2018年高考物理一輪復(fù)習(xí)專題精講深剖（打包10套）.zip,2018,年高,物理,一輪,復(fù)習(xí),專題,精講深剖,打包,10 專題八 電磁感應(yīng)中的圖象和電路問題 【專題解讀】 1.本專題是運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)、恒定電流、電磁感應(yīng)等觀點的綜合應(yīng)用，高考常以選擇題的形式命題． 2．學(xué)好本專題，可以極大的培養(yǎng)同學(xué)們數(shù)形結(jié)合的推理能力和電路分析能力，針對性的專題強(qiáng)化，可以提升同學(xué)們解決數(shù)形結(jié)合、電路分析的信心． 3．用到的知識有：左手定則、安培定則、右手定則、楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、牛頓運(yùn)動定律、函數(shù)圖象等． 考點精講 考向一　電磁感應(yīng)中的圖象問題 1．題型簡述：借助圖象考查電磁感應(yīng)的規(guī)律，一直是高考的熱點，此類題目一般分為兩類： (1)由給定的電磁感應(yīng)過程選出正確的圖象； (2)由給定的圖象分析電磁感應(yīng)過程，定性或定量求解相應(yīng)的物理量或1出其他圖象．常見的圖象有B－t圖、E－t圖、i－t圖、v－t圖及F－t圖等． 2．解題關(guān)鍵 弄清初始條件、正負(fù)方向的對應(yīng)變化范圍、所研究物理量的函數(shù)表達(dá)式、進(jìn)出磁場的轉(zhuǎn)折點等是解決此類問題的關(guān)鍵． 3．解決圖象問題的一般步驟 (1)明確圖象的種類，即是B－t圖還是Φ－t圖，或者E－t圖、I－t圖等； (2)分析電磁感應(yīng)的具體過程； (3)用右手定則或楞次定律確定方向的對應(yīng)關(guān)系； (4)結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、牛頓運(yùn)動定律等知識寫出相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式； (5)根據(jù)函數(shù)關(guān)系式，進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，如分析斜率的變化、截距等； (6)畫圖象或判斷圖象． 4．求解電磁感應(yīng)圖象類選擇題的兩種常用方法 (1)排除法：定性地分析電磁感應(yīng)過程中物理量的變化趨勢(增大還是減小)、變化快慢(均勻變化還是非均勻變化)，特別是分析物理量的正負(fù)，以排除錯誤的選項． (2)函數(shù)法：根據(jù)題目所給條件定量地寫出兩個物理量之間的函數(shù)關(guān)系，然后由函數(shù)關(guān)系對圖象進(jìn)行分析和判斷． 【例1】 (多選)如圖1所示，電阻不計、間距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌左端接一定值電阻R.質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上，受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由靜止開始運(yùn)動，外力F與金屬棒速度v的關(guān)系是F＝F0＋kv(F0、k是常量)，金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好．金屬棒中感應(yīng)電流為i，受到的安培力大小為F安，電阻R兩端的電壓為UR，感應(yīng)電流的功率為P，它們隨時間t變化圖象可能正確的有(　　) 圖1 【答案】BC 方法總結(jié) 電磁感應(yīng)中圖象問題的分析技巧 1．對于圖象選擇問題常用排除法：先看方向再看大小及特殊點． 2．對于圖象的描繪：先定性或定量表示出所研究問題的函數(shù)關(guān)系，注意橫、縱坐標(biāo)表達(dá)的物理量及各物理量的單位，畫出對應(yīng)物理圖象(常有分段法、數(shù)學(xué)法)． 3．對圖象的理解：看清橫、縱坐標(biāo)表示的量，理解圖象的物理意義． 階梯練習(xí) 1．如圖2(a)，線圈ab、cd繞在同一軟鐵芯上．在ab線圈中通以變化的電流，用示波器測得線圈cd間電壓如圖(b)所示．已知線圈內(nèi)部的磁場與流經(jīng)線圈的電流成正比，則下列描述線圈ab中電流隨時間變化關(guān)系的圖中，可能正確的是(　　) 圖2 【答案】C 2．