第10讲电磁感应问题的综合分析.ppt

审题流程 答案　D 研究电磁感应的图像问题要注意以下几点 (1)定性或定量地表示出所研究问题的函数关系是选择或绘制图像的关键； (2)在图像中I、v等物理量的方向是通过正负值来反映的； (3)注意过程或阶段的选取，一般进磁场或出磁场、磁通量最大或最小、有效切割长度最大或最小等是分段的关键点。 1.(6分)(2015·山东济南市模拟)如图17所示，一沿水平方向的匀强磁场分布在宽度为2L的某矩形区域内(长度足够大)，该区域的上下边界MN、PS是水平的。有一边长为L的正方形导线框abcd从距离磁场上边界MN的某高处由静止释放下落而穿过该磁场区域，已知当线框的ab边到达PS时线框刚好做匀速直线运动。以线框的ab边到达MN时开始计时，以MN处为坐标原点，取如图坐标轴x，并规定逆时针方向为感应电流的正方向，向上为力的正方向。则关于线框中的感应电流i和线框所受到的安培力F与ab边的位置坐标x的以下图线中，可能正确的是(　　) 图17 答案　AD 2.(17分)(2015·广东理综，35)如图18(a)所示，平行长直金属导轨水平放置，间距L＝0.4 m，导轨右端接有阻值R＝1 Ω的电阻，导体棒垂直放置在导轨上，且接触良好，导体棒及导轨的电阻均不计，导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场，bd连线与导轨垂直，长度也为L，从0时刻开始，磁感应强度B的大小随时间t变化，规律如图(b)所示；同一时刻，棒从导轨左端开始向右匀速运动，1 s后刚好进入磁场，若使棒在导轨上始终以速度v＝1 m/s做直线运动，求： 图18 (1)棒进入磁场前，回路中的电动势E； (2)棒在运动过程中受到的最大安培力F，以及棒通过三角形abd区域时电流i与时间t的关系式。 答案　(1)0.04 V　(2)0.04 N，方向向左 i＝(t－1)A　(1 s≤t≤1.2 s) 用动力学观点、能量观点解答电磁感应问题的一般步骤 高频考点十一　应用动力学观点和能量观点分析电磁感应问题 2. (19分)如图19所示，光滑斜面的倾角α＝30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长l1＝1 m，bc边的边长l2＝0.6 m，线框的质量m＝1 kg，电阻R＝0.1 Ω，线框通过细线与重物相连，重物质量M＝2 kg，斜面上ef(ef∥gh)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5 T，如果线框从静止开始运动，进入磁场的最初一段时间做匀速运动，ef和gh的距离s＝11.4 m，(取g＝10 m/s2)，求： 图19 (1)线框进入磁场前重物的加速度； (2)线框进入磁场匀速运动的速度v； (3)ab边由静止开始运动到gh处所用的时间t； (4)ab边运动到gh处的速度大小及在线框由静止开始运动到gh处的整个过程中产生的焦耳热。 审题流程 第一步：抓关键点→获取信息 第二步：抓过程分析→理清思路 (4)线框ab边运动到gh处的速度 v′＝v＋at3＝6 m/s＋5×1.2 m/s＝12 m/s(1分) 整个运动过程产生的焦耳热 Q＝F安l＝(Mg－mgsin α)l2＝9 J。(2分) 答案　(1)5 m/s2　(2)6 m/s　(3)2.5 s (4)12 m/s　9 J 3.(17分)(2015·天津理综，11)如图20所示， “凸”字形硬质金属线框质量为m，相邻各边互相垂直，且处于同一竖直平面内，ab边长为l，cd边长为2l，ab与cd平行，间距为2l。匀强磁场区域的上下边界均水平，磁场方向垂直于线框所在平面。开始时，cd边到磁场上边界的距离为2l，线框由静止释放，从cd边进入磁场直到ef、pq边进入磁场前，线框做匀速运动，在ef、pq边离开磁场后，ab边离开磁场之前，线框又做匀速运动。线框完全穿过磁场过程中产生的热量为Q。线框在下落过程中始终处于原竖直平面内，且ab、cd边保持水平，重力加速度为g。求： 图20 (1)线框ab边将离开磁场时做匀速运动的速度大小是cd边刚进入磁场时的几倍； (2)磁场上下边界间的距离H。 * A.若使线圈向东平动，则a点的电势比b点的电势高 B.若使线圈向东平动，则a点的电势比b点的电势低 C.若以bc为轴将线圈向上翻转90°，则线圈中感应电流方向为abcda D.若以bc为轴将线圈向上翻转90°，则线圈中感应电流方向为adcba 解析　若使线圈向东平动，由于地磁场的磁感线是从地理南极指向地理北极，则穿过线圈的磁通量不变，因此线圈中没有感应电流，故选项A、B错误；若以bc为轴将线圈向上翻转90°，则穿过线圈的磁通量增加，且地磁场方向由南指北，根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向为abcda，选项C正确，D错误。 答案　C 图7 答案　B 图8 答案　D 4.(2015·山东理综，17)如图9，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与