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题型: 单选题
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单选题 · 3 分

10. 如图所示,正方形线框的边长为L,从图示位置开始沿光滑斜面向下滑动.中途穿越垂直纸面向里,有理想边界的匀强磁场区域.磁场的宽度大于L,以i表示导线框中感应电流的强度,从线圈进入磁场开始计时,取逆时针方向为电流的正方向,在下列i-t关系图象中,可能错误的是(   )

A

B

C

D

正确答案

A,C,D

解析

根据楞次定律得到,线框进磁场和出磁场过程感应电流方向相反.线框进磁场时感应电流方向为逆时针,取逆时针方向为电流的正方向,所以进磁场电流为正值,出磁场电流为负值.当刚线框下边进磁场时,当产生的安培力和重力沿斜面平行方向分力相等时,线框做匀速运动,产生不变的感应电动势,产生不变的电流.当刚线框下边进磁场时,当产生的安培力小于重力沿斜面平行方向分力时,线框做加速度在减小的加速运动,产生逐渐增大的感应电动势,产生逐渐增大的感应电流.当线框完全进入磁场后,磁通量不变,无感应电流,在重力作用下,线框做加速运动.当刚线框下边出磁场时,回路重新产生电流,并且此时电流绝对值应该大于线框完全进入磁场瞬间的电流值,由于安培力大于重力,所以要做减速运动,产生减小的感应电动势,产生减小的电流,而电流减小,安培力也减小,所以线框做加速度在减小的减小运动,即v随时间t的变化图象的斜率减小,由于感应电动势E=BLv,所以感应电流I= E/ R =BLv /R,所以电流I随时间t的变化图象的斜率也应该减小,故ACD错误。

考查方向

主要考查导体切割磁感线时的感应电动势电磁感应中的能量转化

解题思路

由楞次定律判断感应电流方向.由法拉弟电磁感应定律、牛顿第二定律和运动学公式推导感应电流大小与位移的关系式,来选择图象

易错点

图象往往由解析式选择.本题采用排除法,分成线性和非线性两类图象,对比同类图象的不同之处进行选择.

知识点

法拉第电磁感应定律
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

2.一闭合导线环垂直放置于匀强磁场中,若磁感强度随时间变化的规律如图所示,则环中的感应电动势变化情况可能是下图中哪一个?(     )

A

B

C

D

正确答案

A

解析

由于磁感应强度大小先均匀减小,后均匀增大,再均匀减小,再均匀增大,所以由法拉第电磁感应定律可得,随着磁场的均匀变化,得出感应电动势大小不变,但感应电动势的方向不同.所以只有A选项正确.

考查方向

本题主要考查法拉第电磁感应定律,考试中经常出现的题型为:

①图象问题中的应用;

②电磁感应的力电综合问题

解题思路

1、根据法拉第电磁感应定律,可知图像斜率与感应电动势的变化规律一致。

2、图像斜率的正负表明了感应电动势的“方向”。

易错点

1、忽略图像斜率的物理意义;

2、斜率的正负与电动势间的关系。

知识点

法拉第电磁感应定律
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题型: 多选题
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多选题 · 3 分

7.如图8甲所示,带缺口的刚性金属圆环在纸面内固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面正对固定放置的平行金属板PQ连接。圆环内有垂直于纸面变化的磁场,变化规律如图8乙所示(规定磁场方向垂直于纸面向里为正方向)。图9中可能正确表示PQ两极板间电场强度E(规定电场方向由P板指向Q板为正方向)随时间t变化情况的是(    )

A

B

C

D

正确答案

D

解析

由楞次定律得到开时始P板电势高于Q板电势,

=,可以得到电压大小不变,

得到电场大小也不变化,

T/2之后对调图像,然后依次类推得到图像。

所以选择D选项。

考查方向

本题主要考查了电磁感应定律结合电路,楞次定律和平行板电容器

解题思路

1、确定磁场方向,找到其变化趋势,计算电动势变化情况,得到平行板电压。

2、由平行板间匀强电场计算公式可以得到结果。即可得到结果。

所以选D选项。

易错点

1、本题易在属于常见题型。

2、本题不容易理解的就是电磁感应定律,考察的是磁通量变化引起感应电动势,其变化率决定电动势大小,电动势大小不变,因为磁通量变化率不变。

知识点

电场强度及其叠加法拉第电磁感应定律
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题型: 单选题
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单选题 · 3 分

