界与y轴平行.t=0时刻,线框以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域.取沿a→b→c→d→a方向的感应电流图8
为正方向,则在线框穿过磁场区域的过程中,感应电流i、ab间的电势差Uab随时间t变化的图线是下图中的
答案AD解析在ab边通过磁场的过程中,利用楞次定律或右手定则可判断出电流方向为逆时针方向,即沿正方向,电流在减小,Uab=-IRbc+Rcd+Rda在减小.在cd边通过磁场的过程中,可判断出电流为顺时针方向,即沿负方向,电流逐渐减小,Uab=-IRab逐渐减小,A、D正确
42.电磁感应中图象与电路综合问题的分析
f解析
1线框进入磁场前,线框仅受到拉力F、斜面的支持力和线框重力,由牛顿第二
定律得:F-mgsi
α=maF-mgsi
α线框进入磁场前的加速度a==5ms24分m2因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动,ab边进入磁场切割磁感线,产生的电动势E=Bl1v1分EBl1v形成的感应电流I==1分RR受到沿斜面向下的安培力F安=BIl11分B2l21v线框受力平衡,有F=mgsi
α+1分R代入数据解得v=2ms1分3线框abcd进入磁场前时,做匀加速直线运动;进入磁场的过程中,做匀速直线运动;线框完全进入磁场后至运动到gh线,仍做匀加速直线运动.v2进入磁场前线框的运动时间为t1==s=04s1分a5l206进入磁场过程中匀速运动时间为t2=v=s=03s1分2线框完全进入磁场后线框受力情况与进入磁场前相同,所以该阶段的加速度大小仍为a=5ms2,该过程有1x-l2=vt3+at223解得t3=1s2分
f因此线框整体进入磁场后,ab边运动到gh线的过程中,线框中有感应电流的时间t4=t1+t2+t3-09s=08s2分ΔBS05×06E==V=025V2分Δt21-09
2E2t4025×08此过程产生的焦耳热Q==J=05J2分R01
答案突破训练4
15ms2
22ms
305J
如图10甲所示,水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置,间距d=05m,电
阻不计,左端通过导线与阻值R=2Ω的电阻连接,右端通过导线与阻值RL=4Ω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=2m,有一阻值r=2Ω的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处.CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化规律如图乙所示.在t=0至t=4s内,金属棒PQ保持静止,在t=4s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:
图10
1通过小灯泡的电流;2金属棒PQ在磁场区域中运r