高考物理一輪復(fù)習(xí) 第9章 電磁感應(yīng) 能力課時(shí)12 電磁感應(yīng)中的電路和圖象問(wèn)題課件

《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第9章 電磁感應(yīng) 能力課時(shí)12 電磁感應(yīng)中的電路和圖象問(wèn)題課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第9章 電磁感應(yīng) 能力課時(shí)12 電磁感應(yīng)中的電路和圖象問(wèn)題課件（50頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、能力課時(shí)能力課時(shí)12電磁感應(yīng)中的電路和圖象問(wèn)題電磁感應(yīng)中的電路和圖象問(wèn)題突破一電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題突破一電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題1.電磁感應(yīng)中電路知識(shí)的關(guān)系圖電磁感應(yīng)中電路知識(shí)的關(guān)系圖2.解決電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題三部曲解決電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題三部曲【例【例1】如圖如圖1a所示，水平放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌，間距所示，水平放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌，間距L0.3 m，導(dǎo)軌左端連接，導(dǎo)軌左端連接R0.6 的電阻。區(qū)域的電阻。區(qū)域abcd內(nèi)存在垂直于內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面導(dǎo)軌平面B0.6 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挼膭驈?qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域?qū)扗0.2 m。細(xì)金屬。細(xì)金屬棒棒A1和和A2用長(zhǎng)為用長(zhǎng)為2D0.4 m的輕質(zhì)絕

2、緣桿連接，放置在導(dǎo)軌平面的輕質(zhì)絕緣桿連接，放置在導(dǎo)軌平面上，并與導(dǎo)軌垂直。每根金屬棒在導(dǎo)軌間的電阻均為上，并與導(dǎo)軌垂直。每根金屬棒在導(dǎo)軌間的電阻均為r0.3 ，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。使金屬棒以恒定速度導(dǎo)軌電阻不計(jì)。使金屬棒以恒定速度v1.0 m/s沿導(dǎo)軌向右穿越沿導(dǎo)軌向右穿越磁場(chǎng)。計(jì)算從金屬棒磁場(chǎng)。計(jì)算從金屬棒A1進(jìn)入磁場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)(t0)到到A2離開(kāi)磁場(chǎng)的時(shí)間內(nèi)，離開(kāi)磁場(chǎng)的時(shí)間內(nèi)，不同時(shí)間段通過(guò)電阻不同時(shí)間段通過(guò)電阻R的電流大小，并在圖的電流大小，并在圖b中畫出。中畫出。圖圖1這段時(shí)間內(nèi)無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生。這段時(shí)間內(nèi)無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生。從從A2進(jìn)入磁場(chǎng)到進(jìn)入磁場(chǎng)到A2離開(kāi)磁場(chǎng)的時(shí)間離開(kāi)磁場(chǎng)的時(shí)間t30.2 s

3、，這段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與這段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與t1時(shí)間內(nèi)相時(shí)間內(nèi)相同，其等效電路如圖乙所示。通過(guò)同，其等效電路如圖乙所示。通過(guò)R的電流的電流大小和方向也與大小和方向也與t1內(nèi)相同。內(nèi)相同。It圖象如圖丙所示圖象如圖丙所示。乙乙答案答案見(jiàn)解析見(jiàn)解析【拓展延伸】【拓展延伸】在在【例【例1】中其他條件不變，把題目中的圖中其他條件不變，把題目中的圖a改成如圖改成如圖2所示。則所示。則通過(guò)通過(guò)R的電流又是多大？的電流又是多大？圖圖2解析解析由由【例【例1】可知可知(1)00.2 s內(nèi)有內(nèi)有I10.12 A；(2)0.20.4 s內(nèi)有內(nèi)有E0，I20；(3)0.40.6 s內(nèi)有內(nèi)有I30.12

