電磁感應中的圖象

1、第三講電磁感應中的電路與圖象問第三講電磁感應中的電路與圖象問題題1.如圖所示，一個如圖所示，一個“”形導軌固定在方向與其垂直且磁感應強形導軌固定在方向與其垂直且磁感應強度為度為B的勻強磁場中，的勻強磁場中，ab是與導軌相同的導體棒，導體棒與導軌是與導軌相同的導體棒，導體棒與導軌接觸良好在外力作用下，導體棒以恒定速度接觸良好在外力作用下，導體棒以恒定速度v向右運動，以導向右運動，以導體棒在圖中所示位置的時刻作為計時起點，體棒在圖中所示位置的時刻作為計時起點，則回路中感應電動勢則回路中感應電動勢E、感應電流、感應電流I、導體、導體棒所受外力的功率棒所受外力的功率P和回路中產生的焦耳和回路中產生的焦

2、耳熱熱Q隨時間變化的圖象中正確的是隨時間變化的圖象中正確的是()C解析：解析：選選C.設導軌夾角為設導軌夾角為，則導體棒切割磁感線的有效長，則導體棒切割磁感線的有效長度為度為lvttan，故，故EBlvBv2ttan，Et，A錯誤；如果錯誤；如果導體棒和導軌單位長度的電阻為導體棒和導軌單位長度的電阻為r,則時刻則時刻t時時,總電阻總電阻R(vtvttanvt/cos)r(1tan1/cos)vtr,故故IE/R為定值為定值,B錯誤；外力的功率錯誤；外力的功率PF安安vBlIvBIv2ttan,Pt,C正確；正確；回路中產生的焦耳熱回路中產生的焦耳熱QI2Rt，Qt2，D錯誤錯誤2.（2008全

3、國卷全國卷）矩形導線框）矩形導線框abcd固定在勻強磁場中，固定在勻強磁場中，磁感線的方向與導線框所在平面垂直。規(guī)定磁場的正方向磁感線的方向與導線框所在平面垂直。規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應強度垂直紙面向里，磁感應強度B 隨時間變化的規(guī)律如圖所示。隨時間變化的規(guī)律如圖所示。若規(guī)定順時針方向為感應電流若規(guī)定順時針方向為感應電流I 的正方向，下列各圖中正確的的正方向，下列各圖中正確的是（是（ ）D解析：在01秒內，垂直紙面向里的磁場均勻增強，磁通量均勻增加，感應電流為逆時針方向，大小不變；在13秒內，垂直紙面向里的磁場均勻減小（或垂直紙面向外的磁場增強），感應電流為順時針方向，大小不變；在

4、34秒內，垂直紙面向外的磁場均勻減弱，磁通量均勻減小，感應電流為順時針方向，大小不變。因此正確的選項為D。3圖中兩條平行虛線之間存在勻強磁場，虛線間的距離圖中兩條平行虛線之間存在勻強磁場，虛線間的距離為為l，磁場方向垂直紙面向里。，磁場方向垂直紙面向里。abcd是位于紙面內的梯形是位于紙面內的梯形線圈，線圈， ad與與bc間的距離也為間的距離也為l。t=0時刻，時刻，bc邊與磁場區(qū)域邊與磁場區(qū)域邊界重合（如圖）?，F(xiàn)令線圈以恒定的速度邊界重合（如圖）?，F(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域。取沿場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域。取沿abcda的的感應電流為正，則在線圈

5、穿越磁場區(qū)域的過程中，感應電感應電流為正，則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中，感應電流流I隨時間隨時間t變化的圖線可能是（變化的圖線可能是（ ） B4.如圖甲所示，有兩個相鄰的有界勻強磁場區(qū)域，磁感應如圖甲所示，有兩個相鄰的有界勻強磁場區(qū)域，磁感應強度的大小均為強度的大小均為B，磁場方向相反，且與紙面垂直，磁場，磁場方向相反，且與紙面垂直，磁場區(qū)域在區(qū)域在x軸方向寬度均為軸方向寬度均為a，在，在y軸方軸方向足夠寬?，F(xiàn)有一高為向足夠寬?，F(xiàn)有一高為a的正三角形導的正三角形導線框從圖示位置開始向右勻速穿過磁線框從圖示位置開始向右勻速穿過磁場區(qū)域。場區(qū)域。若以逆時針方向為電流的正若以逆時針方向為電流的正方向

