電磁感應(yīng)中的圖象

1、第三講電磁感應(yīng)中的電路與圖象問第三講電磁感應(yīng)中的電路與圖象問題題1.如圖所示，一個(gè)如圖所示，一個(gè)“”形導(dǎo)軌固定在方向與其垂直且磁感應(yīng)強(qiáng)形導(dǎo)軌固定在方向與其垂直且磁感應(yīng)強(qiáng)度為度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab是與導(dǎo)軌相同的導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌是與導(dǎo)軌相同的導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好在外力作用下，導(dǎo)體棒以恒定速度接觸良好在外力作用下，導(dǎo)體棒以恒定速度v向右運(yùn)動(dòng)，以導(dǎo)向右運(yùn)動(dòng)，以導(dǎo)體棒在圖中所示位置的時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，體棒在圖中所示位置的時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，則回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)則回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E、感應(yīng)電流、感應(yīng)電流I、導(dǎo)體、導(dǎo)體棒所受外力的功率棒所受外力的功率P和回路中產(chǎn)生的焦耳和回路中產(chǎn)生的焦

2、耳熱熱Q隨時(shí)間變化的圖象中正確的是隨時(shí)間變化的圖象中正確的是()C解析：解析：選選C.設(shè)導(dǎo)軌夾角為設(shè)導(dǎo)軌夾角為，則導(dǎo)體棒切割磁感線的有效長(zhǎng)，則導(dǎo)體棒切割磁感線的有效長(zhǎng)度為度為lvttan，故，故EBlvBv2ttan，Et，A錯(cuò)誤；如果錯(cuò)誤；如果導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌單位長(zhǎng)度的電阻為導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌單位長(zhǎng)度的電阻為r,則時(shí)刻則時(shí)刻t時(shí)時(shí),總電阻總電阻R(vtvttanvt/cos)r(1tan1/cos)vtr,故故IE/R為定值為定值,B錯(cuò)誤；外力的功率錯(cuò)誤；外力的功率PF安安vBlIvBIv2ttan,Pt,C正確；正確；回路中產(chǎn)生的焦耳熱回路中產(chǎn)生的焦耳熱QI2Rt，Qt2，D錯(cuò)誤錯(cuò)誤2.（2008全

3、國(guó)卷全國(guó)卷）矩形導(dǎo)線框）矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直。規(guī)定磁場(chǎng)的正方向磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直。規(guī)定磁場(chǎng)的正方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B 隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示。隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示。若規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流若規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流I 的正方向，下列各圖中正確的的正方向，下列各圖中正確的是（是（ ）D解析：在01秒內(nèi)，垂直紙面向里的磁場(chǎng)均勻增強(qiáng)，磁通量均勻增加，感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向，大小不變；在13秒內(nèi)，垂直紙面向里的磁場(chǎng)均勻減?。ɑ虼怪奔埫嫦蛲獾拇艌?chǎng)增強(qiáng)），感應(yīng)電流為順時(shí)針方向，大小不變；在

4、34秒內(nèi)，垂直紙面向外的磁場(chǎng)均勻減弱，磁通量均勻減小，感應(yīng)電流為順時(shí)針方向，大小不變。因此正確的選項(xiàng)為D。3圖中兩條平行虛線之間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線間的距離圖中兩條平行虛線之間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線間的距離為為l，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。abcd是位于紙面內(nèi)的梯形是位于紙面內(nèi)的梯形線圈，線圈， ad與與bc間的距離也為間的距離也為l。t=0時(shí)刻，時(shí)刻，bc邊與磁場(chǎng)區(qū)域邊與磁場(chǎng)區(qū)域邊界重合（如圖）?，F(xiàn)令線圈以恒定的速度邊界重合（如圖）?，F(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁沿垂直于磁場(chǎng)區(qū)域邊界的方向穿過磁場(chǎng)區(qū)域。取沿場(chǎng)區(qū)域邊界的方向穿過磁場(chǎng)區(qū)域。取沿abcda的的感應(yīng)電流為正，則在線圈