4、 A；(4)0.60.8 s內(nèi)等效電路圖如圖所示。內(nèi)等效電路圖如圖所示。則則I40.12 A。答案答案見(jiàn)解析見(jiàn)解析反思總結(jié)反思總結(jié)電磁感應(yīng)電路的五個(gè)等效問(wèn)題電磁感應(yīng)電路的五個(gè)等效問(wèn)題【變式訓(xùn)練】【變式訓(xùn)練】1.(2016江蘇宿遷模擬江蘇宿遷模擬)如圖如圖3所示，邊長(zhǎng)所示，邊長(zhǎng)L0.20 m的正方形導(dǎo)線的正方形導(dǎo)線框框ABCD由粗細(xì)均勻的同種材料制成，正方形導(dǎo)線框每邊的電由粗細(xì)均勻的同種材料制成，正方形導(dǎo)線框每邊的電阻阻R01.0 ，金屬棒，金屬棒MN與正方形導(dǎo)線框的對(duì)角線長(zhǎng)度恰好相與正方形導(dǎo)線框的對(duì)角線長(zhǎng)度恰好相等，金屬棒等，金屬棒MN的電阻的電阻r0.20 。導(dǎo)線框放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，。導(dǎo)線框

5、放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.50 T，方向垂直導(dǎo)線框所在平面向里。，方向垂直導(dǎo)線框所在平面向里。金屬棒金屬棒MN與導(dǎo)線框接觸良好，且與導(dǎo)線框?qū)蔷€與導(dǎo)線框接觸良好，且與導(dǎo)線框?qū)蔷€BD垂直放置垂直放置在導(dǎo)線框上，金屬棒的中點(diǎn)始終在在導(dǎo)線框上，金屬棒的中點(diǎn)始終在BD連線上。若金屬棒以連線上。若金屬棒以v4.0 m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒運(yùn)動(dòng)至的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒運(yùn)動(dòng)至AC的位置時(shí)，的位置時(shí)，求：求：(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)圖圖3(1)金屬棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大小；金屬棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大小；(2)金屬棒金屬棒MN上通過(guò)的電流大小和方向

6、；上通過(guò)的電流大小和方向；(3)導(dǎo)線框消耗的電功率。導(dǎo)線框消耗的電功率。答案答案(1)0.57 V(2)0.48 A方向由方向由MN(3)0.23 W突破二電磁感應(yīng)中的圖象問(wèn)題突破二電磁感應(yīng)中的圖象問(wèn)題1.電磁感應(yīng)中常見(jiàn)的圖象問(wèn)題電磁感應(yīng)中常見(jiàn)的圖象問(wèn)題2.處理圖象問(wèn)題的方法處理圖象問(wèn)題的方法處理圖象問(wèn)題首先要分清階段，然后對(duì)每個(gè)階段的導(dǎo)體切割處理圖象問(wèn)題首先要分清階段，然后對(duì)每個(gè)階段的導(dǎo)體切割情況或回路磁通量變化情況進(jìn)行詳細(xì)分析，并進(jìn)一步確定感情況或回路磁通量變化情況進(jìn)行詳細(xì)分析，并進(jìn)一步確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流等物理量的變化規(guī)律，有的還需要對(duì)線應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流等物理量的變化規(guī)律，有的還需

7、要對(duì)線框進(jìn)行受力分析、運(yùn)動(dòng)分析；然后根據(jù)圖象的縱、橫坐標(biāo)表框進(jìn)行受力分析、運(yùn)動(dòng)分析；然后根據(jù)圖象的縱、橫坐標(biāo)表示的物理量，定性或定量地表示出所研究問(wèn)題的函數(shù)關(guān)系。示的物理量，定性或定量地表示出所研究問(wèn)題的函數(shù)關(guān)系。3.處理圖象問(wèn)題要做到處理圖象問(wèn)題要做到“四明確、一理解四明確、一理解”類型一類型一據(jù)電磁感應(yīng)過(guò)程選擇圖象據(jù)電磁感應(yīng)過(guò)程選擇圖象問(wèn)題類型問(wèn)題類型由給定的電磁感應(yīng)過(guò)程選出正確的圖象由給定的電磁感應(yīng)過(guò)程選出正確的圖象解題關(guān)鍵解題關(guān)鍵根據(jù)題意分析相關(guān)物理量的函數(shù)關(guān)系、分析物理根據(jù)題意分析相關(guān)物理量的函數(shù)關(guān)系、分析物理過(guò)程中的轉(zhuǎn)折點(diǎn)、明確過(guò)程中的轉(zhuǎn)折點(diǎn)、明確“、”號(hào)的含義，結(jié)號(hào)的含義，結(jié)合數(shù)

