高三一轮复习第3课时电磁感应中的电路和图像问题.doc

第3课时 电磁感应中的电路和图像问题活动一 : 完成以下小题，了解电磁感应中电路及图像问题的解决方法例1：匀强磁场磁感应强度B=0.1T, 宽度D=0.6m,由粗细均匀的电阻丝制成的正方形线框abcd边长L=0.20m, 电阻R=2W,以速度v=0.2m/s匀速通过该区域,以线框ab边刚好与磁场左边界重合时为t=0 .(1)以逆时针电流为正,作I-t图象.(2)ab两点的电势差Uab-t图象(3)以x轴正向为正,作安培力F-t图象.图1图2例2： 在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图 1所示，当磁场的磁感应强度 B随时间 t如图 2变化时，图 3中正确表示线圈中感应电动势 E变化的是（ ） 例3：用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m，正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示当磁场以10 T/s的变化率增强时，线框中a、b两点间的电势差是()AUab0.1 VBUab0.1 VCUab0.2 VDUab0.2 V【归纳小结】一、解决电磁感应电路问题的方法1确定电源：先判断产生电磁感应现象的那一部分导体，该部分导体可视为等效电源2用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向；3分析电路结构，画等效电路图4运用闭合电路欧姆定律、串并联电路性质、电功率等公式联立求解二、解决图象问题的一般步骤1明确图象的种类，即是Bt图还是t图，或者Et图、It、图F安t图等2用右手定则或楞次定律确定方向对应关系3结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿定律等规律写出函数关系式4根据函数关系式，进行数学分析，如分析斜率的变化、截距等5画图象或判断图象【巩固练习】1. 粗细均习的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行。现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是( )2. 如图所示，A是一边长为l的方形线框，电阻为R，今维持线框以恒定的速度v沿X轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场B区域；若以x轴正方向为力的正方向，线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则磁场对线框的作用力F随时间t的变化图线为图中的()3如右图，虚线上方空间有垂直线框平面的匀强磁场，直角扇形导线框绕垂直于线框平面的轴O以角速度匀速转动。设线框中感应电流方向以逆时针为正方向，那么在下图中能正确描述线框从图示位置开始转动一周的过程中，线框内感应电流随时间变化情况的是 4如图所示，两块距离为d的金属板水平放置，将其用导线和电键与一个匝数为n的线圈连接，线圈所处的空间有方向竖直向上且大小变化的磁场B，两金属板间放一台压力传感器，传感器上表面静止放置一个质量为m、电荷量为q的小球S断开时传感器上有示数，S闭合时传感器上示数为2mg，则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是()A正在增加， B正在减弱，C正在减弱， D正在增加，5一个圆形闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，如图甲所示设垂直于纸面向里的磁感应强度方向为正，垂直于纸面向外的磁感应强度方向为负线圈中顺时针方向的感应电流为正，逆时针方向的感应电流为负已知圆形线圈中感应电流I随时间变化的图象如图乙所示，则线圈所处的磁场的磁感应强度随时间变化的图象可能是下图中哪一个()6如图所示，圆环a和圆环b的半径之比为21，两环用同样粗细、同种材料制成的导线连成闭合回路，连接两环的导线电阻不计，匀强磁场的磁感应强度变化率恒定则在a、b环分别单独置于磁场中的两种情况下，M、N两点的电势差之比为()A41 B14 C21 D127如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R(指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒AB，AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小为()A. B. C. DBav8如图所示，有一匝接在电容器C两端的圆形导线回路，垂直于回路平面以内存在着向里的匀强磁场B，已知圆的半径r5 cm，电容C20 F，当磁场B以4102 T/s的变化率均匀增加时，则()A电容器a板带正电，电荷量为2109 CB电容器a板带负电，电荷量为2109 CC电容器b板带正电，电荷量为4109 CD电容器b板带负电，电荷量为4109 C9.如图所示，由均匀导线制成的半径为R的圆环，以速度v匀速进入一磁感应强度大小为B的有界匀强磁场。当圆环运动到图示位置(aOb90)时，a、b两点的电势差为( )A.BRv B.BRv C.BRv D.BRv10.如图所示，两光滑平行金属导轨间距为L，直导线MN垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B.电容器的电容为C，除电阻R外，导轨和导线的电阻均不计现给导线MN一初速度，使导线MN向右运动，当电路稳定后，MN以速度v向右做匀速运动，则电路稳定后下列说法中正确的是( )A电容器两端的电压为零 B电阻两端的电压为零C电容器所带电荷量为CBLv D导线MN所受安培力的大小为11.如图(a)所示，在光滑水平面上用恒力F拉质量为1 kg的单匝均匀正方形铜线框，在1位置以速度v0=3 m/s进入匀强磁场时开始计时t=0，此时线框中感应电动势为1 V，在t=3 s时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场.此过程中v-t图象如图(b)所示，那么( )A.t=0时,线框右侧的边两端M、N间电压为0.25 VB.恒力F的大小为1.0 NC.线框完全离开磁场的位置3的瞬时速度为2 m/sD.线框完全离开磁场的位置3的瞬时速度为1 m/s12在图中，闭合矩形线框abcd位