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* 第3课时 电磁感应中电路和图象问题 考点一 电磁感应中的电路问题 1.对电磁感应电源的理解 (1)电源的正、负极可用右手定则或楞次定律判定. (2)电源电动势的大小可由E=Blv或E=n求得. 2.对电磁感应电路的理解 (1)在电磁感应电路中,相当于电源的部分把其他形式的能通过电流做功转化为电能. (2)“电源”两端的电压为路端电压,而不是感应电动势. 【例1】 (2014·浙江卷)某同学设计一个发电测速装置,工作原理如图所示.一个半径为R=0.1 m的圆形金属导轨固定在竖直平面上,一根长为R的金属棒OA,A端与导轨接触良好,O端固定在圆心处的转轴上.转轴的左端有一个半径为r=的圆盘,圆盘和金属棒能随转轴一起转动.圆盘上绕有不可伸长的细线,下端挂着一个质量为m=0.5 kg的铝块.在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场,磁感应强度B=0.5 T. a点与导轨相连,b点通过电刷与O端相连.测量a、b两点间的电势差U可算得铝块速度.铝块由静止释放,下落h=0.3 m时,测得U=0.15 V(细线与圆盘间没有滑动,金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计,重力加速度g=10 m/s2). (1)测U时,与a点相接的是电压表的“正极”还是“负极”? (2)求此时铝块的速度大小; (3)求此下落过程中铝块机械能的损失. 解析:(1)根据右手定则可判断A点是电源的正极,故a点接电压表的“正极”. 规 律 总 结 1.(2015·安徽卷)如图所示,abcd为水平放置的平行“[”形光滑金属导轨,间距为l.导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨电阻不计.已知金属杆MN倾斜放置,与导轨成角θ,单位长度的电阻为r,保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好),则( ) 考点二 电磁感应中的图象问题 1.所用规律:一般包括:左手定则、安培定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等. 2.分析步骤:①明确图象的种类;②分析电磁感应的具体过程;③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方程;④根据函数方程进行数学分析,例如分析斜率的变化、截距等;⑤画图象或判断图象. 【例2】 (2014·课标全国Ⅰ卷)如图(a),线圈ab、cd绕在同一软铁芯上.在ab线圈中通以变化的电流,用示波器测得线圈cd间电压如图(b)所示,已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比,则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中,可能正确的是( ) 规 律 总 结 电磁感应中图象类选择题的两个常见解法 (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),特别是物理量的正负,排除错误的选项.没有表示方向的正负时,优先判断方向有时会产生意想不到的效果. (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作出分析和判断,这未必是最简捷的方法,但却是最有效的方法. 2.(多选)(2016·徐州质检)如图甲所示,正六边形导线框abcdef放在匀强磁场中静止不动,磁场方向与线框平面垂直,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示.t=0时刻,磁感应强度B的方向垂直纸面向里,设产生的感应电流以顺时针方向为正、竖直边cd所受安培力的方向以水平向左为正.则下面关于感应电流i和cd边所受安培力F随时间t变化的图象正确的是( ) *
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