专题九 电磁感应中的电路和图象问题课时作业 下载本文

内容发布更新时间 : 2025/4/8 7:33:32星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

专题九 电磁感应中的电路和图象问题

课时作业

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◎ 基础巩固练

1.(2019·内蒙古部分学校高三联考)如图1所示,固定闭合线圈abcd处于方向垂直纸面向外的磁场中,磁感线分布均匀,磁场的磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图2所示,则下列说法正确的是( )

A.t=1 s时,ab边受到的安培力方向向左 B.t=2 s时,ab边受到的安培力为0 C.t=2 s时,ab边受到的安培力最大 D.t=4 s时,ab边受到的安培力最大

解析: 由题图2知,0~2 s内磁感应强度大小逐渐增大,根据楞次定律和左手定则判ΔB

断知ab边受到的安培力方向向右,A错误;t=2 s时,=0,感应电流i=0,安培力F=

Δt0,B正确,C错误;t=4 s时,B=0,安培力F=0,D错误。

答案: B 2.

【人教版选修3—2P9第7题改编】如图所示,固定于水平面上的金属架abcd处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动,t=0时,磁感应强度为B0,此时MN到达的位置恰好使MbcN构成一个边长为l的正方形。为使MN棒中不产生感应电流,从t=0开始,磁感应强度B随时间t变化的示意图为( )

解析: 为了使MN棒中不产生感应电流,即让MN棒与线框组成回路的磁通量保持不变,或者使导线切割磁感线产生的感应电动势E1与磁场变化产生的感生电动势E2大小相等,ΔBSΔB即Blv=,随着磁场减弱,而面积增大,故减小,故选C。

ΔtΔt

答案: C 3.

如图,在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为d(d>L)的条形匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的一边平行,磁场方向竖直向下。导线框以某一初速度向右运动。t=0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域。下列v-t图象中,可能正确描述上述过程的是( )

解析: 导线框刚进入磁场时速度设为v0,此时产生的感应电动势E=BLv0,感应电流B2L2v0B2L2v0EBLv0

I==,线框受到的安培力F=BLI=。由牛顿第二定律F=ma知,=ma,RRRR由楞次定律知线框开始减速,随着v减小,其加速度a减小,故进入磁场时做加速度减小的减速运动。当线框全部进入磁场时开始做匀速运动,在出磁场的过程中,仍做加速度减小的减速运动,故只有选项D正确。

答案: D

4.如图所示,在第一象限有一边长为L的等边三角形匀强磁场区域。在第二象限有一平行于y轴的长为L的导体棒沿x轴正方向以速度v匀速通过磁场区域。下列关于导体棒中产生的感应电动势E随x变化的图象正确的是( )

解析: 导体棒垂直磁场方向做切割磁感线运动,产生的感应电动势E=Blv,式中l为导体棒切割磁感线的有效长度。导体棒切割磁感线的有效长度l随x先均匀增大后均匀减小,其最大值为等边三角形匀强磁场区域的高势E随x变化的图象正确的是D。

答案: D

5.如图甲所示,光滑导轨水平放置在与水平方向夹角为60°的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示(规定图甲中B的方向为正方向),导体棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好,除电阻R的阻值外,其余电阻不计,导体棒ab在水平拉力作用下始终处于静止状态,规定a→b的方向为电流的正方向,水平向右的方向为拉力的正方向,则在0~t1时间内,能正确反映流过导体棒ab的电流I和导体棒ab所受水平拉力F随时间t变化的图象是( )

3

L=0.87L。所以导体棒中产生的感应电动2

ΔBB0解析: 在0~t1时间内,磁感应强度变化率=,由法拉第电磁感应定律可知产

Δtt1-t0