6、，在圖乙中，線框中感應電流方向，在圖乙中，線框中感應電流i與與線框移動距離線框移動距離x的關系圖象正確的是的關系圖象正確的是( )C5.如圖甲所示，一閉合直角三角形線框以速度如圖甲所示，一閉合直角三角形線框以速度v勻速穿過勻勻速穿過勻強磁場區(qū)域從強磁場區(qū)域從BC邊進入磁場區(qū)開始計時，到邊進入磁場區(qū)開始計時，到A點離開磁場區(qū)點離開磁場區(qū)為止的過程中，線框內感應電流的情況為止的過程中，線框內感應電流的情況(以逆時針方向為電流的以逆時針方向為電流的正方向正方向)是圖乙中的是圖乙中的( ) A 解析：解析：BC邊剛進入磁場時，產生的感應電動勢最大，由右邊剛進入磁場時，產生的感應電動勢最大，由右手定則可

7、判定電流方向為逆時針方向，是正值，隨線框進入磁手定則可判定電流方向為逆時針方向，是正值，隨線框進入磁場，有效長度場，有效長度l逐漸減小，由逐漸減小，由EBlv得電動勢均勻減小，即電流得電動勢均勻減小，即電流均勻減?。划斁€框剛出磁場時，切割磁感線的有效長度均勻減??；當線框剛出磁場時，切割磁感線的有效長度l最大，最大，故電流最大，且為順時針方向，是負值，此后電流均勻減小，故電流最大，且為順時針方向，是負值，此后電流均勻減小，故只有故只有A圖象符合要求圖象符合要求答案：答案：A 知識要點解讀熱點考向聚焦新課標高考總復習新課標高考總復習物理（物理（RJ版）版） 隨堂達標演練活 頁 作 業(yè)6 如圖所示，

8、等腰三角形內分布有垂直于紙面向外的勻如圖所示，等腰三角形內分布有垂直于紙面向外的勻強磁場，它的底邊在強磁場，它的底邊在x軸上且長為軸上且長為2L，高為，高為L.紙面內一邊紙面內一邊長為長為L的正方形導線框沿的正方形導線框沿x軸正方向做軸正方向做勻速直線運動穿過勻強磁場區(qū)域，在勻速直線運動穿過勻強磁場區(qū)域，在t=0時刻恰好位于圖中所示的位置時刻恰好位于圖中所示的位置.以以順時針方向為導線框中電流的正方向，順時針方向為導線框中電流的正方向，在下面四幅圖中能夠正確表示電流在下面四幅圖中能夠正確表示電流位移（位移（I-x）關系的是（）關系的是（ ）C知識要點解讀熱點考向聚焦新課標高考總復習新課標高考總

9、復習物理（物理（RJ版）版） 隨堂達標演練活 頁 作 業(yè)D知識要點解讀熱點考向聚焦新課標高考總復習新課標高考總復習物理（物理（RJ版）版） 隨堂達標演練活 頁 作 業(yè)知識要點解讀熱點考向聚焦新課標高考總復習新課標高考總復習物理（物理（RJ版）版） 隨堂達標演練活 頁 作 業(yè)8.如圖所示如圖所示,有一個等腰直角三角形的勻強磁場區(qū)域有一個等腰直角三角形的勻強磁場區(qū)域,其直角邊其直角邊長為長為L，磁場方向垂直紙面向外，磁場方向垂直紙面向外,磁感應強度大小為磁感應強度大小為B.一邊長一邊長為為L、總電阻為、總電阻為R的正方形導線框的正方形導線框abcd，從圖示位置開始沿，從圖示位置開始沿x軸軸正方向以

10、速度正方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)勻速穿過磁場區(qū)域取方向沿域取方向沿abcd的感應電的感應電流為正，則下圖中表示線框中的流為正，則下圖中表示線框中的電流電流i隨隨x變化的圖象正確的是變化的圖象正確的是()C知識要點解讀熱點考向聚焦新課標高考總復習新課標高考總復習物理（物理（RJ版）版） 隨堂達標演練活 頁 作 業(yè)解析解析：選選C.線框的線框的bc邊從邊從O處運動到處運動到L處的過程中，線框中處的過程中，線框中無電流產生；線框的無電流產生；線框的bc邊從邊從L處運動到處運動到2L處的過程中，處的過程中，bc邊切割磁感線，根據(jù)右手定則可判斷，線框中的電流方向邊切割磁感線，根據(jù)右手定則可判斷，線框中的

11、電流方向為為abcd，故電流為正并逐漸增大，同理可知線框的，故電流為正并逐漸增大，同理可知線框的bc邊從邊從2L處運動到處運動到3L處的過程中，線框中的電流方向為處的過程中，線框中的電流方向為adcb，故電流為負并逐漸增大，故電流為負并逐漸增大,所以所以A、B、D錯誤，錯誤，C正確正確9. (2012浙江高考浙江高考) 小明同學設計了一種小明同學設計了一種“閃爍閃爍”裝置裝置(產生產生的電動勢不是連續(xù)的，是時斷時續(xù)的的電動勢不是連續(xù)的，是時斷時續(xù)的)如圖所示，自行車后輪如圖所示，自行車后輪由半徑由半徑r15.0102m的金屬內圈、半徑的金屬內圈、半徑r20.40 m的金屬外圈的金屬外圈和絕緣輻

