高考物理一輪復習 第十章 微專題68 電磁感應(yīng)中的圖像和電路問題
《高考物理一輪復習 第十章 微專題68 電磁感應(yīng)中的圖像和電路問題》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考物理一輪復習 第十章 微專題68 電磁感應(yīng)中的圖像和電路問題(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
電磁感應(yīng)中的圖像和電路問題 1.考點及要求:(1)磁通量(Ⅰ);(2)法拉第電磁感應(yīng)定律(Ⅱ);(3)楞次定律(Ⅱ).2.方法與技巧:解決圖像問題的基本方法:(1)明確圖像種類:B-t圖像、Φ-t圖像、E-t圖像、I-t圖像等;(2)分析電磁感應(yīng)的具體過程,結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓運動定律等列出函數(shù)方程;(3)根據(jù)圖像寫出函數(shù)表達式,進行數(shù)學分析,判斷相關(guān)物理量. 1.(U-t圖像)如圖1所示,abcd是邊長為L,每邊電阻均相同的正方形導體線框,現(xiàn)維持線框以恒定的速度v沿x軸運動,并穿過傾角為45的三角形勻強磁場區(qū)域,磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向垂直紙面向里.線框b點在O位置時開始計時,則在t=時間內(nèi),a、b二點的電勢差U隨時間t的變化圖線為( ) 圖1 2.(I-t和F-t圖像)(多選)如圖2所示(俯視圖),在光滑的水平面上,寬為l的區(qū)域內(nèi)存在一勻強磁場,磁場方向垂直水平面向下.水平面內(nèi)有一不可形變的粗細均勻的等邊三角形閉合導體線框CDE(由同種材料制成),邊長為l.t=0時刻,E點處于磁場邊界,CD邊與磁場邊界平行.在外力F的作用下線框沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向勻速穿過磁場區(qū)域.從E點進入磁場到CD邊恰好離開磁場的過程中,線框中感應(yīng)電流I(以逆時針方向的感應(yīng)電流為正)、外力F(水平向右為正方向)隨時間變化的圖像(圖像中的t=,曲線均為拋物線)可能正確的有( ) 圖2 3.(圖像的相互轉(zhuǎn)化)如圖3甲所示,光滑平行金屬導軌MN、PQ所在平面與水平面成θ角,M、P兩端接一阻值為R的定值電阻,阻值為r的金屬棒ab垂直導軌放置,其他部分電阻不計.整個裝置處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,磁場方向垂直導軌平面向上.t=0時對金屬棒施一平行于導軌的外力F,金屬棒由靜止開始沿導軌向上運動,通過R的感應(yīng)電流隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示.圖中關(guān)于穿過回路abPMa的磁通量Φ和磁通量的瞬時變化率以及a、b兩端的電勢差Uab和通過金屬棒的電荷量q隨時間t變化的圖線,正確的是( ) 圖3 4.在水平桌面上,一個圓形金屬框置于勻強磁場B1中,線框平面與磁場垂直,圓形金屬框與一個水平的平行金屬導軌相連接,導軌上放置一根導體棒ab,導體棒與導軌接觸良好,導體棒處于另一勻強磁場B2中,該磁場的磁感應(yīng)強度恒定,方向垂直導軌平面向下,如圖4甲所示.磁感應(yīng)強度B1隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示,0~1 s內(nèi)磁場方向垂直線框平面向下.若導體棒始終保持靜止,并設(shè)向右為靜摩擦力的正方向,則導體棒所受的靜摩擦力f隨時間變化的圖像是下列圖中的( ) 圖4 5.矩形線框abcd如圖5甲所示放在勻強磁場中,磁感線方向與線框平面垂直,磁感應(yīng)強度B隨時間變化的圖像如圖乙所示.t=0時刻,磁感應(yīng)強度的方向垂直紙面向里.若規(guī)定導線框中感應(yīng)電流逆時針方向為正,則在0~4 s時間內(nèi),線框中的感應(yīng)電流I以及線框的ab邊所受安培力F隨時間變化的圖像為(安培力取向上為正方向)( ) 圖5 6.(多選)如圖6所示,豎直平面(紙面)兩水平線間存在寬度為d的勻強磁場,磁場方向垂直紙面向里.一質(zhì)量為m、邊長也為d的正方形線框從磁場上方某處自由落下,t1時刻線框的下邊進入磁場,t2時刻線框的上邊進入磁場,t3時刻線框上邊離開磁場.已知線框平面在下落過程中始終與磁場方向垂直,且線框上、下邊始終與磁場邊界平行,不計空氣阻力,則線框下落過程中的v-t圖像可能正確的是( ) 圖6 7.如圖7甲所示,在電阻R=1 Ω,面積S1=0.3 m2的單匝圓形線框中心區(qū)域存在勻強磁場,圓形磁場區(qū)域面積S2=0.2 m2.若取磁場方向垂直紙面向外為正方向,磁感應(yīng)強度B隨時間的變化規(guī)律可用圖乙描述,則線框中的感應(yīng)電流I(取順時針方向為正方向)隨時間t的變化圖線是( ) 圖7 8.(多選)如圖8所示區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場,磁場的邊界是一上底邊和高均為L的等腰梯形,現(xiàn)把一邊長也為L的正方形單匝線框以水平速度v勻速拉過該磁場區(qū),磁場區(qū)的磁感應(yīng)強度為B,線框電阻為R,零時刻線框進入磁場,不計一切摩擦,則( ) 圖8 A.當t=時,水平拉力有最大值為 B.當t=時,水平拉力有最大功率為 C.在0~時間內(nèi),水平拉力做功為 D.