高中物理第1章法拉第電磁感應定律、楞次定律的綜合應用學案教科版選修3-2(編輯修改稿)
2025-01-14 03:36 本頁面
【文章內容簡介】 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 感應中的圖像問題 1．如圖 1 甲所示，一個閉合線圈固定在垂直紙面的勻強磁場中，設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．線圈中感應電流 I隨時間變化的圖線如圖乙所示，則磁感應強度 B 隨時間變化的圖線可能是 ( ) 圖 1 答案 CD 2．如圖 2 甲所示，光滑導軌水平放置在豎直方向的勻強磁場中，勻強磁場的磁感應強度 B隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示 (規(guī)定向下為正方向 )，導體棒 ab 垂直導軌放置，除電阻 R的阻值外，其余電阻不計，導體棒 ab 在水平外力 F的作用下始終處于靜止狀態(tài)．規(guī)定 a→ b的方向為電流 的 正方向，水平向右的方向為外力的正方向，則在 0～ 2t0時間內，能正確反映流過導體棒 ab 的電流與時間或外力與時間關系的圖線是 ( ) 圖 2 答案 D 解析 在 0～ t0時間內磁通量為向上減小， t0～ 2t0時間內磁通量為向下增加，兩者等效，且根據B－ t 圖線可知，兩段時間內磁通量的變化率相等，根據楞次定律可判斷 0～ 2t0時間內均產生由b 到 a 的大小不變的感應電流，選項 A、 B 均錯誤．在 0～ t0時間內，可判斷導體棒 ab 所受安培力的方向水平向右，則導體棒 ab 所受水平外力方向向左，大小 F＝ BIL 隨 B的減小呈線性 減?。辉?t0～ 2t0時間內，可判斷導體棒 ab 所受安培力的方向水平向左，則導體棒 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 C 錯誤， D 正確． 3．如圖 3 所示的區(qū)域內有垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為 R、半徑為L、圓心角為 45176。 的扇形閉合導線框繞垂直于紙面的 O 軸勻速轉動 (O 軸位于磁場邊界 )，周期為T，導線框以圖示位置開始轉動，則線框內產生的感應電流的圖像為 (規(guī)定順時針方向的電流為正 ) ( ) 圖 3 答案 A 解析 (1)正確利用法拉第電磁感應定律，在本題中 由于扇形導線框勻速轉動，因此導線框進入磁場的過程中產生的感應電動勢是恒定的． (2)注意導線框在進入磁場和離開磁場時，有感應電流產生，當完全進入時，由于磁通量不變，故無感應電流產生．導線框剛進入磁場時，感應電流的方向為逆時針方向，即為負，故 A正確． 4．如圖 4 所示，寬度為 d 的有界勻強磁場，方向垂直于紙面向里．在紙面所在平面內有一對角線長也為 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)定逆時針方向為感應電流的正方向， t＝ 0 時 C 點恰好進入磁場，則從 C 點進入磁場開始到 A 點離開磁場為止，閉 合線圈中感應電流隨時間的變化圖像正確的是 ( ) 圖 4 答案 A 解析 線圈在進入磁場的過程中，根據楞次定律可知，感應電流的方向沿 CBADC 方向，即為正值，在出磁場的過程中，根據楞次定律知，感應電流的方向沿 ABCDA 方向，即為負值． 在線圈進入磁場直到進入一半的過程中，切割的有效長度均勻增大，感應電動勢均勻增大，則感應電流均勻增大，在線圈繼續(xù)運動至全部進入磁場的過程中，切割的有效長度均勻減小，感 應電動勢均勻減小，則感應電流均勻減小；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 電流均勻增大，在線圈全部出磁場的過程中，切割的有效長度均勻減小，感應電流均勻減?。?A正確， B、 C、 D 錯誤． 5．如圖 5所示，在 0≤ x≤2 L的區(qū)域內存在著勻強磁場，磁場方向垂直于 xOy坐標系平面 (紙面 )向里．具有一定電阻的矩形線框 abcd 位于 xOy 坐標系平面內，線框的 ab 邊與 y 軸重合， bc 邊長為
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