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34电磁感应中的图像问题(导学案)
34
典例 1、矩形导线框 abcd 固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度 B 随时间变化的规律如图所示.若规定线圈中顺时针方向为感应电流 i 的正方向,下列线框中感应电流 i 随时间 t 变化的图像正确的是
( )
典例 2、图中两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为 l,磁场方向垂直纸面向里。abcd 是位于纸面内的梯形线圈,ad 与 bc 间的距离也为 l。t=0 时刻,bc 边与磁场区域左边界重合(如图)。现令线圈以恒定的速度 v 沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。取沿 a→b→c→d→a 的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I 随时
间
间 t 变化的图线可能是(
)
典例 3、用均匀的导线围成正方形线框 abcd,每边长 L,总电阻为 R,放置在垂直于纸面向外的有界磁场的左侧,磁场的宽度为2L,磁感应强度为 B,如图所示,当线圈以速度 v 向右匀速穿越磁场的过程中,从 ab 边刚进磁场时开始计时,试画出:
回路中磁通量ф随时间变化的图像(设垂直于纸面向外为正);
回路中的电流 I 随时间变化的图像(设顺时针方向为正);
ab回路中 a、b 间电势差 U 随时间变化的图像;
ab
外力 F 外随时间的变化图像(设向右方向为正)。
Bd a
B
c b
фIt t
ф
I
ф -t 图 I-t 图
UabF
U
ab
F 外
图图U -t F -t
图
图
ab 外
34电磁感应中的图像问题(作业)
34
1、如图所示,圆形线圈垂直放在匀强磁场里,设磁场方向垂直纸面向里为正方向。若磁 感应强度大小随时间变化的关系如图所示,关于线圈中感应电流的说法正确的是( )
A、在第 1 秒内感应电流增大,电流方向为逆时针
B、在第 2 秒内感应电流大小不变,电流方向为顺时针
C、在第 3 秒内感应电流减小,电流方向为顺时针
D、在第 4 秒内感应电流大小不变,电流方向为顺时针
2、如图所示,一宽40cm 的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里。一边长为20cm 的正方形导线框位于纸面内,以垂直于磁场边界的恒定速度v=20m/s 通过磁场区域,在运动过程中,线框有一边始终与磁场区域的边界平行。取它刚进入磁场的时刻 t=0,下列图线中能正确反映感应电流强度随时间变化规律的是( )
3、如图所示,长为L,宽为d 的长方形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一直角三角形的闭合导线框ABC 水平向右匀速通过磁场区域,已知导线框AC 边小于 L,BC 边小于d,从BC 边进入磁场开始计时,图中箭头为感应电流正方向,则导线框中感应电流I 随时间 t 的变化图像应是( )
IIII
I
I
I
I
t
t
t
t
i
d
A C L A B C D
4、一矩形线圈位于一随时间 t 变化的匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈所在平面向里,如图所示,磁感应强度 B 随时间 t 的变化规律如图,以 I 表示线圈中的感应电流,以图中线圈中电流方向为正,试画出 I-t 图像。
I1 2 3 4 5 6tB1 2 3 4 5 6t
I
1 2 3 4 5 6
t
B
1 2 3 4 5 6
t
0
5、匀强磁场磁感应强度 B=0.2 T,磁场宽度 L=3 m,一正方形金属框边长 ab=l=1 m, 其电阻 r=0.2 Ω,金属框以 v=10 m/s 的速度匀速穿过磁场区,其平面始终保持与磁感线方向垂直,如图所示,求:
1)画出金属框穿过磁场区的过程中,金属框内感应电流的I-t 图线;
(2)画出 ab 两端电压的 U-t 图线。
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