2018-2019学年人教版选修3-2 4.5 习题课:电磁感应中的电路、电量及图象问题 学案
2018-2019学年人教版选修3-2   4.5 习题课:电磁感应中的电路、电量及图象问题  学案第3页

电磁感应现象中通过闭合电路某截面的电荷量q=Δt,而==n,则q=n,所以q只和线圈匝数、磁通量的变化量及总电阻有关,与完成该过程需要的时间无关.

1.电源内部电流的方向是从负极流向正极,即从低电势流向高电势.

2.求解电路中通过的电荷量时,一定要用平均电动势和平均电流计算.

例3 2013年9月25日,我国"神舟七号"载人飞船发射成功,在离地面大约200 m的太空运行.假设载人舱中有一边长为50 cm的正方形导线框,在宇航员操作下由水平方向转至竖直方向,此时地磁场磁感应强度B=4×10-5 T,方向如图3所示.求:

图3

(1)该过程中磁通量的改变量的大小是多少?

(2)该过程线框中有无感应电流?设线框电阻为R=0.1 Ω,若有电流则通过线框的电荷量是多少?(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

解析 (1)设线框在水平位置时法线n方向竖直向上,穿过线框的磁通量Φ1=BSsin 37°=6.0×10-6 Wb.

当线框转至竖直位置时,线框平面的法线方向水平向右,与磁感线夹角θ=143°,穿过线框的磁通量Φ2=BScos 143°=-8.0×10-6 Wb,该过程磁通量的改变量大小

ΔΦ= Φ1-Φ2 =1.4×10-5 Wb.

(2)因为该过程穿过闭合线框的磁通量发生了变化,所以一定有感应电流.根据电磁感应定律得,

==.

通过的电荷量为q=·Δt==1.4×10-4 C.

答案 (1)1.4×10-5 Wb (2)有 1.4×10-4 C

三、电磁感应中的图象问题

1.对于图象问题,搞清物理量之间的函数关系、变化范围、初始条件、斜率的物理意义等,往往是解题的关键.

2.解决图象问题的一般步骤

(1)明确图象的种类,即是B-t图象还是Φ-t图象,或者E-t图象、I-t图象等.

(2)分析电磁感应的具体过程.