11.如图所示,光滑水平桌面上存在有界的匀强磁场,磁场方向垂直于桌面,磁场的四个边界分别与矩形桌面的四条边平行。一正方形线圈从图中的甲位置以某一初速度进入磁场,经过一段时间线圈离开磁场到达乙位置,此过程中线圈的速度大小v随位移大小x变化的v—x图象如图所示,图中x3- x2=x1,则由图象可知(  )

A在0<x<xl的区间内线圈中产生的感应电动势逐渐减小

B在x1<x<x2区间内线圈中有感应电动势且大小恒定

C在0≤x≤x1区间内和x2<x≤x3区间内线圈中产生的平均感应电动势大小相等

D在0<x<xl区间内和x2<x<x3区间内线圈中产生的感应电流方向相反

正确答案

A,D

解析

根据E=BLv,线圈中产生的感应电动势随v的减小逐渐减小,v不变则感应电动势不变,由乙图可知, A正确,B错误;由乙图可知,线圈在在0≤x≤x1区间内的平均速度大于在x2<x≤x3区间内平均速度,所以C错误;根据楞次定律,可知在0<x<xl区间内和x2<x<x3区间内线圈中产生的感应电流方向相反,所以D正确。

考查方向

本题主要考查导体切割磁感线时的感应电动势电磁感应中的能量转化

解题思路

穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中产生感应电流,线圈受到安培力作用,分析清楚线圈的运动过程,然后分析答题

易错点

本题关键要抓住线圈匀速运动,受力平衡,运用电磁感应与力学规律结合进行解题,要注意导体切割磁感线就能产生感应电动势,不一定产生感应电流

知识点

法拉第电磁感应定律
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题型:简答题
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简答题 · 16 分

15.如图所示,在竖直平面内有一质量为2m的光滑“∏”形线框EFCD,EF长为L,电阻为r;FC=ED=2L,电阻不计.FC、ED的上半部分(长为L)处于匀强磁场Ⅰ区域中,且FC、ED的中点与其下边界重合.质量为m、电阻为3r的金属棒用最大拉力为2mg的绝缘细线悬挂着,其两端与C、D两端点接触良好,处在磁感应强度为B的匀强磁场Ⅱ区域中,并可在FC、ED上无摩擦滑动.现将“∏”形线框由静止释放,当EF到达磁场Ⅰ区域的下边界时速度为v,细线刚好断裂,Ⅱ区域内磁场消失.重力加速度为g.求:

(1)整个过程中,克服安培力做的功;

(2)EF刚要出磁场I时产生的感应电动势;

(3)线框的EF边追上金属棒CD时,金属棒CD的动能.

正确答案

(1)2mgL-

(2)

(3)

解析

(1)取框为研究对象,从静止开始释放至EF到达磁场Ⅰ区域的下边界的过程中,由动能定理有:

2mgL+WA=mv2-0

WA=-(2mgL + mv2),即克服安培力做功为:2mgL + mv2

(2)对金属棒CD受力分析:Tm=mg+BIL得到I=

由闭合电路欧姆定律有:E=IR=

(3)对金属棒CD运动分析:H = gt2

对∏形线框运动分析:H+L=vt+ gt2

解得:t =

相遇时CD棒速度vt=gt =g

此时动能为

考查方向

本题主要考查电磁感应问题的力电综合应用,常与牛顿运动定律、运动学、动能定理或能量守恒、闭合电路欧姆定律等结合命题,偶尔也会对动量定理和动量守恒加以考察,综合性较强,对学生分析物理过程有较高的要求。

解题思路

(1)从框由静止开始释放到EF到达磁场Ⅰ区域的下边界时速度为v,初末速度均为已知,选取框为研究对象,由动能定理即可解出整个运动过程中安培力所做的功,取相反数即为克服安培力所做的功。

(2)EF刚要穿出磁场I时,细线刚好被拉断,故断裂前瞬间,细线拉力达到了最大值为2mg,对CD受力分析可以求出此时电路中的感应电流,结合闭合电路欧姆定律可以求出EF刚要出磁场I时产生的感应电动势。

易错点

多运动求解的过程受力分析判断物体运动状态和能量转化关系。

知识点

法拉第电磁感应定律电磁感应中的能量转化
下一知识点 : 感生电动势、动生电动势
百度题库 > 高考 > 物理 > 法拉第电磁感应定律

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