高考母题解读(十)电磁感应母题8电磁感应与图像
电磁感应中的图像问题

R
i a b 2l 图甲 F
i0
O
x
x
0 l 2l 3l 4l
图乙
解:进入磁场时,作匀速运动,F安 =F,i=i0; 全部进入时,磁通量不变,无感应电流,线框做匀 加速运动; ab边刚出磁场时的速度大于进磁场时的速度,i>i0; 拉力F<F安,线框作减速运动; 线框全部出磁场时, x=3l, F≤F安, i ≥ i0; (可能在未出磁场时已经减为i0 ,又作匀速运动; 也可能在ab边刚出磁场时减为i0 ; 还可能在ab边刚出磁场时仍然大于i0 。 ) 通过R的电流i 的大小随ab边位置坐标x变化的曲线, 如图所示 i i0
t
i
首先将运动过程分段 处理.在每一段运动 过程中确定哪一段导 线切割磁感线,它就 相当于电源,然后确 定切割磁感线的有效 长度,再根据E=BLv 和右手定则判定感应 电流的大小和方向.
o
t
D
o
t
5. 如图所示,一闭合直角三角形线框以速度v匀速穿过匀强磁 场区域.从BC边进入磁场区开始计时,到A点离开磁场区止的 过程中,线框内感应电流的情况(以逆时针方向为电流的正方向) 是如下图所示中的 B
o
O
450
t
1 2 3
o
i
t
1 2 3
O’
l l L’
l
v
i
A
B
o
t
1 2 3
o
t
1 2
C
D
3
7.如图1所示,在x≤0的区域内存在匀强磁场,磁场的方向垂 直于xy平面(纸面)向里。具有一定电阻的矩形线框abcd位 于xy平面内,线框的ab边与y轴重合。令线框从t=0的时刻起 由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动,则线框中的感应电流I (取逆时针方向的电流为正)随时间t的变化图线I—t图可能是 下图中的哪一个?
2020年高考物理十四大必考经典专题08 电磁感应的综合应用(电路问题、图像问题、动力学问题)

专题8电磁感应的综合应用 (电路问题、图像问题、动力学问题)考点一: 电磁感应中的电路问题1.分析电磁感应电路问题的基本思路(1)确定电源:用法拉第电磁感应定律和楞次定律或右手定则确定感应电动势的大小和电源“正负”极,电源内部电流从低电势流向高电势;(2)分析电路结构:根据“等效电源”和电路中其他元件的连接方式画出等效电路.注意区别内外电路,区别路端电压、电动势;(3)利用电路规律求解:根据E=BLv 或E=n t∆Φ∆ 结合闭合电路欧姆定律、串并联电路知识和电功率、焦耳定律等关系式联立求解.2.电磁感应电路的几个等效问题考点二电磁感应的图像问题1.图像问题类型类型据电磁感应过程选图像据图像分析判断电磁感应过程求解流程2.解题关键弄清初始条件、正负方向的对应变化范围、所研究物理量的函数表达式、进出磁场的转折点等是解决此类问题的关键.3.解决图像问题的一般步骤(1)明确图像的种类,即是B-t图还是Φ-t图,或者E-t图、I-t图等;(2)分析电磁感应的具体过程;(3)用右手定则、楞次定律、左手定则或安培定则确定有关方向的对应关系;(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等知识写出函数关系式;(5)根据函数关系式,进行数学分析,如分析斜率的变化、截距等;(6)画图像或判断图像.考点三:电磁感应中的动力学问题1.两种状态及处理方法状态特征处理方法平衡态加速度为零根据平衡条件列式分析根据牛顿第二定律进行动态分析非平衡态加速度不为零或结合功能关系进行分析2.力学对象和电学对象的相互关系3.用“四步法”分析电磁感应中的动力学问题典例精析★考点一:电磁感应中的电路问题◆典例一:(2018·芜湖模拟)如图所示,在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直,磁感应强度大小为B0,导轨上端连接一阻值为R的电阻和开关S,导轨电阻不计,两金属棒a和b的电阻都为R,质量分别为ma=0.02 kg和mb=0.01 kg,它们与导轨接触良好,并可沿导轨无摩擦地运动,若将b棒固定,开关S断开,用一竖直向上的恒力F拉a棒,稳定后a棒以v1=10 m/s的速度向上匀速运动,此时再释放b棒,b 棒恰能保持静止.(g=10 m/s2)(1)求拉力F的大小;(2)若将a棒固定,开关S闭合,释放b棒,求b棒滑行的最大速度v2;(3)若将a棒和b棒都固定,开关S断开,使磁感应强度从B0随时间均匀增加,经0.1 s后磁感应强度增大到2B0时,a 棒受到的安培力大小正好等于a 棒的重力,求两棒间的距离.