内容正文:
专题强化训练一:电磁感应的中的图像和电路问题
考点一: 电磁感应中的电路问题
1.内电路和外电路
(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于电源。
(2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻,其余部分是外电路。
2.电源电动势和路端电压
(1)电动势:E=Blv或E=n。(2)路端电压:U=IR=E-Ir。
2.解决电磁感应中的电路的步骤
考点二:电磁感应中的图象问题
电磁感应中常见的图象问题
图象类型
(1)随时间变化的图象,如Bt图象、Φt图象、Et图象、It图象
(2)随位移变化的图象,如Ex图象、Ix图象
(所以要先看坐标轴:哪个物理量随哪个物理量变化要弄清)
问题类型
(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象(画图象)
(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量(用图象)
应用知识
四个规律
左手定则、安培定则、右手定则、楞次定律
六类
公式
(1)平均电动势E=n
(2)平动切割电动势E=Blv
(3)转动切割电动势E=Bl2ω
(4)闭合电路欧姆定律I=
(5)安培力F=BIl
(6)牛顿运动定律的相关公式等
题型一:描绘线框进出磁场两点I-t图像
1.(2022·湖北·高二期中)在水平光滑绝缘桌面上有一边长为L的正方形线框abcd,被限制在沿ab方向的水平直轨道自由滑动。bc边右侧有一正直角三角形匀强磁场区域efg,直角边ge和ef的长也等于L,磁场方向竖直向下,其俯视图如图所示,线框在水平拉力作用下向右以速度v匀速穿过磁场区,若图示位置为t=0时刻,设逆时针方向为电流的正方向.则感应电流i-t图像正确的是(时间单位为)( )
A.B.C. D.
2.(2022·全国·高二)如图所示,在的区域内存在着匀强磁场,磁场方向垂直于坐标系平面纸面向里。具有一定电阻的等腰直角三角形线框位于坐标系平面内,线框的边与轴重合,边长为设线框从时刻起在外力作用下由静止开始沿轴正方向做匀速运动,则线框中的感应电流取逆时针方向的电流为正随时间变化的函数图像可能是图中的( )
A.B.C.D.
3.(2022·广东湛江·高二期末)如图所示,矩形虚线区域内存在着匀强磁场,磁场力向垂直纸面向外,有一边长小于磁场区域宽度的正方形线框ABCD,其AB边与磁场边界平行,现使此线框向右匀速穿过磁场区域,运动过程中始终保持速度方向与AB边垂直。则下列各图中哪一个可以定性地表示线框在穿过磁场的过程中感应电流随时间变化的规律(设顺时针方向为电流的正方向。DC边刚进磁场时为记时起点)( )
A.B.C. D.
题型二:描绘线框进出磁场两点间的电势差U-t图像
4.(2022·山东临沂·高二期中)如图所示,空间存在垂直纸面向里的有界匀强磁场,磁场区域宽度为2L,以磁场左边界为坐标原点建立x轴。一边长为L的正方形金属线框,在外力作用下以速度v匀速穿过匀强磁场。从线框边刚进磁场开始计时,线框中产生的感应电流i、线框边两端的电压随位移x的变化图像正确的是( )
A.B.C. D.
5.(2022·山东·高二期末)如图所示,由粗细均匀的电阻丝制成的边长为l的正方形线框abcd,其总电阻为R,现使线框以水平向右的速度匀速穿过一宽度为2l、磁感应强度为B的匀强磁场区域,整个过程中ab、cd两边始终保持与磁场边界平行。令线框的ab边刚好与磁场左边界重合时t=0,。线框中a、b两点间电势差随线框ab边的位移x变化的图像正确的是( )
A.B.C.D.
6.(2021·安徽·高二期末)由同种材料制成的粗细均匀的金属线框(如图所示)以恒定速度通过有理想边界的匀强磁场。开始时线框的ab边恰与磁场边界重合,则线框中a、b两点间电势差Uab随时间变化的图线是下图中的( )
A. B. C. D.
题型三:描绘线框进出磁场两点间的电势差a-t图像
7.(2022·江苏南通·高二期末)如图所示,竖直平面内半径为R的圆形线框顶端与匀强磁场的边界相切,磁场方向垂直于线框,对线框施加一个竖直向上的恒力F,使线框由静止向上运动,则圆形线框上升高度h、速度v随时间t,加速度a、感应电流i随上升高度h变化的关系图像中,可能正确的是( )
A.B.C.D.
8.(2022·广东·兴宁市第一中学高二期中)如图所示,一个边长为L的正方形线圈置于边界水平的匀强磁场上方L处,磁场宽也为L,方向垂直纸面向里,由静止释放线圈且线圈平面始终与磁场方向垂直。如果从线圈的一条边刚进入磁场开始计时,下列关于通过线圈横截面的电荷量q、感应电流i、线圈运动的加速度a、线圈具有的动能 随时间变化的图像中,可能正确的是( )
A.B.C. D.
9.(2022·重庆南开中学高二期中)一有界区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向