当前位置:首页 > 2019届高考物理江苏专版一轮复习课时检测(三十三) 电磁感应中的电路和图像问题 Word版含解析
像如图2所示,则在下面可能是磁感应强度B随时间t变化的图像是( )
解析:选BD A图中:0~0.5 s内,磁场方向垂直纸面向外,大小均匀增大,由法拉第电磁感应定律,则磁通量变化率不变,则感应电流大小不变,由楞次定律可知,感应电流方向为正,故A错误。B图中:0~0.5 s内,磁场方向垂直纸面向里,且均匀增大,感应电流的方向为逆时针方向,则电流为负值。0.5~1 s内,磁场方向垂直纸面向里,且均匀减小,感应电流的方向为顺时针方向,则电流为正值。在1~1.5 s内,磁场方向垂直纸面向外,且均匀增大,感应电流的方向为顺时针方向,则电流为正值。在1.5~2 s内,磁场方向垂直纸面向外,且均匀减小,感应电流的方向为逆时针方向,则电流为负值,故B正确。同理,C错误,D正确。
7、[多选](2018·黄陵中学月考)矩形线框abcd固定放在匀强磁场中,磁场方向与线框平面垂直,磁感应强度B随时间t变化的图像如图所示。设t=0时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向里,图中i表示线圈中感应电流的大小(规定电流沿顺时针方向为正),F表示线框ab边所受的安培力的大小(规定ab边中所受的安培力方向向左为
正),则下列图像中可能正确的是( )
解析:选AC 在0~2 s内,磁感应强度均匀变化,线框的磁通量均匀变化,产生恒定电流。磁场方向先向里后向外,磁通量先减小后增大,由楞次定律可知,感应电流方向为顺时针方向,电流为正值。ΔBE根据法拉第电磁感应定律得:E=S,感应电流I=,此段时间内,
ΔtRΔB一定,则知感应电流也一定。同理得知,在2~4 s内,感应电流Δt方向为逆时针方向,电流为负值,感应电流也一定。故C正确,B错误。在0~2 s内,线框ab边所受的安培力的大小为F=BIL,IL一定,F与B成正比,而由左手定则判断可知,安培力方向先向左后向右,即先为正值后为负值。同理得知,在2~4 s内,F与B成正比,安培力方向先向左后向右,即先为正值后为负值,与0~2 s内情况相同。故A正确,D错误。
8、如图甲所示,矩形导线框ABCD固定在匀强磁场中,磁感线垂直于线框所在平面向里,规定垂直于线框所在平面向里为磁场的正方向;线框中沿着ABCDA方向为感应电流i的正方向,要在线框中产生如图乙所示的感应电流,则磁感应强度B随时间t变化的规律可能为
( )
解析:选B 在0~t0时间内,磁场垂直纸面向里,且均匀增大,根据楞次定律,知感应电流的方向为ADCBA,与规定的正方向相反,感应电流为负值,故A错误。在0~t0时间内,磁场垂直纸面向里,且均匀减小,根据楞次定律,知感应电流的方向为ABCDA,与规定的正方向相同,根据法拉第电磁感应定律,产生的感应电动势为定值,则感应电流为定值,同理,在t0~2t0时间内,感应电流的方向为
ADCBA,与规定的正方向相反,感应电流为负值,且为定值,故B正
确。在0~t0时间内,磁场垂直纸面向里,且均匀减小,根据楞次定律,知感应电流的方向为ABCDA,与规定的正方向相同,根据法拉第电磁感应定律,产生的感应电动势为定值,则感应电流为定值,在
t0~2t0时间内,磁场方向垂直纸面向外,且均匀增大,根据楞次定
律,感应电流的方向仍然为ABCDA,与规定的正方向相同,故C错误。磁感应强度不变,磁通量不变,则不产生感应电流,故D错误。
考点综合训练
9、(2018·徐州高三上学期期末质检)如图甲所示,水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置,间距d=0.5 m,电阻不计,左端通过导线与阻值R=2 Ω的电阻连接,右端通过导线与阻值RL=4 Ω的小灯泡L连接。在CDFE矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,CE长
l=2 m,有一阻值r=2 Ω的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处(恰
好不在磁场中)。CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图乙所示。在t=0至t=4 s 内,金属棒PQ保持静止,在t=4 s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动。已知从t=0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中,小灯泡的亮度没有发生变化。求:
(1)通过小灯泡的电流;
(2)金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小。
解析:(1)在t=0至t=4 s内,金属棒PQ保持静止,磁场变化导致电路中产生感应电动势。电路为r与R并联,再与RL串联,电路的总电阻R总=RL+
Rr=5 Ω R+rΔΦΔB此时感应电动势E==dl=0.5×2×0.5 V=0.5 V
ΔtΔtE通过小灯泡的电流为:I==0.1 A。
R总
(2)当棒在磁场区域中运动时,由导体棒切割磁感线产生电动势,电路为R与RL并联,再与r串联,此时电路的总电阻
RRL?4×2?10
? Ω= Ω R总′=r+=?2+
R+RL?4+2?3
由于灯泡中电流不变,所以灯泡的电流IL=I=0.1 A,则流过金属棒的电流为
RLIL
I′=IL+IR=IL+ =0.3 A
R电动势E′=I′R总′=Bdv
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