(多選)如圖3甲所示，光滑絕緣水平面，虛線MN的右側(cè)存在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝2 T的勻強(qiáng)磁場，MN的左側(cè)有一質(zhì)量為m＝0.1 kg的矩形線圈bcde，bc邊長L1＝0.2 m，電阻R＝2 Ω.t＝0時，用一恒定拉力F拉線圈，使其由靜止開始向右做勻加速運(yùn)動，經(jīng)過1 s，線圈的bc邊到達(dá)磁場邊界MN，此時立即將拉力F改為變力，又經(jīng)過1 s，線圈恰好完全進(jìn)入磁場，在整個運(yùn)動過程中，線圈中感應(yīng)電流i隨時間t變化的圖象如圖乙所示．則(　　) 圖3 A．恒定拉力大小為0.05 N B．線圈在第2 s內(nèi)的加速度大小為1 m/s2 C．線圈be邊長L2＝0.5 m D．在第2 s內(nèi)流過線圈的電荷量為0.2 C 【答案】ABD 3．如圖4所示，一直角三角形金屬框，向左勻速地穿過一個方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場僅限于虛線邊界所圍的區(qū)域，該區(qū)域的形狀與金屬框完全相同，且金屬框的下邊與磁場區(qū)域的下邊在一直線上．若取順時針方向為電流的正方向，則金屬框穿過磁場的過程中感應(yīng)電流i隨時間t變化的圖象是(　　) 圖4 【答案】C 【解析】在金屬框進(jìn)入磁場過程中，感應(yīng)電流的方向為逆時針，金屬框切割磁感線的有效長度線性增大，排除A、B；在金屬框出磁場的過程中，感應(yīng)電流的方向為順時針方向，金屬框切割磁感線的有效長度線性減小，排除D，故C正確． 考向二　電磁感應(yīng)中的電路問題 1．題型簡述：在電磁感應(yīng)問題中，切割磁感線運(yùn)動的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的線圈都相當(dāng)于電源，該部分導(dǎo)體或線圈與其他電阻、燈泡、電容器等用電器構(gòu)成了電路．在這類問題中，常涉及計算感應(yīng)電動勢大小、計算導(dǎo)體兩端電壓、通過導(dǎo)體的電流、產(chǎn)生的電熱等． 2．解決電磁感應(yīng)中電路問題的“三部曲” → ↓ → ↓ → 注意　“等效電源”兩端的電壓指的是路端電壓，而不是電動勢或內(nèi)壓降． 【例2】　(多選)如圖5(a)所示，一個電阻值為R、匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路．線圈的半徑為r1.在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖(b)所示．圖線與橫、縱軸的交點坐標(biāo)分別為t0和B0.導(dǎo)線的電阻不計．在0至t1時間內(nèi)，下列說法正確的是(　　) 圖5 A．R1中電流的方向由a到b通過R1 B．電流的大小為 C．線圈兩端的電壓大小為 D．通過電阻R1的電荷量為 關(guān)鍵詞①向里的勻強(qiáng)磁場；②B隨時間t變化． 【答案】BD 方法總結(jié) 電磁感應(yīng)中圖象問題的分析一般有定性與定量兩種方法，定性分析主要是通過確定某一物理量的方向以及大小的變化情況判斷對應(yīng)的圖象，而定量分析則是通過列出某一物理量的函數(shù)表達(dá)式確定其圖象． 階梯練習(xí) 4．(多選)如圖6所示，在豎直方向上有四條間距均為L＝0.5 m的水平虛線L1、L2、L3、L4，在L1、L2之間和L3、L4之間存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為1 T，方向垂直于紙面向里．現(xiàn)有一矩形線圈abcd，長度ad＝3L，寬度cd＝L，質(zhì)量為0.1 kg，電阻為1 Ω，將其從圖示位置由靜止釋放 (cd邊與L1重合)，cd邊經(jīng)過磁場邊界線L3時恰好做勻速直線運(yùn)動，整個運(yùn)動過程中線圈平面始終處于豎直方向，cd邊水平．(g取10 m/s2)則(　　) 圖6 A．cd邊經(jīng)過磁場邊界線L3時通過線圈的電荷量為0.5 C B．cd邊經(jīng)過磁場邊界線L3時的速度大小為4 m/s C．cd邊經(jīng)過磁場邊界線L2和L4的時間間隔為0.25 s D．線圈從開始運(yùn)動到cd邊經(jīng)過磁場邊界線L4過程，線圈產(chǎn)生的熱量為0.7 J 【答案】BD 5.如圖7所示，由某種粗細(xì)均勻的總電阻為3R的金屬條制成的矩形線框abcd，固定在水平面內(nèi)且處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場B中．一接入電路電阻為R的導(dǎo)體棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v勻速滑動，滑動過程PQ始終與ab垂直，且與線框接觸良好，不計摩擦．在PQ從靠近ad處向bc滑動的過程中(　　) A．PQ中電流先增大后減小 B．PQ兩端電壓先減小后增大 C．PQ上拉力的功率先減小后增大 D．線框消耗的電功率先減小后增大 【答案】C - 7 -