解析:(1)设轨道宽度为L,开关S 断开,a 棒做切割磁感线运动,产生的感应电动势为E 1=B 0Lv 1,a 棒与b 棒构成串联闭合电路,电流为I 1=012B Lv R ,a 棒,b 棒受到的安培力大小为F a =I 1LB 0,F b =I 1LB 0,依题意,对a 棒有F=F a +G a ,对b 棒有F a =G b ,所以F=G a +G b =0.3 N.(2)a 棒固定、开关S 闭合后,当b 棒以速度v 2匀速下滑时,b 棒滑行速度最大,此时b 棒产生的感应电动势为E 2=B 0Lv 2,等效电路图如图2所示.其内、外总电阻R=R b +a aRR R R +=32R,所以电流为I 2=0232B Lv R=0223B Lv R ,b 棒受到的安培力与b 棒的重力平衡,有m b g=220223B L v R ,由(1)中分析可知m b g=22012B L v R ,联立可得v 2=7.5 m/s.(3)设两棒间距为d,当磁场均匀变化时,产生的感应电动势为E 3=B t ∆∆Ld,由于S 断开,回路中电流为I 3=32E R ,依题意,a 棒所受安培力2B 0I 3L=G a ,代入数据解得d=1 m.◆典例二:(2017·唐山模拟)在同一水平面上的光滑平行导轨P 、Q 相距l =1 m ,导轨左端接有如图所示的电路。
2025高考物理总复习电磁感应中的电路和图像问题

端位于PQS上,OM与轨道接触良好。空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁
场,磁感应强度的大小为B。现使OM从OQ位置以恒定的角速度逆时针转到
OS位置并固定(过程Ⅰ);再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到
B′(过程Ⅱ)。在过程Ⅰ、Ⅱ中,流过OM的电荷量相等,则
B′ B
等于
5 A.4
√3 B.2
7 C.4
考点一 电磁感应中的电路问题和电荷量的计算
又q1=q2, 即B12πr2R-41πr2=B′-RB12πr2 所以BB′=32,故选 B。
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电磁感应中的图像问题
考点二 电磁感应中的图像问题
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电磁感应中的电路问题和电荷量的计算
考点一 电磁感应中的电路问题和电荷量的计算
1.分析电磁感应中电路问题的基本思路
考点一 电磁感应中的电路问题和电荷量的计算
思考 “相当于电源”的导体两端的电势差就是电源的电动势吗? 答案 导体两端的电势差与电源的电动势是两个不同的概念,导体两端 的电势差不是电源的电动势。当电路是断开状态时,等效电源两端的电 势差等于电源的电动势;当电路是闭合状态时,等效电源两端的电势差 为路端电压,与电动势不相等。
由法拉第电磁感应定律可知,感应电动势 E 感= Bdv=Bd·ω2d=Bω2d2,根据等效电路可知,圆环 部分电阻为 R 环=R1+1 R1=R2,整个电路的总电阻 为 R 总=R 环+R=32R,干路电流为 I=ER感总=B3ωRd2,a、b 两点的电势差 大小 Uab=IR 环=Bω6d2,故 B 错误;
注意: E 表示电动势的平均值, I 表示电流的平均值。电流变化时计算通 过导体横截面的电荷量时要用电流的平均值。
高考母题解读(十)电磁感应母题3导体切割磁感线产生感应电动势

高中物理学习材料(灿若寒星**整理制作)高考题千变万化,但万变不离其宗。
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母题3、导体切割磁感线产生感应电动势 【解法归纳】对于导体垂直切割磁感线,产生的感应电动势E = BLv ,式中L 为有效切割长度,v 为导体相对于磁场的速度。
电磁感应现象中通过导体截面的电量q =I Δt =ΔФ/R , 式中R 为回路的总电阻。
对于导体切割磁感线类问题,一般采用右手定则判断感应电动势和感应电流方向。
典例:(2012·四川理综)半径为a 右端开小口的导体圆环和长为2a 的导体直杆,单位长度电阻均为R 0。
圆环水平固定放置,整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B 。
杆在圆环上以速度v 平行于直径CD 向右做匀速直线运动,杆始终有两点与圆环良好接触,从圆环中心O 开始,杆的位置由θ确定,如图所示。
