20xx人教版高中物理選修3-2專題二電磁感應(yīng)中的圖象問題-wenkub
2022-11-28 22:44:45 本頁面
【正文】 Ω. 整個線圈平面內(nèi)均有垂直于線圈平面的勻強(qiáng)磁場穿過．若勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 隨時間 t 的變化規(guī)律如圖所示，則 ( ) A ．線圈回 路中感應(yīng)電動勢隨時間均勻變化 B ．線圈回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為 A C ．當(dāng) t＝ s 時，線圈的 ab 邊所受的安培力大小為 16 N D ．在 1 m i n 內(nèi)線圈回路產(chǎn)生的焦耳熱為 48 J 解析： 由 E ＝ nΔ ΦΔ t＝ nSΔ BΔ t可知，由于線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率Δ BΔ t＝? 20 － 5 ? 10－ 2 T/ s ＝ T/ s 為常量，則回路中感應(yīng)電動勢 E ＝ nSΔ BΔ t＝ 2 V ，且恒定不變，故選項 A 錯誤；回路中感 應(yīng)電流的大小 I ＝ER＝ A ，選項 B 正確；當(dāng) t＝ s 時，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B ＝ T ，則安培力 F ＝ n BIl ＝ 200 N ＝ N ，故選項 C 錯誤； 1 m in 內(nèi)線圈回路產(chǎn)生的焦耳熱 Q＝ I2Rt ＝ 2 5 6 0 J ＝ 48 J ，選項 D 正確． 答案： BD 根據(jù)圖象分析判斷問題的關(guān)鍵 (1) 弄清圖象所揭示的物理規(guī)律或物理量間的函數(shù)關(guān)系； (2) 挖掘圖象中的隱含條件，明確有關(guān)圖線所包圍的面積、圖線的斜率 ( 或其絕 對值 ) 、截距所表示的物理意義． (3) 借助有關(guān)的物理概念、公式、定理和定律做出分析判斷． 2 － 1 ：水平面上兩根足夠長的金屬導(dǎo)線平行固定放置，間距為 L ，一端通過導(dǎo)線與阻值為 R 的電阻連接，導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為 m 的金屬棒 ( 如圖甲所示 ) ，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計，勻強(qiáng)磁場豎直向下，用與導(dǎo)軌平行的恒定拉力 F作用在金屬桿上，桿最終將做勻速運動．當(dāng)改變拉力的大小時，對應(yīng)的勻速運動的速度 v 也會變化， v 與 F 的關(guān)系如圖乙所示． ( 取重力加速度 g ＝ 10 m /s2) (1)金屬桿在勻速運動之前做什么運動？ (2)若 m＝ kg， L＝ m， R＝ Ω，則磁感應(yīng)強(qiáng)度 B為多大？ 解析： (1) 變速運動 ( 或變加速運動、加速度減小的加速運動、加速運動 ) ． (2) 感應(yīng)電動勢 E ＝ BL v ，感應(yīng)電流 I ＝ER，安培力 F 安 ＝ B IL＝B2L2vR. 因金屬桿受拉力、安培力作用，由牛頓運動定律得 F－B2L2vR＝ ma ，所得 v ＝RB2L2 F －m RaB2L2 ，由圖線可以得到直線的斜率 k ＝ 2 ，所以 B ＝RkL2 ＝ 1 T . 答案： (1)做變加速運動 (2)1 T 由給定的電磁感應(yīng)過程畫出相應(yīng)的正確圖象 如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場僅存在于邊長為 2 L 的正方形 abc d 中，在這個正 方形所在的同一平面內(nèi)，有一電阻為 R 、邊長為 L 的正方形導(dǎo)體線圈 ABCD ，以速度 v勻速通過磁場．從 BC 邊進(jìn)入磁場開始計時，試回答下列問題，并用圖象表示出來： (1) 穿過線圈的磁通量 Φ 隨時間 t 如何變化？ (2) 線圈中電流 I 隨時間 t 如何變化？ (3) 線圈所受磁場力 F 隨時間 t 如何變化？ 甲 解析： (1) 由于本題中線圈的速度不變，可根據(jù)題意把整個過程從時間上分成 3 段，即 0 ～Lv( BC 邊進(jìn)磁場到 AD 邊進(jìn)磁場 ) 、Lv～2 Lv( 整個線圈都在磁場中 ) 、2 Lv～3 Lv
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