線框切割磁感線

1、如圖所示，I、II區(qū)域是寬度L均為0.5m的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小均為B=1T, 方向相反.一邊長L=0.5m、質(zhì)量m=0.1kg、電阻R=0.5Q的正方形金屬線框abcd的ab邊 緊靠磁場邊緣，在外力F的作用下向右勻速運動穿過磁場區(qū)域，速度v0=10m/s.在線框穿 過磁場區(qū)的過程中，外力F所做的功為（）A. 5J B. 7.5J C. 10J D. 15J【考點】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢.【專題】電磁感應(yīng)與電路結(jié)合.【分析】將線框穿過磁場的過程分成三段，分別根據(jù)感應(yīng)電動勢公式求出感應(yīng)電動勢，由 歐姆定律求得感應(yīng)電流，線框勻速穿過磁場區(qū)域時，外力做功等于線框中產(chǎn)生的焦耳熱. 【解答】解

2、：由感應(yīng)電動勢公式得：E=BLv，感應(yīng)電流矽罕0-L內(nèi)，感應(yīng)電流,=罕=1*； W=10A，逆時針方向取正值；時間間隔京=0.05s L - 2L內(nèi)，I2= 二，1 1=20A，順時針方向取負值；時間間隔t2=%=0.05s一正三角形導(dǎo)線框ABC（高度為a）從圖示位置沿x軸正向勻速穿過兩勻強磁場區(qū)域.兩 磁場區(qū)域磁感應(yīng)強度大小均為B、方向相反、垂直于平面、寬度均為a.圖乙反映感應(yīng)電 流I與線框移動距離x的關(guān)系，以逆時針方向為電流的正方向.圖象正確的是（ ）A.B.C.D.【考點】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢.【專題】電磁感應(yīng)與電路結(jié)合.【分析】線框勻速穿過兩磁場區(qū)域時，分為三個過程：穿過左側(cè)磁

3、場，穿過兩磁場分界線 和穿過右側(cè)磁場.由有效切割長度變化，根據(jù)感應(yīng)電動勢公式，分析感應(yīng)電動勢的變化， 再分析感應(yīng)電流的變化.【解答】解：A、x在a2a范圍，線框穿過兩磁場分界線時，BC、AC邊在右側(cè)磁場中切 割磁感線，有效切割長度逐漸增大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E1增大，AC邊在左側(cè)磁場中切割 磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E2增大，兩個電動勢串聯(lián)，總電動勢E=E1+E2增大.故A錯 誤；B、x在0a范圍，線框穿過左側(cè)磁場時，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流方向為逆時針，為 正值.故B錯誤；CD、在2a3a，線框穿過左側(cè)磁場時，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流方向為逆時針，為正 值.故C正確，D錯誤.故選：C.【點評】本題選

4、擇的方法是排除法，將選項逐一代入檢驗，剔除不符合題意的選項，最后 選出正確的答案.一個“匕”形導(dǎo)軌垂直于磁場固定在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，a是與導(dǎo)軌材料相同、 粗細相同的導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好.在外力作用下，導(dǎo)體棒以恒定速度v向右運 動，以導(dǎo)體棒在如圖所示位置的時刻作為時間的零點，下列物理量隨時間變化的圖象可能 正確的是（ ）A.回路的感應(yīng)電動勢隨時間變化的關(guān)系感應(yīng)電流隨時間變化的關(guān)系導(dǎo)體棒所受安培力大小隨時間變化的關(guān)系電流產(chǎn)生的熱功率隨時間變化的關(guān)系 【考點】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；閉合電路的歐姆定律.【專題】電磁感應(yīng)與電路結(jié)合.【分析】根據(jù)感應(yīng)電動勢、歐姆定律、功率、電阻定

5、律等知識得到感應(yīng)電動勢、 等的表達式分析選擇.【解答】解：設(shè)W型導(dǎo)軌的頂角為0,電阻率為p.A、感應(yīng)電動勢E=BLv=Bvttan0v=Bv2tan0t,則知Et，圖象應(yīng)是過原點的直線感應(yīng)電流.故A錯誤.B、 感應(yīng)電流 I=, R= （vt+vttan0+） bws0 iB寸B得1=匚，18.|1、:，式中各量恒定，則感應(yīng)電流不變故B錯誤cos 9C、根據(jù)F=BIL可知，F(xiàn)=BIvftanO,可見F-t,圖象應(yīng)是過原點的直線.故C錯誤.D、由上可知，R-t, I恒定，則受外力的功率P=I2R8t,故D正確.故選：D【點評】此題是電磁感應(yīng)、歐姆定律、電阻定律等知識的綜合運用.容易形成錯誤的選擇

6、是電流圖象，未考慮電動勢和電阻都與時間成正比，而電流不變?nèi)鐖D，在水平桌面上放置兩條相距l(xiāng)的平行光滑導(dǎo)軌ab與cd,阻值為R的電阻與導(dǎo) 軌的a、c端相連，質(zhì)量為m.電阻不計的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌放置并可沿導(dǎo)軌自由滑動.整 個裝置放于勻強磁場中，磁場的方向豎直向上，磁感應(yīng)強度的大小為B.導(dǎo)體棒的中點系 一不可伸長的輕繩，繩繞過固定在桌邊的光滑輕滑輪后，與一個質(zhì)量也為m的物塊相連， 繩處于拉直狀態(tài).現(xiàn)若從靜止開始釋放物塊（物塊不會觸地，且導(dǎo)體棒不脫離導(dǎo)軌），用 h表示物塊下落的高度，g表示重力加速度，其他電阻不計，則（）電阻R中的感應(yīng)電流方向由a到c物體下落的最大加速度為g4,，mgR若h足夠大，物體下

