选项;2s3s内,B垂直纸面向外均匀增大,同理可得线圈中产生的感应电流方向为顺时针方向,排除B选项,D正确。点拨:电磁感应图象问题是近几年高考的热点,特别是电流随时间变化和电压随时间变化的最多,复习时要加强这方面的训练。4.电磁感应中的能量转化例题3.(07江苏物理卷18题)如图所示,空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场,竖直方向磁场区域足够长,磁感应强度B1T,每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为d05m,现有一边长l02m、质量m01kg、电阻R01Ω的正方形线框MNOP以v07ms的初速从左侧磁场边缘水平进入磁场,求(1)线框MN边刚进入磁场时受到安培力的大小F.(2)线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热Q.(3)线框能穿过的完整条形磁场区域的个数
.解析:(1)线框MN边刚开始进入磁场区域时,感应电动势EBLv0,感应电流
IE,安培力FBlI,联立解得R
F28N.
(2)设线框竖直下落时,线框下落了H,速度为vH,根据能量守恒定律有:
mgH1212122mv0QmvH2gH,解得Qmv0,根据自由落体规律有:vH245J.222
(3)只有在线框进入和穿出条形磁场区域时,才产生感应电动势.线框部分进入磁场区
f域x时,感应电动势EBlv,感应电流I时间内由动量定理得Ftmv,求和穿过条形磁场区域的个数为
EB2l2,安培力FBlI,解得F在tttv.RR
B2l2vtR
B2l2解得xmv0,R
B2l2xmv0,R
x,解得
44.可穿过4个完整条形磁场区域.2l
答案:(1)F28N(2)245J(3)4个点拔:在电磁感应中应用动量定理时,若安培力为变力作用,则可以利用平均值的方法分析求解,也可以应用数学知识中的求和进行求解.对于电磁感应中能量的转化问题,则通常采用能量.四、热点分析例题4.如图所示,MN、PQ为平行光滑导轨,其电阻忽略不计,与地面成30°角固定.N、Q间接一电阻R′10Ω,M、P端与电池组和开关组成回路,电动势E6V,内阻r10Ω,导轨区域加有与两导轨所在平面垂直的匀强磁场.现将一条质量m10g,电阻R10Ω的金属导线置于导轨上,并保持导线ab水平.已知导轨间距L01m,当开关S接通后导线ab恰静止不动.(1)试计算磁感应强度的大小.(2)若某时刻将电键S断开,求导线ab能达到的最大速度.(设导轨足够长)本题简介:本题是一道电磁感应综合题,涉及直流电路的分析与计算,r