5、穿越磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，感應(yīng)電感應(yīng)電流為正，則在線圈穿越磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流流I隨時(shí)間隨時(shí)間t變化的圖線可能是（變化的圖線可能是（ ） B4.如圖甲所示，有兩個(gè)相鄰的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)如圖甲所示，有兩個(gè)相鄰的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為強(qiáng)度的大小均為B，磁場(chǎng)方向相反，且與紙面垂直，磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向相反，且與紙面垂直，磁場(chǎng)區(qū)域在區(qū)域在x軸方向?qū)挾染鶠檩S方向?qū)挾染鶠閍，在，在y軸方軸方向足夠?qū)挕，F(xiàn)有一高為向足夠?qū)挕，F(xiàn)有一高為a的正三角形導(dǎo)的正三角形導(dǎo)線框從圖示位置開始向右勻速穿過磁線框從圖示位置開始向右勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域。場(chǎng)區(qū)域。若以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼粢阅鏁r(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?/p>

6、，在圖乙中，線框中感應(yīng)電流方向，在圖乙中，線框中感應(yīng)電流i與與線框移動(dòng)距離線框移動(dòng)距離x的關(guān)系圖象正確的是的關(guān)系圖象正確的是( )C5.如圖甲所示，一閉合直角三角形線框以速度如圖甲所示，一閉合直角三角形線框以速度v勻速穿過勻勻速穿過勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域從強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域從BC邊進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)開始計(jì)時(shí)，到邊進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)開始計(jì)時(shí)，到A點(diǎn)離開磁場(chǎng)區(qū)點(diǎn)離開磁場(chǎng)區(qū)為止的過程中，線框內(nèi)感應(yīng)電流的情況為止的過程中，線框內(nèi)感應(yīng)電流的情況(以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯囊阅鏁r(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较蛘较?是圖乙中的是圖乙中的( ) A 解析：解析：BC邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，由右邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，由右手定則可

7、判定電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，是正值，隨線框進(jìn)入磁手定則可判定電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，是正值，隨線框進(jìn)入磁場(chǎng)，有效長(zhǎng)度場(chǎng)，有效長(zhǎng)度l逐漸減小，由逐漸減小，由EBlv得電動(dòng)勢(shì)均勻減小，即電流得電動(dòng)勢(shì)均勻減小，即電流均勻減小；當(dāng)線框剛出磁場(chǎng)時(shí)，切割磁感線的有效長(zhǎng)度均勻減??；當(dāng)線框剛出磁場(chǎng)時(shí)，切割磁感線的有效長(zhǎng)度l最大，最大，故電流最大，且為順時(shí)針方向，是負(fù)值，此后電流均勻減小，故電流最大，且為順時(shí)針方向，是負(fù)值，此后電流均勻減小，故只有故只有A圖象符合要求圖象符合要求答案：答案：A 知識(shí)要點(diǎn)解讀熱點(diǎn)考向聚焦新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)物理（物理（RJ版）版） 隨堂達(dá)標(biāo)演練活 頁 作 業(yè)6 如圖所示，

8、等腰三角形內(nèi)分布有垂直于紙面向外的勻如圖所示，等腰三角形內(nèi)分布有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，它的底邊在強(qiáng)磁場(chǎng)，它的底邊在x軸上且長(zhǎng)為軸上且長(zhǎng)為2L，高為，高為L(zhǎng).紙面內(nèi)一邊紙面內(nèi)一邊長(zhǎng)為長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框沿的正方形導(dǎo)線框沿x軸正方向做軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)穿過勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，在勻速直線運(yùn)動(dòng)穿過勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，在t=0時(shí)刻恰好位于圖中所示的位置時(shí)刻恰好位于圖中所示的位置.以以順時(shí)針方向?yàn)閷?dǎo)線框中電流的正方向，順時(shí)針方向?yàn)閷?dǎo)線框中電流的正方向，在下面四幅圖中能夠正確表示電流在下面四幅圖中能夠正確表示電流位移（位移（I-x）關(guān)系的是（）關(guān)系的是（ ）C知識(shí)要點(diǎn)解讀熱點(diǎn)考向聚焦新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)新課標(biāo)高考總