7、落的最大速度為春言通過電阻R的電量為罕【考點】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；閉合電路的歐姆定律；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化.【專題】電磁感應(yīng)一一功能問題.【分析】從靜止開始釋放物塊，導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)右手定則判斷感應(yīng) 電流方向.根據(jù)牛頓第二定律列式分析最大加速度.當導(dǎo)體棒勻速運動時，速度最大，由 平衡條件和安培力的表達式結(jié)合推導(dǎo)出最大速度.根據(jù)感應(yīng)電荷量表達式q=em求解電 量.【解答】解：A、從靜止開始釋放物塊，導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，由右手定則可 知，電阻R中的感應(yīng)電流方向由c到a，故A錯誤.B、設(shè)導(dǎo)體棒所受的安培力大小為F，根據(jù)牛頓第二定律得：物塊的加速度a=%2，當 F

8、=0，即剛釋放導(dǎo)體棒時，a最大，最大值為普g.故B錯誤.C、物塊和滑桿先做加速運動，后做勻速運動，此時速度最大，則有mg=F，而F=BIl，1=罕， 解得物體下落的最大速度為v=，.故C正確.D、通過電阻R的電量q=RF=罕二罕.故D正確.故選：CD.【點評】本題分析物體的運動情況是解題的基礎(chǔ)，關(guān)鍵掌握要會推導(dǎo)安培力，知道感應(yīng)電荷量表達式q= ，式中R是回路的總電阻.5. （2015-安徽模擬）如圖4所示，在邊長為a的正方形區(qū)域內(nèi)，有以對角線為邊 界、垂直于紙面的兩個勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小相同、方向相反，紙面內(nèi)一 邊長為a的正方形導(dǎo)線框沿x軸勻速穿過磁場區(qū)域，1=0時刻恰好開始進入磁場區(qū)域，

9、以順時針方向為導(dǎo)線框中電：/；流的正方向，下列選項中能夠正確表示電流與位移關(guān)系的匕：:是（）,6.（2015河北唐山2月調(diào)研,21）（多選）如圖所示，兩端與定值電阻相連的光滑平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，其中R1=R2=2R,導(dǎo)軌電阻不計，導(dǎo)軌寬度 為L,勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強度為B。導(dǎo)體棒ab的電阻為R,垂 直導(dǎo)軌放置，與導(dǎo)軌接觸良好。釋放后,導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向下滑動，某時刻流過 R2的電流為I,在此時刻（）重力的功率為6I2R導(dǎo)體棒ab消耗的熱功率為4I2R導(dǎo)體棒受到的安培力的大小為2BIL2JRD.導(dǎo)體棒的速度大小為EA.電路中感應(yīng)電動勢的大小為、:Rvsiiri0B.電路中感應(yīng)電流

10、的大小為=7.（2015安徽理綜,19,6分）如圖所示,abcd為水平放置的平行“”形光滑金屬導(dǎo)軌, 間距為1,導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B,導(dǎo)軌電阻不 計。已知金屬桿MN傾斜放置，與導(dǎo)軌成0角，單位長度的電阻為r,保持金屬桿以 速度v沿平行于cd的方向滑動（金屬桿滑動過程中與導(dǎo)軌接觸良好）。則（）BzlvsineC.金屬桿所受安培力的大小為 .D.金屬桿的熱功率為nS（Wi）B.從0均勻變化到8.（2015重慶理綜,4,6分）圖為無線充電技術(shù)中使用的受電線圈示意圖,線圈匝 數(shù)為n,面積為S。若在t1到t2時間內(nèi)，勻強磁場平行于線圈軸線向右穿過線圈, 其磁感應(yīng)強度大小由

11、B1均勻增加到B2,則該段時間線圈兩端a和b 之間的電勢差9a-9b（A.恒為心（玲-口1）D.從0均勻變化到-C.恒為-! 9.（2015河北2月調(diào)研,21）粗細均勻的導(dǎo)線繞成匝數(shù)為n、半徑為r的圓形閉合線圈。線圈放在磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度隨時間均勻增大,線圈中產(chǎn)生的電流為I,下列說法正確的是（）A.電流I與匝數(shù)n成正比 B.電流I與線圈半徑r成正比C.電流I與線圈面積S成反比D.電流I與導(dǎo)線橫截面積S0成反比.如圖（a）所示在光滑水平面上因恒力F拉質(zhì)量為m的單匝均為正方形鋼線框，線框邊長為a在位置1以速度七進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場并開始計時，若磁場寬度為吧b （b3a）。在3七時刻線框達到2位置，速度又為V0開始離開勻強磁場，此過程中v-t圖像 如圖（b）所示，則下列說法錯誤的是（）t=0時，線框右側(cè)邊MN的兩端電壓為Ba v0在t時刻線框的速度為v -氏.00 mC .線框完全離開磁場的瞬間（位置3）的速度一定比時刻線框的