【物理】2018届一轮复习人教版电磁感应的综合应用之电路问题学案 5页

‎　电磁感应的综合应用之电路问题 一、电磁感应中的电路问题 ‎1．电源和电阻 ‎2．电流方向 在外电路，电流由高电势流向低电势；在内电路，电流由低电势流向高电势．‎ ‎1．判断正误 ‎(1)闭合电路的欧姆定律同样适用于电磁感应电路．(√)‎ ‎(2)“相当于电源”的导体棒两端的电压一定等于电源的电动势．(×)‎ ‎(3)闭合电路中电流一定从高电势流向低电势．(×)‎ ‎(4)在有安培力的作用下，导体棒不能做加速运动．(×)‎ ‎(5)电磁感应中求焦耳热时，均可直接用公式Q＝I2Rt.(×)‎ ‎(6)电路中的电能增加，外力一定克服安培力做了功．(√)‎ ‎2．如图所示，两个互连的金属圆环，粗金属环的电阻是细金属环电阻的一半，磁场垂直穿过粗金属环所在的区域，当磁感应强度均匀变化时，在粗环内产生的电动势为E，则ab两点间的电势差为(　　)‎ A.　　　 B． C. D．E 解析：选C.粗环相当于电源，细环相当于负载，ab间的电势差就是等效电路的路端电压．粗环电阻是细环电阻的一半，则路端电压是电动势的，即Uab＝.‎ 考点一　电磁感应中的电路问题 ‎1．内电路和外电路 ‎(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于电源．‎ ‎(2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻，其余部分是外电阻．‎ ‎2．电源电动势和路端电压 ‎(1)电动势：E＝Blv或E＝n.‎ ‎(2)路端电压：U＝IR＝E－Ir＝·R.‎ ‎1．如图所示，用相同导线制成的边长为L或2L的4个单匝闭合回路，它们以相同的速度先后垂直穿过正方形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，区域宽度大于2L，则进入磁场过程中，电流最大的回路是(　　)‎ A．甲　　 B．乙 C．丙 D．丁 解析：选C.线框进入磁场过程中，做切割磁感线运动，产生的感应电动势E＝Bdv，根据电阻定律可知，线框的电阻R＝ρ，由闭合电路欧姆定律可知，回路中的感应电流I＝，联立以上各式有I＝·，所以线框切割磁感线的边长d越长，总长度L越短，其感应电流越大，对照4种图形可知，C正确．‎ ‎2． (多选)如图所示，两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置，间距为l＝1 m，cd间、de间、cf间分别接阻值为R＝10 Ω的电阻．一阻值为R＝10 Ω的导体棒ab以速度v＝4 m/s匀速向左运动，导体棒与导轨接触良好，导轨所在平面存在磁感应强度大小为B＝0.5 T、方向竖直向下的匀强磁场．下列说法中正确的是(　　)‎ A．导体棒ab中电流的流向为由b到a B．cd两端的电压为1 V C．de两端的电压为1 V D．fe两端的电压为1 V 解析：选BD.由右手定则可判知A错误；由法拉第电磁感应定律E＝Blv＝0.5×1×4 V＝2 V，Ucd＝E＝1 V，B正确；由于de、cf间电阻没有电流流过，故Ude＝Ucf＝0，所以Ufe＝Ucd＝1 V，C错误，D正确．‎ ‎3．(多选)如图所示电路中，均匀变化的匀强磁场只存在于虚线框内，三个电阻阻值之比R1∶R2∶R3＝1∶2∶3，其他部分电阻不计．当S3断开，而S1、S2闭合时，回路中感应电流为I，当S1断开，而S2、S3闭合时，回路中感应电流为5I，当S2断开，而S1、S3闭合时，可判断(　　)‎ A．闭合回路中感应电流为4I B．闭合回路中感应电流为7I C．R1、R3消耗的功率之比PR1∶PR3＝3∶1‎ D．上下两部分磁场的面积之比S上∶S下＝3∶25‎ 解析：选BD.因R1∶R2∶R3＝1∶2∶3，可以设R1＝R，R2＝2R，R3＝3R.由题图可知，当S1、S2闭合S3断开时，电阻R1与R2组成闭合回路，设此时感应电动势是E1，由欧姆定律可得E1＝3IR；当S2、S3闭合S1断开时，电阻R2与R3组成闭合回路，设感应电动势为E2，由欧姆定律可得E2＝5I×5R＝25IR；当S1、S3闭合S2断开时，电阻R1与R3组成闭合回路，此时感应电动势E＝E1＋E2＝28IR，则此时的电流I′＝＝7I，A错误，B正确．‎ 根据P＝I2R可知，串联电路电流相等，则各电阻的功率与电阻阻值成正比，故PR1∶PR3＝1∶3，C错误．E1＝3IR，E2＝25IR，再根据法拉第电磁感应定律E＝S可知，上下两部分磁场的面积之比S上∶S下＝3∶25，D正确．‎ 解决电磁感应中的电路问题三部曲