8、學(xué)知識(shí)做正確的判斷合數(shù)學(xué)知識(shí)做正確的判斷【例【例2】(2014新課標(biāo)全國(guó)卷新課標(biāo)全國(guó)卷，18)如圖如圖4(a)，線圈，線圈ab、cd繞在繞在同一軟鐵芯上，在同一軟鐵芯上，在ab線圈中通以變化的電流，用示波器測(cè)得線線圈中通以變化的電流，用示波器測(cè)得線圈圈cd間電壓如圖間電壓如圖(b)所示。已知線圈內(nèi)部的磁場(chǎng)與流經(jīng)線圈的電所示。已知線圈內(nèi)部的磁場(chǎng)與流經(jīng)線圈的電流成正比，則下列描述線圈流成正比，則下列描述線圈ab中電流隨時(shí)間變化關(guān)系的圖中，中電流隨時(shí)間變化關(guān)系的圖中，可能正確的是可能正確的是 ()圖圖4解析解析由題圖由題圖(b)可知可知c、d間的電壓大小是不變化的，根據(jù)法拉第間的電壓大小是不變化的，

9、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可判斷出線圈電磁感應(yīng)定律可判斷出線圈cd中磁通量的變化率是不變的，又因中磁通量的變化率是不變的，又因已知線圈內(nèi)部的磁場(chǎng)與流經(jīng)線圈的電流成正比，所以線圈已知線圈內(nèi)部的磁場(chǎng)與流經(jīng)線圈的電流成正比，所以線圈ab中的中的電流是均勻變化的，選項(xiàng)電流是均勻變化的，選項(xiàng)C正確，正確，A、B、D均錯(cuò)誤。均錯(cuò)誤。答案答案C方法提煉方法提煉1.解決圖象問(wèn)題的一般步驟解決圖象問(wèn)題的一般步驟(1)明確圖象的種類，即是明確圖象的種類，即是Bt圖象還是圖象還是t圖象，或者是圖象，或者是Et圖象、圖象、It圖象等；圖象等；(2)分析電磁感應(yīng)的具體過(guò)程；分析電磁感應(yīng)的具體過(guò)程；(3)用右手定則或楞次定律

10、確定方向的對(duì)應(yīng)關(guān)系；用右手定則或楞次定律確定方向的對(duì)應(yīng)關(guān)系；(4)結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等規(guī)結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等規(guī)律寫出函數(shù)關(guān)系式；律寫出函數(shù)關(guān)系式；(5)根據(jù)函數(shù)關(guān)系式，進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，如分析斜率的變化、截根據(jù)函數(shù)關(guān)系式，進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，如分析斜率的變化、截距等；距等；(6)判斷圖象。判斷圖象。2.電磁感應(yīng)中圖象類選擇題的兩個(gè)常見(jiàn)解法電磁感應(yīng)中圖象類選擇題的兩個(gè)常見(jiàn)解法(1)排除法：定性地分析電磁感應(yīng)過(guò)程中物理量的變化趨勢(shì)排除法：定性地分析電磁感應(yīng)過(guò)程中物理量的變化趨勢(shì)(增增大還是減小大還是減小)、變化快慢、變化快慢(均勻變化還是非均勻變化均勻

