高考物理专题复习电磁感应题型分类 知识点+典型例题详解.docVIP

第 PAGE 28 页 共 NUMPAGES 28 页 法拉第电磁感应定律的应用 R2图甲R1CSB图乙t/sB/T0.220.40.6O1.02.00.81.0（10分）在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n = 1500匝，横截面积S = 20cm2。螺线管导线电阻r = 1.0Ω，R1 R2 图甲 R1 C S B 图乙 t/s B/T 0.22 0.4 0.6 O 1.0 2.0 0.8 1.0 （1）求螺线管中产生的感应电动势； （2）闭合S，电路中的电流稳定后，求电阻R1的电功率； （3）S断开后，求流经R2的电量。 答案： 解：（1）根据法拉第电磁感应定律 （3分） 求出 E = 1.2（V） （1分） （2）根据全电路欧姆定律 （1分） 根据 （1分） 求出 P = 5.76×10-2（W） （1分） （3）S断开后，流经R2的电量即为S闭合时C板上所带的电量Q 电容器两端的电压 U = IR2＝0.6（V） （1分） 流经R2的电量 Q = CU = 1.8×10-5（C） （2分） （8分）一个半径r=0.10m的闭合导体圆环，圆环单位长度的电阻R0=1.0×10-2 ??m-1。如图19甲所示，圆环所在区域存在着匀强磁场，磁场方向垂直圆环所在平面向外，磁感应强度大小随时间变化情况如图19乙所示。 （1）分别求在0~0.3 s和0.3 s~0.5s 时间内圆环中感应电动势的大小； （2）分别求在0~0.3 s和0.3 s~0.5s 时间内圆环中感应电流的大小，并在图19丙中画出圆环中感应电流随时间变化的i-t图象（以线圈中逆时针电流为正，至少画出两个周期）； 甲rOB乙图19B/×10 甲 r O B 乙 图19 B/×10-2T t/s 0 6 0.4 1.0 0.2 0.8 丙 i/A t/s 0 1.0 0.6 0.4 0.2 0.8 0.6 答案： 解：（1）在0~0.3 s时间内感应电动势E1=πr2=6.28×10-3V （1分） 答图2i/At/s00.61.00.20.81.5-1.00.4在0.3s~0.5 s时间内感应电动势E2= 答图2 i/A t/s 0 0.6 1.0 0.2 0.8 1.5 -1.0 0.4 （2）在0~0.3 s时间内 =1.0 A （1分） 在0.3s~0.5 s时间内 =1.5 A （1分） i－t图象如答图2所示。 （1分） （3）在0~0.3s内,圆环中产生的热量Q1=?2πrR0t1=1.88×10-3J （1分） 在0.3s~0.5s内,圆环中产生的热量Q2=?2πrR0 t2=2.83×10-3J （1分） 在0~10s内圆环中产生的热量Q=20（Q1 +Q2）=9.42×10-2J （1分） 说明：其他解法正确也得分，数值计算问题不重复扣分。 B甲R乙B/Tt/s00.42.00.24.06.08.0图19（10分）如图19甲所示，在一个正方形金属线圈区域内，存在着磁感应强度B随时间变化的匀强磁场，磁场的方向与线圈平面垂直。金属线圈所围的面积S=200cm2，匝数n=1000，线圈电阻r=1.0Ω。线圈与电阻R B 甲 R 乙 B/T t/s 0 0.4 2.0 0.2 4.0 6.0 8.0 图19 （1）在t=2.0s时刻，穿过线圈的磁通量和通过电阻R的感应电流的大小；[全品高考网] （2）在t=5.0s时刻，电阻R消耗的电功率； （3）0~6.0s内整个闭合电路中产生的热量。 答案：（10分） 解：（1）根据法拉第电磁感应定律，0~4.0s时间内线圈中磁通量均匀变化，产生恒定的感应电流。t1=2.0s时的感应电动势 （2分） 根据闭合电路欧姆定律，闭合回路中的感应电流 （1分） 解得 I1= 0.2A （1分） （2）由图象可知，在4.0s~6.0s时间内，线圈中产生的感应电动势 根据闭合电路欧姆定律，t2=5.0s时闭合回路中的感应电流=0.8A 电阻消耗的电功率 P2=I22R=2.56W （2分） （3）根据焦耳定律，0~4.0s内闭合电路中产生的热量Q