9、復(fù)習(xí)物理（物理（RJ版）版） 隨堂達(dá)標(biāo)演練活 頁 作 業(yè)D知識(shí)要點(diǎn)解讀熱點(diǎn)考向聚焦新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)物理（物理（RJ版）版） 隨堂達(dá)標(biāo)演練活 頁 作 業(yè)知識(shí)要點(diǎn)解讀熱點(diǎn)考向聚焦新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)物理（物理（RJ版）版） 隨堂達(dá)標(biāo)演練活 頁 作 業(yè)8.如圖所示如圖所示,有一個(gè)等腰直角三角形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域有一個(gè)等腰直角三角形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,其直角邊其直角邊長(zhǎng)為長(zhǎng)為L(zhǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.一邊長(zhǎng)一邊長(zhǎng)為為L(zhǎng)、總電阻為、總電阻為R的正方形導(dǎo)線框的正方形導(dǎo)線框abcd，從圖示位置開始沿，從圖示位置開始沿x軸軸正方向以

10、速度正方向以速度v勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域取方向沿域取方向沿abcd的感應(yīng)電的感應(yīng)電流為正，則下圖中表示線框中的流為正，則下圖中表示線框中的電流電流i隨隨x變化的圖象正確的是變化的圖象正確的是()C知識(shí)要點(diǎn)解讀熱點(diǎn)考向聚焦新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)物理（物理（RJ版）版） 隨堂達(dá)標(biāo)演練活 頁 作 業(yè)解析解析：選選C.線框的線框的bc邊從邊從O處運(yùn)動(dòng)到處運(yùn)動(dòng)到L處的過程中，線框中處的過程中，線框中無電流產(chǎn)生；線框的無電流產(chǎn)生；線框的bc邊從邊從L處運(yùn)動(dòng)到處運(yùn)動(dòng)到2L處的過程中，處的過程中，bc邊切割磁感線，根據(jù)右手定則可判斷，線框中的電流方向邊切割磁感線，根據(jù)右手定則可判斷，線框中的

11、電流方向?yàn)闉閍bcd，故電流為正并逐漸增大，同理可知線框的，故電流為正并逐漸增大，同理可知線框的bc邊從邊從2L處運(yùn)動(dòng)到處運(yùn)動(dòng)到3L處的過程中，線框中的電流方向?yàn)樘幍倪^程中，線框中的電流方向?yàn)閍dcb，故電流為負(fù)并逐漸增大，故電流為負(fù)并逐漸增大,所以所以A、B、D錯(cuò)誤，錯(cuò)誤，C正確正確9. (2012浙江高考浙江高考) 小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一種小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一種“閃爍閃爍”裝置裝置(產(chǎn)生產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)不是連續(xù)的，是時(shí)斷時(shí)續(xù)的的電動(dòng)勢(shì)不是連續(xù)的，是時(shí)斷時(shí)續(xù)的)如圖所示，自行車后輪如圖所示，自行車后輪由半徑由半徑r15.0102m的金屬內(nèi)圈、半徑的金屬內(nèi)圈、半徑r20.40 m的金屬外圈的金屬外圈和絕緣輻

12、條和絕緣輻條(金屬外圈導(dǎo)電，可以作為連接電路的導(dǎo)線；輻條是金屬外圈導(dǎo)電，可以作為連接電路的導(dǎo)線；輻條是絕緣的，不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)絕緣的，不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì))構(gòu)成構(gòu)成后輪的內(nèi)、外圈之間等間隔后輪的內(nèi)、外圈之間等間隔地接有地接有4根金屬條，每根金屬條的中間均串聯(lián)有一電阻值為根金屬條，每根金屬條的中間均串聯(lián)有一電阻值為R的的小燈泡在支架上裝有磁鐵，形成了磁感應(yīng)強(qiáng)度小燈泡在支架上裝有磁鐵，形成了磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.10 T、方向垂直紙面向外的方向垂直紙面向外的“扇形扇形”勻強(qiáng)磁場(chǎng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)(金屬條周期性的產(chǎn)生感金屬條周期性的產(chǎn)生感 應(yīng)電動(dòng)勢(shì)應(yīng)電動(dòng)勢(shì))，其內(nèi)半徑為，其內(nèi)半徑為r1、外半徑為、外半徑為r2、張角、張