11、變化還是非均勻變化)，特別是，特別是物理量的正負(fù)，排除錯(cuò)誤的選項(xiàng)。物理量的正負(fù)，排除錯(cuò)誤的選項(xiàng)。(2)函數(shù)法：根據(jù)題目所給條件定量地寫出兩個(gè)物理量之間的函數(shù)法：根據(jù)題目所給條件定量地寫出兩個(gè)物理量之間的函數(shù)關(guān)系，然后由函數(shù)關(guān)系對(duì)圖象作出分析和判斷。函數(shù)關(guān)系，然后由函數(shù)關(guān)系對(duì)圖象作出分析和判斷?！咀兪接?xùn)練】【變式訓(xùn)練】2.如圖如圖5甲所示，光滑導(dǎo)軌水平放置在斜向下且與水平方向夾角為甲所示，光滑導(dǎo)軌水平放置在斜向下且與水平方向夾角為60的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間隨時(shí)間t的變化規(guī)的變化規(guī)律如圖乙所示律如圖乙所示(規(guī)定斜向下為規(guī)定斜向下為B的正方向的正

12、方向)，導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放垂直導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌接觸良好，除電阻置且與導(dǎo)軌接觸良好，除電阻R的阻值外，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)的阻值外，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒體棒ab在水平外力作用下始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。規(guī)定在水平外力作用下始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。規(guī)定ab的方向的方向?yàn)殡娏鞯恼较颍较蛴业姆较驗(yàn)橥饬Φ恼较?，則在為電流的正方向，水平向右的方向?yàn)橥饬Φ恼较?，則在0t1時(shí)間內(nèi)，能正確反映流過(guò)導(dǎo)體棒時(shí)間內(nèi)，能正確反映流過(guò)導(dǎo)體棒ab的電流的電流I和導(dǎo)體棒和導(dǎo)體棒ab所受水平所受水平外力外力F隨時(shí)間隨時(shí)間t變化的圖象是變化的圖象是()圖圖5解析解析由楞次定律可判定回路中的電流方向始終為由楞次定律可判定回路中的

13、電流方向始終為ba，由法，由法拉第電磁感應(yīng)定律可判定回路中的電流大小恒定，故拉第電磁感應(yīng)定律可判定回路中的電流大小恒定，故A、B兩兩項(xiàng)錯(cuò)誤；由項(xiàng)錯(cuò)誤；由F安安BIL可得可得F安安隨隨B的變化而變化，在的變化而變化，在0t0時(shí)間內(nèi)，時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)安安方向水平向右，故外力方向水平向右，故外力F與與F安安等值反向，方向水平向左為等值反向，方向水平向左為負(fù)值；在負(fù)值；在t0t1時(shí)間內(nèi)，時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)安安方向改變，故外力方向改變，故外力F方向也改變?yōu)榉较蛞哺淖優(yōu)檎?，綜上所述，正值，綜上所述，D項(xiàng)正確。項(xiàng)正確。答案答案D類型二類型二據(jù)圖象分析判斷電磁感應(yīng)過(guò)程據(jù)圖象分析判斷電磁感應(yīng)過(guò)程問(wèn)題類型問(wèn)題類型由電磁感應(yīng)圖

14、象得出的物理量和規(guī)律分析求解由電磁感應(yīng)圖象得出的物理量和規(guī)律分析求解動(dòng)力學(xué)、電路等問(wèn)題動(dòng)力學(xué)、電路等問(wèn)題解題關(guān)鍵解題關(guān)鍵第一個(gè)關(guān)鍵是破譯，即解讀圖象中的關(guān)鍵信息第一個(gè)關(guān)鍵是破譯，即解讀圖象中的關(guān)鍵信息(尤其是過(guò)程信息尤其是過(guò)程信息)，另一個(gè)關(guān)鍵是轉(zhuǎn)換，即有，另一個(gè)關(guān)鍵是轉(zhuǎn)換，即有效地實(shí)現(xiàn)物理信息和數(shù)學(xué)信息的相互轉(zhuǎn)換效地實(shí)現(xiàn)物理信息和數(shù)學(xué)信息的相互轉(zhuǎn)換【例【例3】(2016四川成都新津中學(xué)月考四川成都新津中學(xué)月考)如圖如圖6甲所示，兩根足夠甲所示，兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定放置在水平面上，間距長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定放置在水平面上，間距L0.2 m，一端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為一端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為

