感应强度以的变化率从零均匀增大到B的过程中,流过电阻R的电荷量为多少?(4)第(3)问中,若磁感应强度不是均匀变化的呢?知识归纳电磁感应中的电荷量问题1.电源内部电流的方向是从负极流向正极,即从低电势流向高电势。2.求解电路中通过的电荷量时,一定要用平均电动势和平均电流计算。应用体验典例2物理实验中,常用一种叫作“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量。如图所示,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垂直,现把探测线圈翻转90°,冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q,由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为()答案B审题突破考题点睛针对训练2(2021山东德州模拟)如图所示,长为L的金属导线弯成一圆环,导线的两端分别接在电容为C的平行板电容器的P、Q两极板上。磁场方向垂直于环面向里,磁感应强度以B=B0+kt(k0)的规律随时间变化。t=0时,P、Q两极板电势相等,两极板间的距离远小于环的半径。经时间t,电容器的P极板()A.不带电B.所带电荷量与t成正比答案D解析磁感应强度均匀增加,回路中产生的感应电动势的方向为逆时针方向,Q板带正电,P板带负电,A错误;探究三电磁感应中的图像问题情境探究匀强磁场的磁感应强度B=0.2T,磁场宽度l=4m,一正方形金属框边长ad=l=1m,每边的电阻r=0.2Ω,金属框以v=10m/s的速度匀速穿过磁场区域,其平面始终保持与磁感线方向垂直,如图所示。(1)画出金属框穿过磁场区域的过程中,金属框内感应电流的i-t图线。(2)画出ab两端电压的U-t图线。ab两端的电压为U1=I1·r=2.5×0.2V=0.5V在第Ⅱ阶段,有I2=0,ab两端的电压U2=E=Blv=2V感应电流方向为顺时针方向ab两端的电压U3=I3·3r=1.5V,t3=0.1s规定逆时针方向为电流正方向,则i-t图像和ab两端U-t图像分别如图甲、乙所示。知识归纳1.问题概括图像类型(1)磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动势E、感应电流I随时间变化的图像,如B-t图像、Φ-t图像、E-t图像、I-t图像(2)对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况,常涉及感应电动势E、感应电流I随位移变化的图像,如E-x图像、I-x图像问题类型(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像(画图像)(2)由给定的有关图像分析电磁感应过程,求解相应的物理量(用图像)2.解题步骤(1)明确图像的种类,是B-t图像还是Φ-t图像,或者E-t图像、I-t图像等。(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对应关系。(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式。(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