则 A .θ=0时,杆产生的电动势为2Bav B .θ=π/3时,杆产生的电动势为3BavC .θ=0时,杆受的安培力大小为203(2)R B avπ+D .θ=π/3时,杆受的安培力大小为203(53)R B avπ+【针对训练题精选解析】1.(2010新课标理综)如图所示,两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置,相对的端面之间有一缝隙,铁芯上绕导线并与电源连接,在缝隙中形成一匀强磁场.。
一铜质细直棒ab水平置于缝隙中,且与圆柱轴线等高、垂直。
.让铜棒从静止开始自由下落,铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为E1,下落距离为0.8R时电动势大小为E2,忽略涡流损耗和边缘效应.关于E1、E2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性,下列判断正确的是A、E1> E2,a端为正B、E1> E2,b端为正C、E1<E2,a端为正D、E1<E2,b端为正【点评】此题考查安培定则、法拉第电磁感应定律、右手定则等。
高考物理 母题题源系列 专题11 电磁感应中的图象与能量(含解析)(2021年最新整理)

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专题11 电磁感应中的图象与能量【母题来源一】 2017年新课标Ⅱ卷【母题原题】(多选)两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直。
边长为0。
1 m、总电阻为0。
005 Ω的正方形导线框abcd位于纸面内,cd边与磁场边界平行,如图(a)所示。
已知导线框一直向右做匀速直线运动,cd边于t=0时刻进入磁场。
线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针时,感应电动势取正).下列说法正确的是:()A.磁感应强度的大小为0.5 TB.导线框运动速度的大小为0。
5 m/sC.磁感应强度的方向垂直于纸面向外D.在t=0.4 s至t=0.6 s这段时间内,导线框所受的安培力大小为0.1 N【答案】BC【名师点睛】此题是关于线圈过磁场的问题;关键是能通过给出的E–t图象中获取信息,得到线圈在磁场中的运动情况,结合法拉第电磁感应定律及楞次定律进行解答。
此题意在考查学生基本规律的运用能力以及从图象中获取信息的能力。
【母题来源二】 2017年江苏卷【母题原题】如图所示,两条相距d 的平行金属导轨位于同一水平面内,其右端接一阻值为R 的电阻.质量为m 的金属杆静置在导轨上,其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ 的磁感应强度大小为B 、方向竖直向下.当该磁场区域以速度v 0匀速地向右扫过金属杆后,金属杆的速度变为v .导轨和金属杆的电阻不计,导轨光滑且足够长,杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触.求:(1)MN 刚扫过金属杆时,杆中感应电流的大小l ;(2)MN 刚扫过金属杆时,杆的加速度大小a ;(3)PQ 刚要离开金属杆时,感应电流的功率P .【答案】(1)0Bdv I R = (2)220B d v a mR = (3)2220()B d v v P R-=【名师点睛】本题的关键在于导体切割磁感线产生电动势E =Blv ,切割的速度(v )是导体与磁场的相对速度,分析这类问题,通常是先电后力,再功能.【命题意图】 考查法拉第电磁感应定律的应用,涉及图象问题,意在考查考生分析问题,通过图象获取有用信息的能力和应用数学知识解决问题的能力。
2023年高考物理热点复习:电磁感应中的电路与图象问题(附答案解析)

2023年高考物理热点复习:电磁感应中的电路与图象问题【2023高考课标解读】1.对电磁感应中电源的理解2.解决电磁感应电路问题的基本步骤【2023高考热点解读】一、电磁感应中的电路问题1.内电路和外电路(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于电源。
(2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻,其余部分是外电路。
2.电源电动势和路端电压(1)电动势:E=Blv或E=nΔΦΔt。
(2)路端电压:U=IR=E-Ir。