13、角 /6 .后輪以角速度后輪以角速度2 rad/s相對(duì)于轉(zhuǎn)相對(duì)于轉(zhuǎn) 軸轉(zhuǎn)動(dòng)若不計(jì)其他電阻，忽略磁場(chǎng)的邊緣效應(yīng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)若不計(jì)其他電阻，忽略磁場(chǎng)的邊緣效應(yīng) (1)當(dāng)金屬條當(dāng)金屬條ab進(jìn)入進(jìn)入“扇形扇形”磁場(chǎng)時(shí)，求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)磁場(chǎng)時(shí)，求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E，并指，并指出出ab上的電流方向；上的電流方向；(2)當(dāng)金屬條當(dāng)金屬條ab進(jìn)入進(jìn)入“扇形扇形”磁場(chǎng)時(shí)，畫出磁場(chǎng)時(shí)，畫出“閃爍閃爍”裝置的裝置的電路圖；電路圖；(3)從金屬條從金屬條ab進(jìn)入進(jìn)入“扇形扇形”磁場(chǎng)時(shí)開始，經(jīng)計(jì)算畫出輪子磁場(chǎng)時(shí)開始，經(jīng)計(jì)算畫出輪子轉(zhuǎn)一圈過程中，內(nèi)圈與外圈之間電勢(shì)差轉(zhuǎn)一圈過程中，內(nèi)圈與外圈之間電勢(shì)差Uab隨時(shí)間隨時(shí)間t變化的變化的Uab

14、t圖象；圖象；(4)若選擇的是若選擇的是“1.5 V,0.3 A”的小燈泡，該的小燈泡，該“閃爍閃爍”裝置能裝置能否正常工作？有同學(xué)提出，通過改變磁感應(yīng)強(qiáng)度否正常工作？有同學(xué)提出，通過改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B、后輪外圈半、后輪外圈半徑徑r2、角速度、角速度和張角和張角等物理量的大小，優(yōu)化前同學(xué)的設(shè)計(jì)方等物理量的大小，優(yōu)化前同學(xué)的設(shè)計(jì)方案，請(qǐng)給出你的評(píng)價(jià)案，請(qǐng)給出你的評(píng)價(jià)(2)通過分析，通過分析，可得電路圖為可得電路圖為 (4分分) (4)“閃爍閃爍”裝置不能正常工作裝置不能正常工作(金屬條的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)只有金屬條的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)只有49102 V)，遠(yuǎn)小于小燈泡的額定電壓，因此無法工作，遠(yuǎn)小于小燈泡的額定電

15、壓，因此無法工作 B增大，增大，E增大，但有限度；增大，但有限度； r2增大，增大，E增大，但有限度；增大，但有限度； 增大增大，E增大，但有限度；增大，但有限度； 增大，增大，E不變不變(3分分)知識(shí)要點(diǎn)解讀熱點(diǎn)考向聚焦新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)物理（物理（RJ版）版） 隨堂達(dá)標(biāo)演練活 頁 作 業(yè)10如圖甲所示，空間存在如圖甲所示，空間存在B0.5 T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)場(chǎng)MN、PQ是處于同一水平面內(nèi)相互平行的粗糙長(zhǎng)直導(dǎo)軌，間是處于同一水平面內(nèi)相互平行的粗糙長(zhǎng)直導(dǎo)軌，間距距L2 mR是連在導(dǎo)軌一端的電阻，是連在導(dǎo)軌一端的電阻，ab是跨接在導(dǎo)軌上質(zhì)量是跨接在導(dǎo)軌

16、上質(zhì)量m1 kg的導(dǎo)體棒從零時(shí)刻開始，通過一小型電動(dòng)機(jī)對(duì)的導(dǎo)體棒從零時(shí)刻開始，通過一小型電動(dòng)機(jī)對(duì)ab棒施加棒施加一個(gè)牽引力一個(gè)牽引力F，方向水平向左，使其從靜止開始沿導(dǎo)軌做加速運(yùn)，方向水平向左，使其從靜止開始沿導(dǎo)軌做加速運(yùn)動(dòng)，此過程中導(dǎo)體棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好如圖乙是動(dòng)，此過程中導(dǎo)體棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好如圖乙是棒的棒的vt圖象，其中圖象，其中OA是直線，是直線，AC是曲線，小型電動(dòng)機(jī)在是曲線，小型電動(dòng)機(jī)在1.2 s末末達(dá)到額定功率，達(dá)到額定功率，P額額4.5 W，此后功率保持不變除，此后功率保持不變除R以外，其以外，其余部分的電阻不計(jì)，余部分的電阻不計(jì)，g10 m/s2. (1)求導(dǎo)體棒在求導(dǎo)體棒在01.2 s內(nèi)的加速內(nèi)的加速度大小度大小(2)求導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)及電阻求導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因