专题九
电磁感应中的电路和图象问题
考纲解读1能认识电磁感应现象中的电路结构,并能计算电动势、电压、电流、电功等2能由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象或由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量.
1.对电磁感应中等效电源的理解粗细均匀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一边a、b两点间的电势差绝对值最大的是
答案B解析线框各边电阻相等,切割磁感线的那个边为电源,电动势相同均为Blv在A、C、13D中,Uab=Blv,B中,Uab=Blv,选项B正确.442.电磁感应中的电路问题如图1所示,MN、PQ是间距为L的平行金属导轨,置于磁感应强度为B、方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中,M、P间接有一阻值为R的电阻.一根与导轨接触良好、有效R阻值为的金属导线ab垂直导轨放置,并在水平外力F的作用下以速2度v向右匀速运动,则不计导轨电阻A.通过电阻R的电流方向为P→R→MB.a、b两点间的电压为BLvC.a端电势比b端电势高图1
fD.外力F做的功等于电阻R上产生的焦耳热答案C解析由右手定则可知通过金属导线的电流由b到a,即通过电阻R的电流方向为
M→R→P,A错误;金属导线产生的感应电动势为BLv,而a、b两点间的电压为等效电2路路端电压,由闭合电路欧姆定律可知,a、b两点间电压为BLv,B错误;金属导线可3等效为电源,在电源内部,电流从低电势流向高电势,所以a端电势高于b端电势,C正确;根据能量守恒定律可知,外力F做的功等于电阻R和金属导线产生的焦耳热之和,D错误.3.对B-t图象物理意义的理解一矩形线圈abcd位于一随时间变化的匀强磁场内,磁场方向垂直线圈所在的平面向里如图2甲所示,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示.I表示线圈中的感应电流图甲中线圈上箭头方向为电流的正方向,以则下列选项中能正确表示线圈中电流I随时间t变化规律的是
图2
答案C解析0~1s内磁感应强度均匀增大,根据楞次定律和法拉第电磁感应定律可判定,感应电流为逆时针为负值、大小为定值,A、B错误;4s~5s内磁感应强度恒定,穿过线圈abcd的磁通量不变化,无感应电流,C正确,D错误.4.对电磁感应现象中i-x图象物理意义的理解如图3所示,两个相邻的有界匀强磁场区域,方向相反,且垂直纸面,磁感应强度的r