【拓展提升】1.电磁感应中电路知识的关系图2.解决电磁感应中的电路问题三步曲二、电磁感应中的图象问题电磁感应中常见的图象问题图象类型(1)随时间变化的图象,如Bt图象、Φt图象、Et图象、It图象(2)随位移变化的图象,如Ex图象、Ix图象(所以要先看坐标轴:哪个物理量随哪个物理量变化要弄清)问题类型(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象(画图象)(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量(用图象)应用知识四个规律左手定则、安培定则、右手定则、楞次定律六类公式(1)平均电动势E=nΔΦΔt(2)平动切割电动势E=Blv(3)转动切割电动势E=12Bl2ω(4)闭合电路欧姆定律I=ER+r(5)安培力F=BIl(6)牛顿运动定律的相关公式等例1.如图所示,a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,边长l a=3l b,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则()A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流B.a、b线圈中感应电动势之比为9∶1 C.a、b线圈中感应电流之比为3∶4D.a、b线圈中电功率之比为3∶1【答案】B【解析】当磁感应强度变大时,由楞次定律知,线圈中感应电流的磁场方向垂直纸面向外,由安培定则知,线圈内产生逆时针方向的感应电流,选项A错误;由法拉第电磁感应定律E=SΔBΔt及S a∶S b=9∶1知,E a=9E b,选项B正确;由R=ρLS′知两线圈的电阻关系为R a=3R b,其感应电流之比为I a∶I b=3∶1,选项C错误;两线圈的电功率之比为P a∶P b=E a I a∶E b I b=27∶1,选项D错误。
专题八 电磁感应中的图象和电路问题(真题精讲)-2019领军高考物理真题透析一轮复习(解析版)
【专题解读】1.本专题是运动学、动力学、恒定电流、电磁感应等观点的综合应用,高考常以选择题的形式命题.2.学好本专题,可以极大的培养同学们数形结合的推理能力和电路分析能力,针对性的专题强化,可以提升同学们解决数形结合、电路分析的信心.3.用到的知识有:左手定则、安培定则、右手定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、牛顿运动定律、函数图象等.考点精讲考向一电磁感应中的图象问题1.题型简述:借助图象考查电磁感应的规律,一直是高考的热点,此类题目一般分为两类:(1)由给定的电磁感应过程选出正确的图象;(2)由给定的图象分析电磁感应过程,定性或定量求解相应的物理量或推断出其他图象.常见的图象有B -t图、E-t图、i-t图、v-t图及F-t图等.2.解题关键弄清初始条件、正负方向的对应变化范围、所研究物理量的函数表达式、进出磁场的转折点等是解决此类问题的关键.3.解决图象问题的一般步骤(1)明确图象的种类,即是B-t图还是Φ-t图,或者E-t图、I-t图等;(2)分析电磁感应的具体过程;(3)用右手定则或楞次定律确定方向的对应关系;(4)结合法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、牛顿运动定律等知识写出相应的函数关系式;(5)根据函数关系式,进行数学分析,如分析斜率的变化、截距等;(6)画图象或判断图象.4.求解电磁感应图象类选择题的两种常用方法(1)排除法:定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化),特别是分析物理量的正负,以排除错误的选项.(2)函数法:根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系,然后由函数关系对图象进行分析和判断.【例1】 (2018·江苏高考 ·T9)如图所示,竖直放置的“”形光滑导轨宽为L,矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d,磁感应强度为B 。
质量为m 的水平金属杆由静止释放,进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等。
2012高三二轮复习电磁感应专题 电磁感应中的图像问题(含解析)
电磁感应专题电磁感应中的图像问题(一)电磁感应中经常涉及磁感应强度、磁通量、感应电动势、感应电流等随时间(或位移)变化的图像,解答的基本方法是:根据题述的电磁感应物理过程或磁通量(磁感应强度)的变化情况,运用法拉第电磁感应定律和楞次定律(或右手定则)判断出感应电动势和感应电流随时间或位移的变化情况得出图像。