15、R1 的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m0.5 kg的金屬桿，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻均忽略不計(jì)，整個(gè)裝的金屬桿，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻均忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的大小為置處于豎直向上的大小為B0.5 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)用與導(dǎo)軌的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)用與導(dǎo)軌平行的拉力平行的拉力F作用在金屬桿上，金屬桿運(yùn)動(dòng)的作用在金屬桿上，金屬桿運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖乙所圖象如圖乙所示。示。(取重力加速度取重力加速度g10 m/s2)求：求：圖圖6(1)t10 s時(shí)拉力的大小；時(shí)拉力的大小；(2)t10 s時(shí)電路的發(fā)熱功率。時(shí)電路的發(fā)熱功率。答案答案(1)0.24 N(2)0.16 W【拓展延伸】【拓

16、展延伸】在在【例【例3】中，若拉力中，若拉力F在在010 s內(nèi)做功為內(nèi)做功為4.53 J，則這，則這10 s內(nèi)內(nèi)R上產(chǎn)生的熱量上產(chǎn)生的熱量Q是多少。是多少。答案答案0.53 J【變式訓(xùn)練】【變式訓(xùn)練】3.(多選多選)(2016山東臨沂質(zhì)檢山東臨沂質(zhì)檢)如圖如圖7所示，螺線管匝數(shù)所示，螺線管匝數(shù)n1 000匝，匝，橫截面積橫截面積S10 cm2，螺線管導(dǎo)線電阻，螺線管導(dǎo)線電阻r1 ，電阻，電阻R4 ，磁，磁感應(yīng)強(qiáng)度感應(yīng)強(qiáng)度B的的Bt圖象如圖乙所示圖象如圖乙所示(以向右為正方向以向右為正方向)，下列說(shuō)法，下列說(shuō)法正確的是正確的是()圖圖7A.通過(guò)電阻通過(guò)電阻R的電流是交變電流的電流是交變電流B.感

17、應(yīng)電流的大小保持不變感應(yīng)電流的大小保持不變C.電阻電阻R兩端的電壓為兩端的電壓為6 VD.C點(diǎn)的電勢(shì)為點(diǎn)的電勢(shì)為4.8 V答案答案AB類型三類型三圖象的描繪圖象的描繪 問(wèn)題類型問(wèn)題類型由題目給出的電磁感應(yīng)現(xiàn)象畫出所求物理量的圖象由題目給出的電磁感應(yīng)現(xiàn)象畫出所求物理量的圖象解題關(guān)鍵解題關(guān)鍵由題目給出的電磁感應(yīng)過(guò)程結(jié)合所學(xué)物理規(guī)律求出由題目給出的電磁感應(yīng)過(guò)程結(jié)合所學(xué)物理規(guī)律求出所求物理量的函數(shù)關(guān)系式，然后在坐標(biāo)系中做出相所求物理量的函數(shù)關(guān)系式，然后在坐標(biāo)系中做出相對(duì)應(yīng)的圖象對(duì)應(yīng)的圖象【例【例4】(2014安徽理綜，安徽理綜，23)如圖如圖8所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度度B為為

