2016届高考物理电磁感应与电路的分析冲刺专题复习
因为电容器有通交流、隔直流的作用，故有电流通过r3和电容器，d错误.
根据正弦交变电流的峰值与有效值的关系以及并联电路的特点可知i2＝imr12r2，u2＝um2，r2上的电功率p2＝u2i2＝203 w，c正确.
[答案] c
●例5 某种发电机的内部结构平面图如图5－8甲所示，永磁体的内侧为圆柱面形，磁极之间上下各有圆心角θ＝30°的扇形无磁场区域，其他区域两极与圆柱形铁芯之间的窄缝间形成b＝0.5 t的磁场.在窄缝里有一个如图5－8乙所示的u形导线框abcd.已知线框ab和cd边的长度均为l1＝0.3 m，bc边的长度l2＝0.4 m，线框以ω＝500π3 rad/s的角速度顺时针匀速转动.
图5－8甲
图5－8乙
(1)从bc边转到图甲所示的h侧磁场边缘时开始计时，求t＝2×10－3 s 时刻线框中感应电动势的大小；画出a、d两点的电势差uad随时间t变化的关系图象.(感应电动势的结果保留两位有效数字，uad的正值表示ua＞ud)
(2)求感应电动势的有效值.
【解析】(1)由题意知线框中产生感应电动势的周期t＝2πω＝1.2×10－2 s
t＝2×10－3 s时刻bc边还在磁场中，故感应电动势为：
ε＝bl2l1ω＝31.4 v
根据bc边在磁场区与非磁场区运动的时间可画出 uad－t 图象如图5－8丙所示.
图5－8丙
(2)设感应电动势的有效值为e，当bc边外接纯电阻r时，考虑t2内的热效应得：
q＝ε2r×512t＝e2r×t2
解得：e＝28.7 v.
[答案] (1)31.4 v 如图5－8丙所示 (2)28.7 v
二、电磁感应规律的综合应用
电磁感应规律的综合应用问题不仅涉及法拉第电磁感应定律，还涉及力学、热学、静电场、直流电路、磁场等许多知识.
电磁感应的综合题有两种基本类型：一是电磁感应与电路、电场的综合；二是发生电磁感应的导体的受力和运动以及功能问题的综合.也有这两种基本类型的复合题，题中电磁现象与力现象相互联系、相互影响、相互制约，其基本形式如下：
注意：
(1)求解一段时间内流过电路某一截面的电荷量要用电流的平均值；
(2)求解一段时间内的热量要用电流的有效值；
(3)求解瞬时功率要用瞬时值，求解平均功率要用有效值.
1.电磁感应中的电路问题
在电磁感应中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路相当于电源.因此，电磁感应问题往往与电路问题联系在一起.解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法如下：
(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向；
(2)画等效电路图，注意区别内外电路，区别路端电压、电动势；
(3)运用闭合电路欧姆定律，串、并联电路性质以及电功率等公式联立求解.
2.感应电路中电动势、电压、电功率的计算
●例6 如图5－9甲所示，水平放置的u形金属框架中接有电源，电源的电动势为e，内阻为r.现在框架上放置一质量为m、电阻为r的金属杆，它可以在框架上无摩擦地滑动，框架两边相距l，匀强磁场的磁感应强度为b，方向竖直向上.ab杆受到水平向右的恒力f后由静止开始向右滑动，求：
图5－9甲
(1)ab杆由静止启动时的加速度.
(2)ab杆可以达到的最大速度vm.
(3)当ab杆达到最大速度vm时，电路中每秒放出的热量q.
【解析】(1)ab滑动前通过的电流：i＝er＋r
受到的安培力f安＝belr＋r，方向水平向左