高考关于电磁感应与图象的试题难度中等偏难。
【知识要点】电磁感应中常涉及磁感应强度B、磁通量、感应电动势和感应电流I等随时间变化的图线,即B—t图线、φ—t图线、E—t图线和I—t图线。
对于切割产生的感应电动势和感应电流的情况,有时还常涉及感应电动势和感应电流I 等随位移x变化的图线,即E—x图线和I—x图线等。
这些图像问题大体上可分为两类:由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像,或由给定的有关图像分析电磁感应过程,求解相应的物理量。
1、定性或定量地表示出所研究问题的函数关系;2、在图象中E、I、B等物理量的方向是通过正负值来反映;3、画图象时要注意横、纵坐标的单位长度定义或表达。
【方法技巧】电磁感应中的图像问题的分析,要抓住磁通量的变化是否均匀,从而推知感应电动势(电流)是否大小恒定,用楞次定律或右手定则判断出感应电动势(感应电流)的方向,从而确定其正负,以及在坐标中范围.分析回路中的感应电动势或感应电流的大小,要利用法拉第电磁感应定律来分析,有些图像还需要画出等效电路图来辅助分析.不管是哪种类型的图像,都要注意图像与解析式(物理规律)和物理过程的对应关系,都要用图线的斜率、截距的物理意义去分析问题.一、导体线框运动与图像综合例题1、如图所示,等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场,它的底边在x轴上且长为2L,高为L.纸面内一边长为L的正方形导框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过磁场区域,在t=0时刻恰好位于图中所示的位置.以顺时针方向为导线框中电流的正方向,在下面四幅图中能够正确表示电流—位移(I—x)关系的是( )变式训练1、如右图所示,闭合直角三角形导线框ABC的直角边BC与匀强磁场边界平行,若让框沿BA方向匀速通过有明显边界的匀强磁场区,磁场宽度L > AB,则在整个过程中,线框内的感应电流随时间变化的图象是下图中的(取逆时针方向为电流正方向)正确答案:C7.图甲中的a 是一个边长为为L 的正方向导线框,其电阻为R .线框以恒定速度v 沿x 轴运动,并穿过图中所示的匀强磁场区域b .如果以x 轴的正方向作为力的正方向.线框在图示位置的时刻作为时间的零点,则磁场对线框的作用力F 随时间变化的图线应为图乙中的哪个图?(B )10(2011上海第20题).如图,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布。
2023年高考物理热点复习:电磁感应中的电路与图象问题(附答案解析)
第1页(共29页)2023年高考物理热点复习:电磁感应中的电路与图象问题
【2023高考课标解读】
1.对电磁感应中电源的理解
2.解决电磁感应电路问题的基本步骤
【2023高考热点解读】
一、电磁感应中的电路问题
1.内电路和外电路
(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于电源。
(2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻,其余部分是外电路。
2.电源电动势和路端电压
(1)电动势:E =Blv 或E =n ΔΦΔt。
(2)路端电压:U =IR =E -Ir 。
【拓展提升】
1
.电磁感应中电路知识的关系图
2
.解决电磁感应中的电路问题三步曲
二、电磁感应中的图象问题
电磁感应中常见的图象问题。
高中物理专题:电磁感应中的图像和能量问题
高中物理专题:电磁感应中的图像和能量问题【母题来源一】普通高等学校招生全国统一考试物理(全国Ⅰ卷)1. 【母题原题】(多选)(全国Ⅰ卷)如图,U 形光滑金属框abcd 置于水平绝缘平台上,ab 和dc 边平行,和bc 边垂直。
ab 、dc 足够长,整个金属框电阻可忽略,一根具有一定电阻的导体棒MN 置于金属框上,用水平恒力F 向右拉动金属框,运动过程中,装置始终处于竖直向下的匀强磁场中,MN 与金属框保持良好接触,且与bc 边保持平行。
经过一段时间后 ()A.金属框的速度大小趋于恒定值B.金属框的加速度大小趋于恒定值C.导体棒所受安培力的大小趋于恒定值D.导体棒到金属框bc 边的距离趋于恒定值 【答案】BC【解析】由bc 边切割磁感线产生电动势,形成电流,使得导体棒MN 受到向右的安培力,向右做加速运动,bc 边受到向左的安培力,向右做加速运动。
