20xx滬科版高中物理選修3-2第1章第6節(jié)電磁感應(yīng)的案例分析word學(xué)案-wenkub
2022-11-30 06:58:16 本頁(yè)面
【正文】 上極板帶正電 (2)5 W 解析 (1)等效電路如圖所示 金屬棒 OA產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為： E＝ Bl v ＝ Brωr2＝ 5 V. I＝ ER＋ R2＝ 1 A. 則 Q＝ CUC＝ CIR2＝ 10－ 10 C. 根據(jù)右手定則，感應(yīng)電流的方向由 O→ A，但金屬棒切割磁感線相當(dāng)于電源，在電源內(nèi)部電流從電勢(shì)低處流向電勢(shì)高處，故 A點(diǎn)電勢(shì)高于 O 點(diǎn)電勢(shì)，所以電容器上極板與 A點(diǎn)相接為正極，帶正電，同理電容器下極板與 O點(diǎn)相接為負(fù)極，帶負(fù)電 ． (2)電路中消耗的電功率 P 消 ＝ I2(R＋ R2)＝ 5 W，或 P 消 ＝ IE＝ 5 W. 題組一 電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題 1． 如圖 1 甲所示 ， 一個(gè)閉合線圈固定在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 ， 設(shè)向里為磁感應(yīng)強(qiáng)度B的正方向 ， 線圈中的箭頭 為 電流 I的正方向 ． 線圈中感應(yīng)電流 I隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示 ， 則磁感應(yīng)強(qiáng)度 B隨時(shí)間變化的圖線可能是下圖中的 ( ) 圖 1 答案 CD 2． 在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 ， 水平放置一個(gè)不變形的單匝金屬圓線圈 ， 規(guī)定線圈中感應(yīng)電流的正方向如圖 2甲所示 ， 當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B隨時(shí)間 t按如圖乙所示規(guī)律變化時(shí) ，下圖中能正確表示線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E變化的是 ( ) 圖 2 答案 A 解析 在第 1 s 內(nèi)，由楞次定律可判定電流為正，其產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E1＝ ΔΦ1Δt1＝ ΔB1Δt1S，在第 2 s 和第 3 s 內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B不變，線圈中無(wú)感應(yīng)電流，在第 4 s 和第 5 s 內(nèi)， B減小，由楞次定律可判定，其電流為負(fù)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E2＝ ΔΦ2Δt2＝ ΔB2Δt2S，由于 ΔB1＝ ΔB2， Δt2＝ 2Δt1，故 E1＝ 2E2，由此可知， A選項(xiàng)正確． 3． 如圖 3 甲所示 ， 光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 ， 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示 (規(guī)定向下為正方向 )， 導(dǎo)體棒 ab垂直導(dǎo)軌放置 ， 除電阻 R的阻值外 ， 其余電阻不計(jì) ， 導(dǎo)體棒 ab在水平外力 F的作用下始終處于靜止?fàn)顟B(tài) ． 規(guī)定 a→ b的方向?yàn)殡娏鞯恼较?， 水平向右的方向?yàn)橥饬Φ恼较?， 則在 0～ 2t0時(shí)間內(nèi) ， 能正確反映流過(guò)導(dǎo)體棒 ab的電流與時(shí)間或外力與時(shí)間關(guān)系的圖線是 ( ) 圖 3 答案 D 解析 在 0～ t0時(shí)間內(nèi)磁通量為向上減少， t0～ 2t0時(shí)間內(nèi)磁通量為向下增加，兩者等效，且根據(jù) B－ t 圖線可知，兩段時(shí)間內(nèi)磁通量的變化率相等，根據(jù)楞次定律可判斷 0～ 2t0時(shí)間內(nèi)均產(chǎn)生由 b到 a的大小不變的感應(yīng)電流，選項(xiàng) A、 B 均錯(cuò)誤；在 0～ t0可判斷所受安培力的方向水平向右，則所受水平外力方向向左，大小 F＝ BIL隨 B的減小呈線性減?。辉?t0～2t0時(shí)間內(nèi)，可判斷所受安培力的方向水平向左，則所受水平外力方向向右，大小 F＝ BIL隨B的增加呈線性增大，選項(xiàng) D 正確． 4． 如圖 4 所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng) ， 磁感應(yīng)強(qiáng)度為 R、半徑為 L、 圓心角為 45176。2 rB2 Lv＝ 32BLv， Ud＝ 46Bv0＝ V MN中的電流 I＝ E1R0/2＝ A 流過(guò)燈 L1的電流 I1＝ I2＝ A (2)等效電路如圖所示 回路中的電動(dòng)勢(shì) E2＝ ΔBΔt的扇形閉合導(dǎo)線框繞垂直于紙面的 O軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng) (O軸位于磁場(chǎng)邊界上 )， 周期為 T， 從圖示物置開始計(jì)時(shí) ， 則線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的圖像為 (規(guī)定電流順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?) ( ) 圖 4 答案 A 解
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