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1、
電磁感應的綜合應用之電路問題
一、電磁感應中的電路問題
1．電源和電阻
2．電流方向
在外電路，電流由高電勢流向低電勢；在內(nèi)電路，電流由低電勢流向高電勢．
1．判斷正誤
(1)閉合電路的歐姆定律同樣適用于電磁感應電路．(√)
(2)“相當于電源”的導體棒兩端的電壓一定等于電源的電動勢．(×)
(3)閉合電路中電流一定從高電勢流向低電勢．(×)
(4)在有安培力的作用下，導體棒不能做加速運動．(×)
(5)電磁感應中求焦耳熱時，均可直接用公式Q＝I2Rt.(×)
(6)電路中的電能增加，外力一定克服安培力做了功．(√)
2．如圖所示，兩個互連的金屬圓環(huán)，粗金屬環(huán)
2、的電阻是細金屬環(huán)電阻的一半，磁場垂直穿過粗金屬環(huán)所在的區(qū)域，當磁感應強度均勻變化時，在粗環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的電動勢為E，則ab兩點間的電勢差為( )
A. B．
C. D．E
解析：選C.粗環(huán)相當于電源，細環(huán)相當于負載，ab間的電勢差就是等效電路的路端電壓．粗環(huán)電阻是細環(huán)電阻的一半，則路端電壓是電動勢的，即Uab＝.
考點一 電磁感應中的電路問題
1．內(nèi)電路和外電路
(1)切割磁感線運動的導體或磁通量發(fā)生變化的線圈都相當于電源．
(2)該部分導體的電阻或線圈的電阻相當于電源的內(nèi)阻，其余部分是外電阻．
2．電源電動勢和路端電壓
(1)電動勢：E＝Blv或E＝n.
3、(2)路端電壓：U＝IR＝E－Ir＝·R.
1．如圖所示，用相同導線制成的邊長為L或2L的4個單匝閉合回路，它們以相同的速度先后垂直穿過正方形勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外，區(qū)域寬度大于2L，則進入磁場過程中，電流最大的回路是( )
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
解析：選C.線框進入磁場過程中，做切割磁感線運動，產(chǎn)生的感應電動勢E＝Bdv，根據(jù)電阻定律可知，線框的電阻R＝ρ，由閉合電路歐姆定律可知，回路中的感應電流I＝，聯(lián)立以上各式有I＝·，所以線框切割磁感線的邊長d越長，總長度L越短，其感應電流越大，對照4種圖形可知，C正確．
2． (多選)如圖所示，兩根
4、足夠長的光滑金屬導軌水平平行放置，間距為l＝1 m，cd間、de間、cf間分別接阻值為R＝10 Ω的電阻．一阻值為R＝10 Ω的導體棒ab以速度v＝4 m/s勻速向左運動，導體棒與導軌接觸良好，導軌所在平面存在磁感應強度大小為B＝0.5 T、方向豎直向下的勻強磁場．下列說法中正確的是( )
A．導體棒ab中電流的流向為由b到a
B．cd兩端的電壓為1 V
C．de兩端的電壓為1 V
D．fe兩端的電壓為1 V
解析：選BD.由右手定則可判知A錯誤；由法拉第電磁感應定律E＝Blv＝0.5×1×4 V＝2 V，Ucd＝E＝1 V，B正確；由于de、cf間電阻沒有電流流過，故Ude＝Uc
5、f＝0，所以Ufe＝Ucd＝1 V，C錯誤，D正確．
3．(多選)如圖所示電路中，均勻變化的勻強磁場只存在于虛線框內(nèi)，三個電阻阻值之比R1∶R2∶R3＝1∶2∶3，其他部分電阻不計．當S3斷開，而S1、S2閉合時，回路中感應電流為I，當S1斷開，而S2、S3閉合時，回路中感應電流為5I，當S2斷開，而S1、S3閉合時，可判斷( )
A．閉合回路中感應電流為4I
B．閉合回路中感應電流為7I
C．R1、R3消耗的功率之比PR1∶PR3＝3∶1
D．上下兩部分磁場的面積之比S上∶S下＝3∶25
解析：選BD.因R1∶R2∶R3＝1∶2∶3，可以設R1＝R，R2＝2R，R3＝3R.
6、由題圖可知，當S1、S2閉合S3斷開時，電阻R1與R2組成閉合回路，設此時感應電動勢是E1，由歐姆定律可得E1＝3IR；當S2、S3閉合S1斷開時，電阻R2與R3組成閉合回路，設感應電動勢為E2，由歐姆定律可得E2＝5I×5R＝25IR；當S1、S3閉合S2斷開時，電阻R1與R3組成閉合回路，此時感應電動勢E＝E1＋E2＝28IR，則此時的電流I′＝＝7I，A錯誤，B正確．
根據(jù)P＝I2R可知，串聯(lián)電路電流相等，則各電阻的功率與電阻阻值成正比，故PR1∶PR3＝1∶3，C錯誤．E1＝3IR，E2＝25IR，再根據(jù)法拉第電磁感應定律E＝S可知，上下兩部分磁場的面積之比S上∶S下＝3∶25，D正確．
解決電磁感應中的電路問題三部曲
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高考物理 電磁感應精講精練 電磁感應的綜合應用之電路問題學案