当MN 运动时,金属框的bc 边和导体棒MN 一起切割磁感线,设导体棒MN 和金属框的速度分别为v 1、v 2,则电路中的电动势E=BL(v 2-v 1),导体棒中的电流21()BL v v E I R R -==,金属框受到的安培力2221()=B L v v F R -安框,与运动方向相反,导体棒MN 受到的安培力2221()=MN B L v v F R -安,与运动方向相同。
设导体棒MN 和金属框的质量分别为m 1、m 2,则对导体棒MN 根据牛顿第二定律有222111()B L v v m a R -=,对金属框abcd 根据牛顿第二定律有222122()B L v v F m a R --=。
因初始速度均为零,则a 1从零开始逐渐增加,a 2从2Fm 开始逐渐减小,当a 1=a 2时,解得金属框相对金属棒的速度为1212212()FRm v v B L m m -=+,则v2-v1大小恒定,结合222111()B L v vm aR-=、2221()=MNB L v vFR-安可知,金属框的加速度大小趋于恒定值,导体棒所受安培力大小也趋于恒定值,故选项B、C正确;整个运动过程可用速度-时间图像描述,如图,则金属框的速度会一直增大,导体棒到金属框bc边的距离也会一直增大,故选项A、D错误。
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高中物理学习材料
(灿若寒星**整理制作)
高考题千变万化,但万变不离其宗。
千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。
研究母题,掌握母题解法,使学生触类旁通,举一反三,可使学生从题海中跳出来,轻松备考,事半功倍。
母题8:电磁感应与图像
【方法归纳】电磁感应中经常涉及磁感应强度、磁通量、感应电动势、感应电流等随时间(或位移)变化的图像,解答的基本方法是:根据题述的电磁感应物理过程或磁通量(磁感应强度)的变化情况,运用法拉第电磁感应定律和楞次定律(或右手定则)判断出感应电动势和感应
电流随时间或位移的变化情况得出图像。
典例8(2012·重庆理综)如题图21图所示,正方形区域MNPQ内有垂直纸面向里的匀强磁场,在外力作用下,一正方形闭合刚性导线框沿QN方向匀速运动,t=0时刻,其四个顶点M’、N’、P’、Q’恰好在磁场边界中点,下列图像中能反映线框所受安培力f的大小随时间t变化规律的是
【针对训练题精选解析】
1. (2012·新课标理综)如图,一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内,线框
在长直导线右侧,且其长边与长直导线平行。
已知在t=0到t=t1的时间间隔内,直导线中电流i发生某种变化,而线框中感应电流总是沿顺时针方向;线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。
设电流i正方向与图中箭头方向相同,则i随时间t变化的图线可
能是
1.【答案】:A
【解析】:由楞次定律可判断出i随时间t变化的图线可能是A。
【考点定位】此题楞次定律、图象及其相关知识。
2.(2012·福建理综)如图甲,一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落,穿过一根竖直悬挂的条形磁铁,铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴始终保持重合。
若取磁铁中心O 为坐标原点,建立竖直向下正方向的x轴,则图乙中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图像是
.【答案】:B
【解析】:一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落,穿过一根竖直悬挂的条形磁铁,铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴始终保持重合,圆环中磁通量变化不均匀,产生的感应电流不是线性变化。
铜环下落到磁铁顶端的速度小于下落到磁铁底端的速度,铜环下落到磁铁顶端产生的感应电流小于下落到磁铁底端产生的感应电流,选项B正确。
3(2011江苏物理第5题)如图所示,水平面内有一平行金属导轨,导轨光滑
且电阻不计。
匀强磁场与导轨平面垂直。
阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置,且与导轨接触。
t=0时,将开关S由1掷到2。
Q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度。
