线框切割磁感线

线框切割磁感线 1(如图所示，?、?区域是宽度L均为0.5m的匀强磁场，磁感应强度大小均为B=1T，方向相反(一边长L=0.5m、质量m=0.1kg、电阻R=0.5Ω的正方形金属线框abcd的ab边紧靠磁场边缘，在外力F的作用下向右匀速运动穿过磁场区域，速度v0=10m/s(在线框穿过磁场区的过程中，外力F所做的功为( ) A(5J B(7.5J C(10J D(15J 【考点】导体切割磁感线时的感应电动势( 【专 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 】电磁感应与电路结合( 【分析】将线框穿过磁场的过程分成三段，分别根据感应电动势公式求出感应电动势，由欧姆定律求得感应电流，线框匀速穿过磁场区域时，外力做功等于线框中产生的焦耳热( 【解答】解:由感应电动势公式得:E=BLv，感应电流I1= 0,L内，感应电流I1= L,2L内，I2== =0.05s =0.05s =10A，逆时针方向取正值;时间间隔t1==20A，顺时针方向取负值;时间间隔t2=2(一正三角形导线框ABC(高度为a)从图示位置沿x轴正向匀速穿过两匀强磁场区域(两磁场区域磁感应强度大小均为B、方向相反、垂直于平面、宽度均为a(图乙反映感应电流I与线框移动距离x的关系，以逆时针方向为电流的正方向(图象正确的是( ) 1 A( B( C( D( 【考点】导体切割磁感线时的感应电动势( 【专题】电磁感应与电路结合( 【分析】线框匀速穿过两磁场区域时，分为三个过程:穿过左侧磁场，穿过两磁场分界线和穿过右侧磁场(由有效切割长度变化，根据感应电动势公式，分析感应电动势的变化，再分析感应电流的变化( 【解答】解:A、x在a,2a范围，线框穿过两磁场分界线时，BC、AC边在右侧磁场中切割磁感线，有效切割长度逐渐增大，产生的感应电动势E1增大，AC边在左侧磁场中切割磁感线，产生的感应电动势E2增大，两个电动势串联，总电动势E=E1+E2增大(故A错误; B、x在0,a范围，线框穿过左侧磁场时，根据楞次定律，感应电流方向为逆时针，为正值(故B错误; CD、在2a,3a，线框穿过左侧磁场时，根据楞次定律，感应电流方向为逆时针，为正值(故C正确，D错误( 故选:C( 【点评】本题选择的方法是排除法，将选项逐一代入检验，剔除不符合题意的选项，最后选出正确的答案( 3(a是与导轨材料相同、一个“?”形导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为B的匀强磁场中， 粗细相同的导体棒，导体棒与导轨接触良好(在外力作用下，导体棒以恒定速度v向右运动，以导体棒在如图所示位置的时刻作为时间的零点，下列物理量随时间变化的图象可能正确的是( ) 2 A( 回路的感应电动势随时间变化的关系 B( 感应电流随时间变化的关系 C( 导体棒所受安培力大小随时间变化的关系 D( 电流产生的热功率随时间变化的关系 【考点】导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律( 【专题】电磁感应与电路结合( 【分析】根据感应电动势、欧姆定律、功率、电阻定律等知识得到感应电动势、感应电流等的表达式分析选择( 【解答】解:设“?”型导轨的顶角为θ，电阻率为ρ( A、感应电动势E=BLv=Bvttanθ?v=Bv2tanθ?t，则知E?t，图象应是过原点的直线(故A错误( 3 B、感应电流I=，R=(vt+vt?tanθ+) 得I=，式中各量恒定，则感应电流不变(故B错误( C、根据F=BIL可知，F=BIvt?tanθ，可见F?t，图象应是过原点的直线(故C错误( D、由上可知，R?t，I恒定，则受外力的功率P=I2R?t，故D正确( 故选:D 【点评】此题是电磁感应、欧姆定律、电阻定律等知识的综合运用(容易形成错误的选择是电流图象，未考虑电动势和电阻都与时间成正比，而电流不变 4(如图，在水平桌面上放置两条相距l的平行光滑导轨ab与cd，阻值为R的电阻与导轨的a、c端相连，质量为m(电阻不计的导体棒垂直于导轨放置并可沿导轨自由滑动(整个装置放于匀强磁场中，磁场的方向竖直向上，磁感应强度的大小为B(导体棒的中点系一不可伸长的轻绳，绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与一个质量也为m的物块相连，绳处于拉直状态(现若从静止开始释放物块(物块不会触地，且导体棒不脱离导轨)，用h表示物块下落的高度，g表示重力加速度，其他电阻不计，则( ) A(电阻R中的感应电流方向由a到c B(物体下落的最大加速度为g C(若h足够大，物体下落的最大速度为 