【全国通用2016版高考物理考前三个月高考题型集训第7题预测题型2电磁感应中的图象和电路问题】涉及到的核心知识点主要包括电磁感应、电路分析以及图象解析,主要考察学生对法拉第电磁感应定律、楞次定律、欧姆定律以及电路动态分析的理解和应用。
1. 法拉第电磁感应定律:这是电磁感应的基础,当一个闭合电路中的磁通量发生变化时,会在电路中产生感应电动势。在题目的第一部分,金属杆ab切割磁感线进入磁场,导致磁通量变化,从而产生感应电动势。根据楞次定律,感应电流的方向使得原有的磁通量变化趋势得到阻碍,因此在题目中,ab杆产生的感应电动势使得cd杆中电流方向为c→d。
2. 楞次定律:用于确定感应电流的方向,它指出感应电流的效果总是要反抗引起感应电流的原因。在第一题中,当ab杆向右运动,切割磁感线,由楞次定律可判断出感应电流的方向,同时影响到cd杆两端的电势差Ucd。
3. 欧姆定律:电路中的电流I与电压U之间的关系,即I=U/R。在第一题中,因为ab和cd的电阻相同,ab杆相当于一个电动势源,其产生的电流Iab会等同于cd杆的电流Icd,通过串联电路的特点可以计算出电流大小。
4. 电路动态分析:当电路中的参数(如电阻、电动势)发生变化时,需要分析电路中电流、电压的变化。第二题和第三题涉及线框进入磁场的情况,随着线框进入磁场,其切割磁感线的速度和面积发生变化,影响感应电流的大小和方向,同时也会影响线框所受的安培力,需要根据法拉第电磁感应定律和牛顿第二定律进行综合分析。
5. 图象分析:题目给出的图象展示了电流Icd、电势差Ucd、功率P、电荷量q等物理量随时间或位置坐标x的变化情况。分析这些图象,可以帮助我们理解物理过程的动态特性,例如,电流可能是非零的常数、逐渐增大或减小,电势差可能先增大后减小,电功率和电荷量可能呈抛物线形状变化。
通过以上分析,我们可以看出,这些题目旨在测试考生对电磁感应现象的理解,包括电流产生、能量转换、电路动态响应以及图象分析能力。解答此类问题需要结合理论知识和实际情境,灵活运用物理学原理,对电路进行定量和定性的分析。