高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册第二章 电磁感应2 法拉第电磁感应定律课前预习ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册第二章 电磁感应2 法拉第电磁感应定律课前预习ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了课内互动探究，典例剖析，课堂达标检测等内容，欢迎下载使用。
2．法拉第电磁感应定律
第2课时　电磁感应中的电路及图像问题
题型一　电磁感应中的电路问题闭合电路中磁通量发生变化或有部分导体在做切割磁感线运动，在回路中将产生感应电动势，回路中将有感应电流。从而涉及电流、电压、电功等计算。同时也可包含电磁感应与力学问题、电磁感应与能量的综合分析。解决此类问题的基本方法是：(1)明确哪部分电路或导体产生感应电动势，该电路或导体就相当于电源，其他部分是外电路。(2)画等效电路图，分清内、外电路。
解决电磁感应中的电路问题“三步曲”：第一步，确定电源；第二步，画等效电路图；第三步，利用电路规律求解。
用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示。在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud。下列判断正确的是(　 　)A．Ua＜Ub＜Uc＜UdB．Ua＜Ub＜Ud＜UcC．Ua＝Ub＜Uc＝UdD．Ub＜Ua＜Ud＜Uc
典|例|剖|析 (2023·河北高二期中)如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n＝1 000，线圈面积S＝0.02 m2，线圈的电阻r＝1 Ω，线圈外接一个阻值R＝1 Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。求：(1)在0～4 s内穿过线圈的磁通量变化量；(2)6 s内通过电阻R的电荷量q。
答案：(1)4×10－3 Wb　(2)2 C
题型三　电磁感应中的图像问题(1)图像问题的特点考查方式比较灵活，有时根据电磁感应现象发生的过程，确定图像的正确与否，有时依据不同的图像，进行综合计算。(2)解题关键弄清初始条件，正、负方向的对应，变化范围，所研究物理量的函数表达式，进出磁场的转折点是解决问题的关键。
(3)解决图像问题的一般步骤①明确图像的种类，即是B－t图还是Φ－t图，E－t 图，I－t图等。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画图像或判断图像。
典|例|剖|析 如图甲所示，圆形线圈位于随时间t变化的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。取磁场垂直纸面向里为正，线圈中感应电流i顺时针方向为正，则i－t图线正确的是(　 　)
思路引导：本题中线圈面积不变，磁场随时间变化产生感应电流，根据楞次定律和法拉第电磁感应定律判定。
如图所示，一闭合直角三角形线框ACD以速度v匀速穿过匀强磁场区域。从CD边进入磁场区域开始计时，到A点离开磁场区域的过程中，线框内感应电流的情况(以逆时针方向为电流的正方向)是(　 　)
1．(2022·浙江长兴县高二期中)在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环，导体环面积为S＝0.1 m2，导体环的总电阻为R＝ 10 Ω。规定导体环中电流的正方向如图甲所示，磁场向上为正。磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示，B0＝0.1 T。则(　 　)
A．t＝1 s时，导体环中电流为零B．第2 s内，导体环中电流为负方向C．第3 s内，导体环中电流为10－2 AD．第4 s内，通过导体环中某一截面的电荷量为10－3 C
2．(多选)(2022·四川成都外国语学校高二阶段练习)如图所示，两平行金属导轨MM′，NN′间有一正方形磁场区域abcd，ac⊥MM′，ac两侧匀强磁场的方向相反且垂直于轨道平面，ac右侧磁感应强度是左侧的2倍。现让垂直于导轨放置在导轨上，与导轨接触良好的导体棒PQ从图示位置以速度v向右匀速通过区域abcd。若导轨和导体棒的电阻均不计，则下列关于PQ中感应电流i和PQ所受安培力F随时间变化的图像可能正确的是(规定从Q到P为i的正方向，平行于导轨MM′向左为F的正方向)(　 　)
3．饭卡是学校等单位最常用的辅助支付手段，其内部主要部分是一个多匝线圈，当刷卡机发出电磁信号时，置于刷卡机上的饭卡线圈的磁通量发生变化，发生电磁感应，产生电信号，其原理可简化为如图乙所示。设线圈的匝数为1 200匝，每匝线圈面积均为S＝10－4m2，线圈的总电阻为r＝0.1 Ω，线圈连接一电阻R＝0.3 Ω，其余部分电阻不计。线圈处磁场的方向不变，其大小按如图丙所示的规律变化(垂直纸面向里为正)，求：
(1)t＝0.05 s时线圈产生的感应电动势大小；(2)0～0.1 s时间内，电阻R产生的焦耳热；(3)0.1～0.4 s时间内，通过电阻R的电荷量；(4)t＝0.2 s时，UMN。答案：(1)0.024 V　(2)1.08×10－4J　(3)0.006 C　(4)－0.006 V
4．(2022·山东聊城高二期中)如图甲所示，一线圈匝数为100匝，横截面积为0.01 m2，匀强磁场与线圈轴线成30°角向右穿过线圈。已知线圈电阻为1 Ω，所接电阻为2 Ω。若在2 s时间内磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示。求：(1)t＝1 s时，通过线圈的磁通量；(2)ab之间的电势差Uab。答案：(1)3.46×10－2 Wb　(2)－1.15 V