D(通过电阻R的电量为 【考点】导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律;电磁感应中的能量转化( 【专题】电磁感应——功能问题( 4 【分析】从静止开始释放物块，导体棒切割磁感线产生感应电流，根据右手定则判断感应电流方向(根据牛顿第二定律列式分析最大加速度(当导体棒匀速运动时，速度最大，由平衡条件和安培力的表达式结合 推导出最大速度(根据感应电荷量表达式q= 量( 【解答】解:A、从静止开始释放物块，导体棒切割磁感线产生感应电流，由右手定则可知，电阻R中的感应电流方向由c到a，故A错误( B、设导体棒所受的安培力大小为F，根据牛顿第二定律得:物块的加速度a= F=0，即刚释放导体棒时，a最大，最大值为g(故B错误( C、I=物块和滑杆先做加速运动，后做匀速运动，此时速度最大，则有mg=F，而F=BIl，，，当求解电解得物体下落的最大速度为v=(故C正确( D、通过电阻R的电量 q= 故选:CD( ==(故D正确( 【点评】本题分析物体的运动情况是解题的基础，关键掌握要会推导安培力，知道感应电荷量表达式q= 5((2015?安徽模拟)如图4所示，在边长为a的正方形区域内，有以对角线为边，式中R是回路的总电阻( 界、垂直于纸面的两个匀强磁场，磁感应强度大小相同、方向相反，纸面内一边长为a的正方形导线框沿x轴匀速穿过磁场区域，t,0 时刻恰好开始进入磁场区域，以顺时针方向为导线框中电 流的正方向，下列选项中能够正确表示电流与位移关系的 是( ) 6.(2015河北唐山2月调研,21)(多选)如图所示, 两端与定值电阻 5 相连的光滑平行金属导轨倾斜放置,其中R1=R2=2R,导轨电阻不计,导轨宽度为L,匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应强度为B。导体棒ab的电阻为R,垂直导轨放置,与导轨接触良好。释放后,导体棒ab沿导轨向下滑动,某时刻流过R2的电流为I,在此时刻( ) A.重力的功率为6I2R B.导体棒ab消耗的热功率为4I2R C.导体棒受到的安培力的大小为2BIL D.导体棒的速度大小为 7.(2015安徽理综,19,6分)如图所示,abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨,间距为l,导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨电阻不计。已知金属杆MN倾斜放置,与导轨成θ角,单位长度的电阻为r,保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好)。则( ) A.电路中感应电动势的大小为 B.电路中感应电流的大小为 C.金属杆所受安培力的大小为 D.金属杆的热功率为 8.(2015重庆理综,4,6分)图为无线充电技术中使用的受电线圈示意 图,线圈匝数为n,面积为S。若在t1到t2时间内,匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈,其磁感应强度大小由B1均匀增加到B2,则该段时间线圈两端a和b 之间的电势差φa-φb( ) A.恒为 B.从0均匀变化到 C.恒为 - D.从0均匀变化到 - 9.(2015河北2月调研,21)粗细均匀的导线绕成匝数为n、半径为r 的圆形闭合线圈。线圈放在磁场中,磁场的磁感应强度随时间均匀 增大,线圈中产生的电流为I,下列说法正确的是( ) A.电流I与匝数n成正比 B.电流I与线圈半径r成正比 C.电流I与线圈面积S成反比 D.电流I与导线横截面积S0成反比 .如图(a)所示在光滑水平面上因恒力F拉质量为m的单匝均为正方形钢线框，线框边长为a在位置1以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时，若磁场宽度为吧b(b>3a)。在3t0时刻线框达到2位置，速度又为v0开始离开匀强磁场，此过程中v-t图像如图(b)所示，则下列说法错误的是( ) 6 A(t=0时，线框右侧边MN的两端电压为Bav0 B(在t0时刻线框的速度为v0?Ft0( m ,(线框完全离开磁场的瞬间(位置3)的速度一定比t0时刻线框的速度大 D(线框从进入磁场(位置1)到完全离开磁场(位置3)的过程中产生的电热为2Fb 33E?Bav0(路端电压) 44 F2F?t0 ,:t0?3t0得v0?v??2t0，v?v0?mm【答案】,、B、C:E?Bav0UMN? ,:受力同,相同 ,:,?,得Fb??1t0??总 ,?,，?,,?1,,Fb 7