高中物理第1章法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律的綜合應(yīng)用學(xué)案教科版選修(編輯修改稿)
2025-07-04 23:37 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 如圖所示導(dǎo)體棒OA產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E＝BL＝Brω＝5 V.I＝＝1 A.則q＝CUC＝CIR2＝10－10 C.(2)電路中消耗的電功率P＝I2(R＋R2)＝5 W，或P＝IE＝5 W.題組一 電磁感應(yīng)中的圖像問題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)磁場中，設(shè)磁場方向向里為磁場的正方向，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 ( )圖1答案 CD2．如圖2甲所示，光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，勻強(qiáng)磁場的磁感應(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)殡娏鞯恼较颍较蛴业姆较驗(yàn)橥饬Φ恼较?，則在0～2t0時(shí)間內(nèi)，能正確反映流過導(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2答案 D解析 在0～t0時(shí)間內(nèi)磁通量為向上減小，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時(shí)間內(nèi)，可判斷導(dǎo)體棒ab所受安培力的方向水平向右，則導(dǎo)體棒ab所受水平外力方向向左，大小F＝BIL隨B的減小呈線性減??；在t0～2t0時(shí)間內(nèi)，可判斷導(dǎo)體棒ab所受安培力的方向水平向左，則導(dǎo)體棒ab所受水平外力方向向右，大小F＝BIL隨B的增加呈線性增加，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確．3．如圖3所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，、半徑為L、圓心角為45176。的扇形閉合導(dǎo)線框繞垂直于紙面的O軸勻速轉(zhuǎn)動(O軸位于磁場邊界)，周期為T，導(dǎo)線框以圖示位置開始轉(zhuǎn)動，則線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的圖像為(規(guī)定順時(shí)針方向的電流為正) ( )圖3答案 A解析 (1)正確利用法拉第電磁感應(yīng)定律，在本題中由于扇形導(dǎo)線框勻速轉(zhuǎn)動，因此導(dǎo)線框進(jìn)入磁場的過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是恒定的．(2)注意導(dǎo)線框在進(jìn)入磁場和離開磁場時(shí)，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，當(dāng)完全進(jìn)入時(shí)，由于磁通量不變，故無感應(yīng)電流產(chǎn)生．導(dǎo)線框剛進(jìn)入磁場時(shí)，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，即為負(fù)，故A正確．4．如圖4所示，寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場，方向垂直于紙面向里．在紙面所在平面內(nèi)有一對角線長也為d的正方形閉合線圈ABCD，沿AC方向垂直磁場邊界勻速穿過該磁場區(qū)域．規(guī)定逆時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向，t＝0時(shí)C點(diǎn)恰好進(jìn)入磁場，則從C點(diǎn)進(jìn)入磁場開始到A點(diǎn)離開磁場為止，閉合線圈中感應(yīng)電流隨時(shí)間的變化圖像正確的是 ( )圖4答案 A解析 線圈在進(jìn)入磁場的過程中，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的方向沿CBADC方向，即為正值，在出磁場的過程中，根據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流的方向沿ABCDA方向，即為負(fù)值．在線圈進(jìn)入磁場直到進(jìn)入一半的過程中，切割的有效長度均勻增大，感應(yīng)電動勢均勻增大，則感應(yīng)電流均勻增大，在線圈繼續(xù)運(yùn)動至全部進(jìn)入磁場的過程中，切割的有效長度均勻減小，感應(yīng)電動勢均勻減小，則感應(yīng)電流均勻減小；在線圈出磁場直到離開一半的過程中，切割的有效長度均勻增大，感應(yīng)電流均勻
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