12、條和絕緣輻條(金屬外圈導電，可以作為連接電路的導線；輻條是金屬外圈導電，可以作為連接電路的導線；輻條是絕緣的，不產生感應電動勢絕緣的，不產生感應電動勢)構成構成后輪的內、外圈之間等間隔后輪的內、外圈之間等間隔地接有地接有4根金屬條，每根金屬條的中間均串聯(lián)有一電阻值為根金屬條，每根金屬條的中間均串聯(lián)有一電阻值為R的的小燈泡在支架上裝有磁鐵，形成了磁感應強度小燈泡在支架上裝有磁鐵，形成了磁感應強度B0.10 T、方向垂直紙面向外的方向垂直紙面向外的“扇形扇形”勻強磁場勻強磁場(金屬條周期性的產生感金屬條周期性的產生感 應電動勢應電動勢)，其內半徑為，其內半徑為r1、外半徑為、外半徑為r2、張角、張

13、角 /6 .后輪以角速度后輪以角速度2 rad/s相對于轉相對于轉 軸轉動若不計其他電阻，忽略磁場的邊緣效應軸轉動若不計其他電阻，忽略磁場的邊緣效應 (1)當金屬條當金屬條ab進入進入“扇形扇形”磁場時，求感應電動勢磁場時，求感應電動勢E，并指，并指出出ab上的電流方向；上的電流方向；(2)當金屬條當金屬條ab進入進入“扇形扇形”磁場時，畫出磁場時，畫出“閃爍閃爍”裝置的裝置的電路圖；電路圖；(3)從金屬條從金屬條ab進入進入“扇形扇形”磁場時開始，經計算畫出輪子磁場時開始，經計算畫出輪子轉一圈過程中，內圈與外圈之間電勢差轉一圈過程中，內圈與外圈之間電勢差Uab隨時間隨時間t變化的變化的Uab

14、t圖象；圖象；(4)若選擇的是若選擇的是“1.5 V,0.3 A”的小燈泡，該的小燈泡，該“閃爍閃爍”裝置能裝置能否正常工作？有同學提出，通過改變磁感應強度否正常工作？有同學提出，通過改變磁感應強度B、后輪外圈半、后輪外圈半徑徑r2、角速度、角速度和張角和張角等物理量的大小，優(yōu)化前同學的設計方等物理量的大小，優(yōu)化前同學的設計方案，請給出你的評價案，請給出你的評價(2)通過分析，通過分析，可得電路圖為可得電路圖為 (4分分) (4)“閃爍閃爍”裝置不能正常工作裝置不能正常工作(金屬條的感應電動勢只有金屬條的感應電動勢只有49102 V)，遠小于小燈泡的額定電壓，因此無法工作，遠小于小燈泡的額定電

15、壓，因此無法工作 B增大，增大，E增大，但有限度；增大，但有限度； r2增大，增大，E增大，但有限度；增大，但有限度； 增大增大，E增大，但有限度；增大，但有限度； 增大，增大，E不變不變(3分分)知識要點解讀熱點考向聚焦新課標高考總復習新課標高考總復習物理（物理（RJ版）版） 隨堂達標演練活 頁 作 業(yè)10如圖甲所示，空間存在如圖甲所示，空間存在B0.5 T、方向豎直向下的勻強磁、方向豎直向下的勻強磁場場MN、PQ是處于同一水平面內相互平行的粗糙長直導軌，間是處于同一水平面內相互平行的粗糙長直導軌，間距距L2 mR是連在導軌一端的電阻，是連在導軌一端的電阻，ab是跨接在導軌上質量是跨接在導軌

16、上質量m1 kg的導體棒從零時刻開始，通過一小型電動機對的導體棒從零時刻開始，通過一小型電動機對ab棒施加棒施加一個牽引力一個牽引力F，方向水平向左，使其從靜止開始沿導軌做加速運，方向水平向左，使其從靜止開始沿導軌做加速運動，此過程中導體棒始終保持與導軌垂直且接觸良好如圖乙是動，此過程中導體棒始終保持與導軌垂直且接觸良好如圖乙是棒的棒的vt圖象，其中圖象，其中OA是直線，是直線，AC是曲線，小型電動機在是曲線，小型電動機在1.2 s末末達到額定功率，達到額定功率，P額額4.5 W，此后功率保持不變除，此后功率保持不變除R以外，其以外，其余部分的電阻不計，余部分的電阻不計，g10 m/s2. (1)求導體棒在求導體棒在01.2 s內的加速內的加速度大小度大小(2)求導體棒與導軌間的動摩擦因數(shù)及電阻求導體棒與導軌間的動摩擦因