下列图象正确的是
4.(2011海南物理)如图,EOF和E’O’F’为空间一匀强磁场的边界,其
中EO∥E’O’,FO∥F’O’,且EO⊥OF;OO’为∠EOF的角平分线,OO 间的距离为l;磁场方向垂直于纸面向里。
一边长为l的正方形导线框沿OO’方向匀速通过磁场,t=0时刻恰好位于图示位置。
规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正,则感应电流i与时间t的关系图线可能正确的是
5.(2010
上海物理)如右图,一有界区域内,存在着磁感应强度大小均为B,
方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场,磁场宽度均为L,边长为L的正方形框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上,使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域,若以逆时针方向为电流的正方向,能反映线框中感应电流变化规律的是图
【解析】线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域,在0~t1时间内,感应电流均匀增大。
由右手定则可判断出感应电流为逆时针方向;当bc边进入垂直于光滑水平桌面向上的匀强磁场后,感应电流为顺时针方向,bc边和ad边都切割磁感线产生感应电动势,两边产生的感应电动势相加,匀加速通过,感应电流均匀增大。
当bc边出磁场后,ad边切割磁感线产生的感应电流为逆时针方向,所以能反映线框中感应电流变化规律的是图A。
【答案】A
【点评】此题考查法拉第电磁感应定律和右手定则、电流图象等相关知识。
6.如图甲所示,正六边形导线框abcdef放在匀强磁场中静止不动,磁场方向与线框平面垂直,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。
t=0时刻,磁感应强度B的方向垂直纸面向里,设产生的感应电流顺时针方向为正、竖直边cd
答案:AC
解析:根据磁感应强度B随时间t的变化关系图象,在0~3s内产生的感应电流大小恒定且为顺时针方向为正,在3s~6s内产生的感应电流恒定且为逆时针方向为负,选项A正确B错误;根据左手定则,在0~2s内,磁感应强度B的方向垂直纸面向里,竖直边cd所受安培力的方向水平向右(为负);在2s~3s内,磁感应强度B的方向垂直纸面向外,竖直边cd所受安培力的方向水平向左(为正);在3s~4s 内,磁感应强度B的方向垂直纸面向外,竖直边cd所受安培力的方向水平向右(为负);在4s~6s内,磁感应强度B的方向垂直纸面向里,竖直边cd所受安培力的方向水平向左(为正),因此,选项C
正确D错误。
7.矩形线框abcd固定放在匀强磁场中,磁场方向与线圈平面垂直,磁感应强度B随时间t变化的图象如图甲所示。
设t=0时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向里,则在0~4s时间内,图乙中能正确表示线框ab边所受的安培力F随时间t变化的图象是(规定ab边所受的安培力方向向左为正)()
8.如图1所示,
光滑平行金属导轨MN 、PQ 所在平面与水平面成θ角,M 、P 两端接有阻值为R 的定值电阻。
阻值为
r 的金属棒ab 垂直导轨放置,其它部分电阻不计。
整个装置处在磁感应强度为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上。
从t=0时刻开始棒受到一个平行于导轨向上的外力F ,由静止开始沿导轨向上运动,运动中棒始终与导轨垂直,且接触良好,通过R 的感应电流随时间t 变化的图象如图2所
示。
下面分别给出了穿过回路abPM 的磁通量Ф、磁通量的变化率t
φ
∆∆、棒两端的电势差ab U 和通过
棒的电荷量q 随时间变化的图象,其中正确的是 ( )
解析:根据通过R 的感应电流随时间t 变化的图象可知,回路中产生的感应电动势均匀增大,根据法拉第电磁感应定律可知,回路中磁通量变化率均匀增大,图象A 错误B 正确。
棒两端的电势差ab U =IR ,随时间t 均匀增大,图象C 错误;通过棒的电荷量q=△Ф/(R+r)不是随时间t 均匀增大,图象D 错误. 答案:B
9.如图甲所示,在周期性变化的匀强磁场区域内有一垂直于磁场、半径为r =1m 、电阻为R =3.14Ω的金属单匝圆线圈,若规定以逆时针方向的电流为正方向,当磁场按图乙所示的规律变化时,线圈中产生的感应电流图像正确的是图丙中的。