電磁感應中的電路問題在高考中如何處理

王艷雪

摘 要：物理是高考的重要科目，所占的比重比較大，準確認知高考中物理考試的重點和難點問題，不僅對教學具有指導性，對學生的學習也有顯著的幫助。就目前的考點分析來看，物理高考中比較常見的內容有電磁感應，而關于電磁感應，比較熱門的又是電路問題，因為電路問題不僅僅能夠對電磁物理方面進行考核，還能夠考察力學方面的知識。總之，電磁感應中的電路問題是高考中的熱點，所以分析具體問題的處理方法意義顯著。文章主要就電磁感應中電路問題的處理做分析和研究。

關鍵詞：電磁感應;電路問題;高考

從目前的實例分析來看，電磁感應當中的電路問題既和電路的分析計算有著密切的關系，還和電容器、力的平衡以及功能有顯著的聯系，更和牛頓第二定律等知識存在著明顯的結合，所以電磁感應中的電路問題是高考中比較熱門的內容。簡單來講，電磁感應中的電路問題解決需要學生具備形象思維和抽象思維能力、分析推理和綜合能力，因此說此類問題的整體綜合性是比較顯著的。下文以例題的方式呈現電磁感應電路問題的基本解決方法。

例1：在勻強磁場中固定的正方形導線框abcd的各個邊長為L，其中的ab是一段電阻為R的均勻電阻絲，其余的三邊則為電阻可以忽略的銅線。勻強磁場的磁感應強度是B，方向垂直紙面向里。現有一段長度、粗細、材料均與ab相同的電阻絲PQ架在線框上，并以恒定的速度v從ad邊滑向bc邊，如圖所示，PQ在滑動過程中與導線框的接觸良好，當PQ滑過L/3的距離時，通過aP段電阻絲的電流是多大？方向如何？

解析：PQ對磁感線進行切割會產生感應電動勢，而依據題目的已知條件可得感應電動勢E=BLv。PQ作為電源，其電源電動勢為E，R則是其內阻。當PQ滑過L/3的距離時外電路為L/3和2L/3的兩段導線的電阻則會形成并聯的狀態。等效電路如圖所示：

R外=

I總=

基于并聯電路的特點分析可知通過aP段電阻絲的電流為：

總

其方向是由P流向a。

例2：如圖所示，粗細均勻的金屬環的電阻為R，可以繞軸O轉動的金屬桿OA的電阻為R/4，桿長為L，A端與環相接觸，一阻值為R/2的定值電阻分別與桿的端點及環的邊緣連接，桿OA在垂直于環面向里的、磁感應強度為B的勻強磁場中，以角速度ω順時針轉動，求電路中總電流的變化范圍？

解析：從具體的分析來看，OA棒轉動會產生感應電動勢，其為：

依據題目可以畫出本題目的等效電路圖（下圖），基于等效電路圖做分析可知金屬桿的等效電阻為：，電路的總電阻為：R總=，由于，所以當Rx和Ry相等的時候，Rxy的最大值為;當Rx=0或者是Ry=0的時候，Rxy的最小值Rxy=0。

通過金屬桿OA的電流為：

所以可以得到電流的變化范圍為：

從上面兩個題目的具體分析來看，電磁感應的電路問題要對其做具體的解決，需要做好綜合知識的利用。相關的題目涉及的知識是多方面的，因此只要有一個細節出現問題，整個問題的解決均會受到影響。再者，在電磁感應的電路問題解決時，需要重點強調等效電路的應用，因為很多時候具體的題目解決都可以通過等效電路圖的構建使問題簡化，因此掌握等效電路圖的具體性質和特征十分的必要。

結束語：

綜上所述，在物理高考中，對電磁感應的電路問題考核是比較常見的，因為其能夠囊括較多的內容，而且也能夠考察學生對知識的綜合分析和應用。總之，電磁感應中的電路問題涵蓋內容廣泛，準確的掌握其解題方法和技巧，這對于簡化高考問題，提升正確率有非常顯著的價值。

參考文獻

[1]王乃喜.電磁感應中電路與圖象問題點撥[J].中學物理：高中版，2016，34（4）：90-91.

[2]傅思遠.例析電磁感應中的電路問題[J].中學生數理化：高二高三版，2016（23）：39-40.

[3]孫年坤.從一道高考題看電磁感應中的“含容問題”[J].數理化解題研究，2016（22）：58-58.

[4]李元法.運用動量定理妙解電磁感應中的單桿問題[J].物理之友，2017（5）：35-37.