18、0.5 T，其方向垂直于傾角，其方向垂直于傾角為為30的斜面向上。絕緣斜面的斜面向上。絕緣斜面上固定有上固定有“”“”形狀的光滑金屬導(dǎo)軌形狀的光滑金屬導(dǎo)軌MPN(電阻忽略不計(jì)電阻忽略不計(jì))，MP和和NP長(zhǎng)度均為長(zhǎng)度均為2.5 m，MN連線水平，長(zhǎng)為連線水平，長(zhǎng)為3 m。以。以MN中點(diǎn)中點(diǎn)O為為原點(diǎn)，原點(diǎn)，OP為為x軸建立一維坐標(biāo)系軸建立一維坐標(biāo)系Ox。一根粗細(xì)均勻的金屬桿。一根粗細(xì)均勻的金屬桿CD，長(zhǎng)度長(zhǎng)度d為為3 m、質(zhì)量、質(zhì)量m為為1 kg、電阻、電阻R為為0.3 ，在拉力，在拉力F的作用下，的作用下，從從MN處以恒定速度處以恒定速度v1 m/s在導(dǎo)軌上沿在導(dǎo)軌上沿x軸正向運(yùn)動(dòng)軸正向運(yùn)動(dòng)(

19、金屬桿與金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好導(dǎo)軌接觸良好)。g取取10 m/s2。圖圖8圖圖9(1)求金屬桿求金屬桿CD運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E及運(yùn)動(dòng)到及運(yùn)動(dòng)到x0.8 m處電勢(shì)差處電勢(shì)差UCD；(2)推導(dǎo)金屬桿推導(dǎo)金屬桿CD從從MN處運(yùn)動(dòng)到處運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)過(guò)程中拉力點(diǎn)過(guò)程中拉力F與位置坐標(biāo)與位置坐標(biāo)x的的關(guān)系式，并在圖關(guān)系式，并在圖9中畫出中畫出Fx關(guān)系圖象；關(guān)系圖象；(3)求金屬桿求金屬桿CD從從MN處運(yùn)動(dòng)到處運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的全過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱。點(diǎn)的全過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱。答案答案(1)1.5 V0.6 V(2)F12.53.75x(0 x2)圖象見(jiàn)解析圖象見(jiàn)解析(3)7.5 J【變式訓(xùn)

20、練】【變式訓(xùn)練】4.如圖如圖10所示，一寬為所示，一寬為l40 cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直于的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里。一個(gè)邊長(zhǎng)為紙面向里。一個(gè)邊長(zhǎng)為a20 cm的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場(chǎng)邊界的恒定速度以垂直于磁場(chǎng)邊界的恒定速度v20 cm/s通過(guò)該磁場(chǎng)區(qū)域，在通過(guò)該磁場(chǎng)區(qū)域，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線框有一條邊始終與磁場(chǎng)區(qū)域的邊界平行。取它運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線框有一條邊始終與磁場(chǎng)區(qū)域的邊界平行。取它剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻t0，試畫出線框中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的，試畫出線框中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的規(guī)律。規(guī)律。圖圖10答案答案1.如圖如圖11所示，兩

21、平行的虛線間的區(qū)域內(nèi)存在著有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，所示，兩平行的虛線間的區(qū)域內(nèi)存在著有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，有一較小的三角形線框有一較小的三角形線框abc的的ab邊與磁場(chǎng)邊界平行，現(xiàn)使此線框邊與磁場(chǎng)邊界平行，現(xiàn)使此線框向右勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持速度方向與向右勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持速度方向與ab邊邊垂直。則下列各圖中可以定性地表示線框在穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)垂直。則下列各圖中可以定性地表示線框在穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的規(guī)律的是程中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的規(guī)律的是(規(guī)定逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)楦袘?yīng)電規(guī)定逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)楦袘?yīng)電流的正方向流的正方向)圖圖11解析解析根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律可知，

22、可以定性地根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律可知，可以定性地表示線框在穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化規(guī)律的表示線框在穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化規(guī)律的是圖是圖D。答案答案D2.如圖如圖12甲所示，甲所示，和和是兩個(gè)平行共軸放置的環(huán)形線圈，當(dāng)線是兩個(gè)平行共軸放置的環(huán)形線圈，當(dāng)線圈圈中的電流中的電流i1隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示時(shí)，若規(guī)定兩電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示時(shí)，若規(guī)定兩電流方向如圖甲所示的方向?yàn)檎较?，則線圈方向如圖甲所示的方向?yàn)檎较颍瑒t線圈中的電流中的電流i2隨時(shí)間隨時(shí)間t變化的圖象是圖中的變化的圖象是圖中的()圖圖12解析解析在第一階段原電流減少，線圈在第一階段原

