2020届高中物理二轮复习热点题型专练专题9.3电磁感应中的电路和图像问题

1、专题9.3电磁感应中的电路和图像问题1.在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一个面积不变的单匝金属线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，取线圈中磁场B的方向向上为正，当磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示，以下四图中正确表示线圈中感应电流变化的是（）r库析1在前半个周期匹I,磁场方向冋上且逐渐制小，根据楞;欠定律可知感应电流的方向为员方向? 后半个周期內対隘场方何向下且増大，很据擠次走牌可知感应电流的方向为员方向，且后半个掏頭内磁感 应强虞的变化率为前半个周期内的两倍，故电流也为前半个周期的两倍，只育迭项丄正确-【答案】 A2.矩形导线框abcd（如图（甲）放在匀强磁场中， 磁感线方向与线框

2、平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图象如图（乙）所示.t =0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里.若规定导线 框中感应电流逆时针方向为正，则在04 s时间内，线框中的感应电流I以及线框的ab边所受安培力F随时间变化的图象为（安培力取向上为正方向）（）（甲）gABi【解析】由法拉第电磁感应定律知， 导线框中产生的感应电流 I = E= = BS,在0R RA t RA t八B1 s内，由题图（乙）知看不变，故I的大小也不变，由楞次定律知，感应电流方向由b,同理分析，在12 s内，I的大小仍不变，方向仍由b,故A、B错；由左手定则知，01 s内线框ab边所受安培力F向上，且由F= BIl ab知，

3、I、lab不变，B均匀减小，因此F也均匀减小， D错，C项正确.16. 如图所示，一个有矩形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里一个三角形闭合 导线框，由位置1（左）沿纸面匀速运动到位置2（右）取线框刚到达磁场边界的时刻为计时起点 （t = 0），规定逆时针方向为电流的正方向，则下图中能正确反映线框中电流与时间关系的是 XXX：H :严XXX： X :9XXX： B “ 2【答秦】A【眸析】线框进入晞场过程中，磁逋量増天，由楞次定稗可知感应电流方向向逆针方 呵即1L方冋可排除氐E选项由戸班】可知，线框过出磁场过程中J切釵勰纯的有效檢虞再线框 与磁场边界交点的连线，故进、出晞场过程申，等效怅

4、虏厶先增大后濫小故舷电动势先增大后湎小 田欧姆定律可扯 感应电流也是先増大后減小的，故佥项正臨D顶错误.17. 法拉第曾提出一种利用河流发电的设想，并进行了实验研究实验装置的示意图可用图表示，两块面积均为 S的矩形金属板，平行、正对、竖直地全部浸在河水中，间距为d.水流速度处处相同，大小为v,方向水平.金属板与水流方向平行. 地磁场磁感应强度的竖直分量为B,水的电阻率为p，水面上方有一阻值为 R的电阻通过绝缘导线和电键K连接到两金属板上，忽略边缘效应，求：V- is i 该发电装置的电动势；通过电阻R的电流强度；电阻R消耗的电功率.【解析】（1）由法拉第电磁感应定律，有E= Bdvd两金属板间

5、河水的电阻 r = p s由闭合电路欧姆定律，有E _ BdvSr + R p d+ SR2 BdvS 由电功率公式 P= I R,得P=Rd十 SR/【答案】（1）BdvBdvS p d+ SRBdvS 2 p d 十 SR18. 边长为L= 0.2 m的正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，穿过该区域磁场的磁感应强度随时间变化的图象如图乙所示将边长为L/2，匝数n = 100,线圈电阻r = 1.0 Q的正方形线圈abed放入磁场，线圈所在平面与磁感线垂直，如图甲所示求:(1)回路中感应电流的方向及磁感应强度的变化率 在04.0 s内通过线圈的电荷量q;(3)06.0 s内整个闭合电路中产

6、生的热量.【解析】在丄心内-回踣中感应电流的方向対adeba, 魁应强度的娈Ti=0 05 /5在4.06 0内回踣中感应邑洼的方向为訪l血，磁感应强度的变化率三柱0-4.0J内皱罔内产生的感应电动势Ei二谙回躍中惑应电流1=7=山D道过线囲的目荷量q-Im=0JCL斗一仇内J整亍闭合电路中产生91=1111=1X10-7在缸5.内同理可计算匕匸=2去 整个闭合电路中产生的熱量O=Ert2=矿和0-6 0内整个间合电路中产生的熱量Q=Q)+ Q;=10- /【答案】(1)0.2 T/S (2)0.2 C (3)9 X10 J19. 轻质细线吊着一质量为m= 0.32 kg,边长为L = 0.8

7、 m匝数n = 10的正方形线圈，总L 、一、电阻为r = 1 Q .边长为的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图(甲)所示.磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化规律如图(乙)所示，从t = 0开始经to时间细线开始松弛，g2=10 ms .求：(1) 在前to时间内线圈中产生的电动势;(2) 在前t0时间内线圈的电功率；求t0的值.【解析】 由法拉第电犠感应定律得:2E 0 4I=-=V .4=04.4r 1线圈的电功率为F-I-r=0.lG IF卩份析纸圈受力可知，当细线松弛时有： F尸翊討吨千尸签勺了 白题中團象i乙)知：艮=1 +心心解得：ti = 25【答案】(1)0.4 V