在0~和~兩段時間內(nèi)水平拉力做功相同 答案解析 1.D [t=時刻,ab邊完全進入磁場,電動勢E=BLv,ab間的電壓等于路端電壓,Uab=BLv,C錯誤;t=時刻,線框完全進入磁場,ab間的電壓等于電動勢E,A、B錯誤,D正確.] 2.BD [等邊三角形閉合導線框CDE進入磁場的過程中,穿過線框的磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知,線框產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為逆時針方向,拉出磁場的過程中,線框產(chǎn)生的感應(yīng)電流為順時針方向,在磁場中運動時感應(yīng)電流為零.同時當線框進入或拉出磁場時線框切割磁感線的有效長度隨時間t均勻增大,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢、感應(yīng)電流均勻增大,選項B正確,A錯誤;因線框在磁場中勻速運動,所以外力F等于線框受到的安培力,外力F∝t2,選項C錯誤,D正確.] 3.C [設(shè)導軌間距為L,通過R的電流I==,由題圖乙知I隨時間均勻增大,則金屬棒ab的速度v隨時間t均勻增大,加速度a為恒量,做勻加速運動.磁通量Φ=Φ0+BS=Φ0+BLat2=Φ0+,Φ和t2成線性關(guān)系,而不是和t成線性關(guān)系,A錯誤;=BLat,∝t,B錯誤;因Uab=IR,且I∝t,所以Uab∝t,C正確;q=IΔt=Δt==,q∝t2,D錯誤.] 4.D [由題意可得:在0~1 s內(nèi)磁場方向垂直線框平面向下,且逐漸變大,則由楞次定律可得線圈感應(yīng)電流的方向是逆時針,即導體棒的電流方向從b到a.再由左手定則可得安培力方向水平向左,所以靜摩擦力的方向是水平向右為正方向.因此只有A、D選項符合. 而在0~1 s內(nèi)磁能量均勻增大,則由法拉第電磁感應(yīng)定律可得線圈感應(yīng)電流的大小是恒定的,即導體棒的電流大小是不變的.再由F=B2IL可得安培力大小不變,所以靜摩擦力的大小也是不變的.因此只有D選項符合.] 5.C [由題圖乙可知,0~2 s內(nèi),線圈中磁通量的變化率相同,故0~2 s內(nèi)電流的方向相同,由楞次定律可知,電路中電流方向為順時針,即電流為負方向;同理可知,2~4 s內(nèi)電路中的電流為逆時針,即為正方向,且兩段時間內(nèi)電流大小相等,故A、B錯誤;由E==S可知,電路中電流大小恒定不變,故由F=BIL可知,F(xiàn)與B成正比;0~1 s內(nèi)電流為由a到b,則由左手定律可知,安培力為正且隨B的減小而逐漸減小,故C正確,D錯誤.] 6.AB [進入磁場前和通過磁場后,線框只受重力,加速度恒為g.設(shè)線框下邊進入磁場時速度為v,則線框中感應(yīng)電動勢E=Bdv,由閉合電路歐姆定律有I=,安培力F=BId,解得:F=,若F=mg,則線框勻速穿過磁場,A項正確;若F>mg,則線框減速通過磁場,由牛頓第二定律有:-mg=ma1,可知線框加速度不斷減小,B項正確;若F<mg,線框在磁場中剛開始做加速運動,由牛頓第二定律有mg-=ma2,所以線框加速度不斷減小,當F=mg時線框勻速運動,故C、D項錯.] 7.C [由題圖乙可知,0~1 s時間內(nèi),B增大,由Φ=BS得,Φ增大,由楞次定律得感應(yīng)電流是順時針方向,1~2 s時間內(nèi),B不變,Φ不變,沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流,2~3 s時間內(nèi),B為正值,方向垂直紙面向外,B減小,Φ減小,感應(yīng)電流是逆時針方向,電流是負值,3~4 s時間內(nèi),B為負值,方向垂直紙面向里,B增大,Φ增大,感應(yīng)電流沿逆時針方向,由E==S2及I==得,0~1 s時間內(nèi),I=0.2 A,1~2 s時間內(nèi)I=0,2~4 s時間內(nèi)I=0.2 A,C正確,A、B、D錯誤.] 8.AD [結(jié)合題圖分析可知,當t=時線框切割磁感線的有效長度最大,安培力最大,則此時水平拉力最大且等于安培力為,故A正確;當t=時整個線框完全進入磁場中,左右兩邊切割產(chǎn)生的電動勢大小相同,但總電動勢為零、電流為零、安培力為零、外力的瞬時功率為零,故B錯誤.在0~時間內(nèi)當線框在磁場中向右移動x時外力F=∝x2,則外力的平均值<,故外力做功W=L<,C錯誤.因在0~與~兩段時間內(nèi)外力分別為由0增大到和由減小到0,0~時間內(nèi)外力變化的逆過程與~時間內(nèi)外力的變化情況相同,且兩段時間內(nèi)的位移相同,故這兩段時間內(nèi)外力做功相等,D正確.]- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請點此認領(lǐng)!既往收益都歸您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標,表示該PPT已包含配套word講稿。雙擊word圖標可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計者僅對作品中獨創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 高考物理一輪復習 第十章 微專題68 電磁感應(yīng)中的圖像和電路問題 高考 物理 一輪 復習 第十 專題 68 電磁感應(yīng) 中的 圖像 電路 問題
鏈接地址:http://italysoccerbets.com/p-11853530.html