23、電流減少，線圈中的磁場(chǎng)減弱，感應(yīng)中的磁場(chǎng)減弱，感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)與電流產(chǎn)生磁場(chǎng)與中電流產(chǎn)生磁場(chǎng)方向相同，為負(fù)方向；在中電流產(chǎn)生磁場(chǎng)方向相同，為負(fù)方向；在第二階段，第二階段，中電流反向增大，線圈中電流反向增大，線圈中的磁場(chǎng)增強(qiáng)，感應(yīng)中的磁場(chǎng)增強(qiáng)，感應(yīng)電流磁場(chǎng)與電流磁場(chǎng)與中電流產(chǎn)生磁場(chǎng)方向相反，為負(fù)方向。故中電流產(chǎn)生磁場(chǎng)方向相反，為負(fù)方向。故A、B、C錯(cuò)誤，錯(cuò)誤，D正確。正確。答案答案D3.(多選多選)如圖如圖13甲所示，固定在水平面上電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌甲所示，固定在水平面上電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌間距間距d0.5 m，導(dǎo)軌右端連接一阻值為，導(dǎo)軌右端連接一阻值為R4 的小燈泡的小燈泡L。在。在矩形

24、區(qū)域矩形區(qū)域CDDC內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)隨時(shí)間間t變化的關(guān)系如圖乙所示，變化的關(guān)系如圖乙所示，CC長(zhǎng)為長(zhǎng)為2 m。在。在t0時(shí)刻，電阻為時(shí)刻，電阻為r1 的金屬棒的金屬棒ab在水平恒力在水平恒力F作用下，由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌向右作用下，由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)，t4 s時(shí)進(jìn)入磁場(chǎng)，并恰好以時(shí)進(jìn)入磁場(chǎng)，并恰好以v1 m/s的速度在磁場(chǎng)中勻的速度在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)。則速運(yùn)動(dòng)。則()圖圖13A.在在04 s內(nèi)小燈泡的功率為內(nèi)小燈泡的功率為0.04 WB.金屬棒所受到的恒力金屬棒所受到的恒力F為為0.2 NC.金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)后小燈泡的功率為金屬棒進(jìn)

25、入磁場(chǎng)后小燈泡的功率為0.6 WD.金屬棒的質(zhì)量為金屬棒的質(zhì)量為0.8 kg答案答案ABD圖圖14答案答案AC5.(2015福建理綜，福建理綜，18)如圖如圖15，由某種粗細(xì)均勻的總電阻為，由某種粗細(xì)均勻的總電阻為3R的的金屬條制成的矩形線框金屬條制成的矩形線框abcd，固定在水平面內(nèi)且處于方向豎直，固定在水平面內(nèi)且處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中。一接入電路電阻為中。一接入電路電阻為R的導(dǎo)體棒的導(dǎo)體棒PQ，在水，在水平拉力作用下沿平拉力作用下沿ab、dc以速度以速度v勻速滑動(dòng)，滑動(dòng)過(guò)程勻速滑動(dòng)，滑動(dòng)過(guò)程PQ始終與始終與ab垂直，且與線框接觸良好，不計(jì)摩擦。在垂直，且與線框接觸良好，不計(jì)摩擦。在PQ從靠近從靠近ad處向處向bc滑動(dòng)的過(guò)程中滑動(dòng)的過(guò)程中()圖圖15A.PQ中電流先增大后減小中電流先增大后減小B.PQ兩端電壓先減小后增大兩端電壓先減小后增大C.PQ上拉力的功率先減小后增大上拉力的功率先減小后增大D.線框消耗的電功率先減小后增大線框消耗的電功率先減小后增大答案答案C