2025版高中物理：第十二章 电磁感应专项突破11 电磁感应中的电路与图像问题

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2024-11-20 1 0 1.1MB 19 页 5.9玖币
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专项突破 11
　
电磁感应中的电路与图像问
题
对应学生用书 P282
题型一
　
电磁感应中的电路问题
角度 1
　
电磁感应中的电路结构识别
(2024 届枣庄期末)半径分别为 r和4r的同心圆形导轨固定在同一水平面内,一根长
为3r、电阻为 R的均匀金属棒 MN 置于圆导轨上,NM 的延长线通过圆导轨中心 O,在两导
轨之间接有阻值分别为 R1=R、R2=3R的两定值电阻,装置的俯视图如图所示。整个装置位
于匀强磁场中,磁感应强度大小为 B、方向竖直向下。金属棒在水平外力作用下以角速度 ω
绕圆心 O顺时针匀速转动,在转动过程中始终与导轨保持良好接触,不跟电阻相碰,导轨电阻
忽略不计。下列说法正确的是(
　　
)。
A.金属棒中电流从 N流向 M
B.金属棒转动产生的电动势为
9
2
Bωr2
C.流过电阻 R1的电流为
2Bω r2
5R
D.水平外力做功的功率为
225 B2ω2r4
7R
　　
答案
　
D
解析
　
由右手定则可知,金属棒中电流从 M流向 N,A 项错误;由公式 E=BLv,可得金属
棒转动产生的电动势 E=
1
2
B(4r)2ω-
1
2
Br2ω=
15
2
Bωr2,B 项错误;由闭合电路欧姆定律,可得
电 路 中 的 电 流 I=
=
15
2Bω r2
R1R2
R1+R2
+R内
=
30 Bω r2
7R
,流 过 电 阻 R1的 电 流 IR1=
3
4
I=
3
4
×
30 Bω r2
7R
=
45 Bω r2
14 R
,C 项错误;由能量守恒定律可得水平外力做功的功率 P=EI=
15
2
Bωr2×
30 Bω r2
7R
=
225 B2ω2r4
7R
,D 项正确。
电磁感应中电路问题的解题流程
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