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-在線瀏覽
2025-07-25 23:37本頁面
【正文】 加，故感應電流在增大；當bc邊穿出磁場區(qū)域時，線圈中的感應電流方向沿abcda方向，是正方向，故其圖線在時間軸的上方，所以B正確，D錯誤．3. (電磁感應中的電路問題)如圖6所示，在磁感應強度B＝2 T的勻強磁場中，有一個半徑r＝ m的金屬圓環(huán)．圓環(huán)所在的平面與磁感線垂直，OA是一個金屬棒，它沿著順時針方向以20 rad/s的角速度繞圓心O勻速轉動．A端始終與圓環(huán)相接觸，OA棒的電阻R＝ Ω，圖中定值電阻R1＝100 Ω，R2＝ Ω，電容器的電容C＝100 ，則：圖6(1)電容器所帶的電荷量是多少？(2)電路中消耗的電功率是多少？答案 (1)10－10 C (2)5 W解析 (1)等效電路如圖所示導體棒OA產(chǎn)生的感應電動勢為E＝BL＝Brω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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)生，當完全進入時，由于磁通量不變，故無感應電流產(chǎn)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(jù)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(jù)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??；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?。蔄正確，B、C、D錯誤．5．如圖5所示，在0≤x≤2L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，＝0時刻起在外力作用下由靜止開始沿x軸正方向做勻加速運動，則線框中的感應電流i(取逆時針方向的電流為正)隨時間t變化的函數(shù)圖像可能是圖中的 ( )圖5答案 D解析 線框的ab邊剛進入磁場時，產(chǎn)生逆時針方向的感應電流，隨著速度的增加，感應電流逐漸增大；線框全部進入磁場后，無感應電流；當線框的ab邊離開磁場時，此時cd邊切割磁感線，產(chǎn)生順時針方向的感應電流，且隨速度的增加而增大，因為線框此時的速度不為零，所以感應電流是從某一值增大，選項D正確．6. 如圖6所示，一載流長直導線和一矩形線框固定在同一平面內，線框
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