习题课三 电磁感应中的图像问题（讲义）-2020-2021学年高中物理选修3-2【导与练】百年学典·高中全程学习（教科版）

(3)当a=0时,ab杆有最大速度 大值为 习题课三电磁感应中的图像问题 案:(1)图见解析 堂探究突要点 [例1]A设线框每边也肛为R线框边长为线框速庋为,线框 的感 开关时,若重力与安培力相等,即mg=B 磁场过程 属杆做匀速茳线运动,选项A正确;若安培力小于童力,则加速度的 框离开磁场过程:产生的感应电动F=Bx:a,b两点间的电势差 方向向下,做加途运动·其加速慶为a-gBwg-422 项A 借误, [拓展提升1]AD 进入磁场时的遼度为姓1若PQ出磁场时 速度逐渐减小的加速运动,当重力与安培 MN仍然没有进入歇场,则IQ出歇场后至MN进入歇场的这 由子碱逍录更不变,无感应也流.由于PQ,M同一位迢释放 力相等时,做匀遼直线运动,选项錯误,C正确;若安培力大于重 改MN进入磁玚时与PQ进入磁场时的逸度相冋,所以也流大小相 借误;若P 入磁场, 速度的方向向上,大小 由于磁递量中不变,Q,MN沟加遠运动,PQ出磁场后,此 度v时,故电流比Q进入歇场时电 培力更 R8则金属杆做加速度逶渐减小的减运动,当重力与安 谇滅途,咆流减小,C误,D正娣 力相等时,做匀遠直线运动,选项D正确 时,线框右侧边MN的两端电岳为外压,总的感应 感应电动势为 BI 项A错误;根 当(A到达(X}父时,环被分成两毁并联在电路中,弁联电陞[猇 据图像可知在b灬3时间内,线框做匀加遠线运动,合力等于 它路电流为I 则在t时刻线框的速度 因为 时刻和 时刻线框的速度相等,进入磁场和穿出 A,圆环的电 W,选项A正确,B错 当O4到达O)处时,仑它路电坦最小,故总功率最大,此时感应 场的过程中受力情况祁同,故线框完仝离开璇场时的速度与 时刻的速度相等,选项C骨误;因为t—0时刻和t-3t时刻线框的 1-1.A放总功为P一FT-3×1.5W 速度神等,过入磁场和穿出飈场的过翟中受力情况相同,故线框 项C臂误,D正确 场时的迒度与孙时刻射速皮相等,进入磁 C.用外力使金属讦zb在匀强磁场中沿垂直磁场方向运动时,金属 的功和高开磁场克服安培力倣的功一样多.线框在倞沮1和位置 速度相等,根据动能定理,外力做的功等于克服安培力做的 产生感应皃动势:对电容器充电,设棒向右运动,根据右手定则判 功,即有Ⅳb-Q所以线框穿过磁场的整个过程中,产生的电热为 屮产生的慼应电流方向从b到a,电容器上极板带正咆,下 2Fb,选项I正硝 板带负电;稳定速度不变,电容器充电编哀,电流为零,安力也[拓展提升2]AC0 吋间内,L=0时刻磁感 变化卒最大 揿去外力后保持何右匀遠透动.故选C正确,A,,D 克流大,E巫BS_0.0⊥A,A正确;3…58时间内电流 解析:设磁场方向垂直鉞面向里.金属杆山匀速向下运动时,金属杆 大小不变,錯误;前2s内通过线图某截面的总电荷 速向上运动,这时两杆切割感线产生同方向的感应电动势和 电流,两杆都受到与运动方向祁反的安培力,如图所示(侧视图 BS C正确;第3s内,B没有变化,线圈屮没有感应屯流 时间内,感应包流为负·劐感应电流方向为顺 针,根裾右定则判断可知,感应电流产生的磁场方向克紙面 卫,由楞次定律可知:若原磁场方向也向里,则感应强 即感应强度为正且均 原场 磁感应强度 均匀增大,符合要求的只有逅项A,选项I.C∴1)错 手定则可知功b中感应忠流的方向归b→,由 成 得E一 cd裤中 中的感应动势E-F1一 电流的方向 由左手定则 产生的安培力方向 受力分析 属杆受到的安培力向上;金属杆cd受到的安培力向下:大 受到重力和軌道的支持力,水平方向受到安培力和摩瘀力的作 向受到的摩檫力方向向左 E-R,摩擦力大小与遮废成正比,与速度的方向相反,故 设桊软导线对两杆的拉力为由力的平条倍 B正痫,A,C,1〕错误. 对金属杆有T 堂演练检测效果 可知,流元是均匀增加,后均匀减小 E B∞L,所以金属线框切割磁感线的有效长度应先是均匀增加 为匀战小:A项符合;B项线框中 进入礅场后金属线框切割磁 礅场方向直纸面向外,可得到相同的运动诖 感线的有效长度不变;C项金属线框切制磁感线的有效 项金属线禠切割砸感线的有效长度不足均匀地塆加和减小,故A正 B分祈一个冏期内的情况:在前半个周期内,磁感应强度均 要点二 感应强度B的变化率一定,由法拉第电磁感应定律得知,囫 问题导引 电流恒定不变,边在磁场中 探究l:线罔L感系数足够大,对电流阳作用很亚,S,合 受的安培力也恒定不变,由楞次定律可知,圆环中产生的感庶电 弹,线图r巾的电流几乎为零,电浟京即給T1,m和D一个灯泡 方向为顺对针方向:逍过(的岂流方向 左手定则判断 供电,三个灯泡冋吋亮.当电流逐渐稳定,线圈L产生利感应电动 h所受的安培力方向水平向左,为负值;同理可知在后半 消尖线圈I赳到“短路”作用.