专题课:电磁感应中的电路与图像问题 [科学推理] (1)逆时针 (2) ACB部分是电源,ADB部分为外电路,B点相当于电源的正极,等效电路图如图所示. (3)B点电势高,电势差大小UAB=. 例1 从N流向M Bav [解析] 把切割磁感线的金属棒看成一个内阻为R、电动势为E的电源,两个半圆环看成两个并联电阻,画出等效电路如图所示. 等效电源的电动势为E=Blv=2Bav 外电路的总电阻为R外==R 金属棒中电流大小为I=== 电流方向为从N流向M 根据电路结构和分压原理,金属棒两端的电压为UMN=·E=Bav. 例2 BD [解析] 由图像可知,0~2 s内,线框中磁通量的变化率恒定,所以0~2 s内感应电流大小恒定且方向相同,由楞次定律可知,电路中感应电流方向为顺时针,即为正方向; 2~3 s内,线框中磁通量不变,则感应电流为零;3~5 s内,由楞次定律可知,电路中的感应电流方向为逆时针,即为负方向,根据E==,I=,可知0~2 s与3~5 s这两段时间内电流大小相等,故A错误,B正确.0~2 s和3~5 s这两段时间内电流大小相等,由F=BIL可知,F与B成正比,根据左手定则可知,0~1 s与3~4 s这两段时间内ab边所受安培力方向向右,为正,1~2 s与4~5 s这两段时间内ab边所受安培力方向向左,为负,故C错误,D正确. 变式1 A [解析] 线圈移动距离为0~L时,即在0~时间内,垂直于纸面向里穿过线圈的磁通量增大,线圈中产生逆时针方向的感应电流,线圈切割磁感线的有效长度l均匀增大,感应电流I==均匀增大;线圈移动距离为L~2L时,即在~时间内,线圈出磁场,垂直于纸面向里的磁通量减少,线圈中产生顺时针方向的感应电流,线圈切割磁感线的有效长度l均匀增大,感应电流I==均匀增大,A正确,B、C、D错误. 随堂巩固 1.D [解析] 设整个圆环的电阻为r,当位于题图所示位置时,电路的外电阻是圆环总电阻的,在磁场内切割磁感线的有效长度是R,感应电动势E=B·R·v,根据闭合电路欧姆定律可得Uab=E=BRv,选项D正确. 2.C [解析] 线框在进入磁场的过程中,由楞次定律可知,感应电流沿逆时针方向,E=Blv,感应电流i==是一个恒定的值;线框全部进入磁场后在磁场中运动的过程中,线框的磁通量不变,所以无感应电流;在离开磁场的过程中,由楞次定律可知,感应电流沿顺时针方向,其大小与进入时相等,选项C正确. 3.(1)由b到a 0.4 C (2)9×10-6 C [解析] (1)由楞次定律可得,线圈中电流的方向为逆时针,通过R的电流方向为由b到a 由法拉第电磁感应定律可得出线圈中的电动势,由欧姆定律可求得通过R的电流 q=t=t=nt=0.4 C. (2)由法拉第电磁感应定律可得线圈中感应电动势为 E=n=nS=100×0.2×0.02 V=0.4 V 电路中总电流为I== A=0.1 A 电容器两端电压为UC=UR=IR=0.1×3 V=0.3 V 电容器所带电荷量为q'=CUC=30×10-6×0.3 C=9×10-6 C.专题课:电磁感应中的电路与图像问题 1.D [解析] 导体杆水平运动时产生感应电动势,对整个电路,可把AB杆看作电源,当杆匀速滑动时,电动势E不变,故I1≠0,I2=0,选项A、B错误;当杆加速滑动时,电动势E不断变大,电容器不断充电,故I1≠0,I2≠0,选项C错误,选项D正确. 2.B [解析] 线框在磁场中切割磁感线的那个边相当于电源,外电路由三个相同电阻串联,选项A、C、D中a、b两点间电势差为外电路中一个电阻两端的电压,即U=E=,选项B中a、b两点间电势差为路端电压,即U'=E=,B正确. 3.C [解析] 线框产生的感应电动势为E=Blv,由闭合电路欧姆定律得I==,已知lb=2la,由电阻定律知Rb=2Ra,故Ia∶Ib=1∶1,选项C正确. 4.A [解析] 0~1 s内,电流沿正方向,根据安培定则可知,磁感应强度B应沿正方向减小或沿负方向增大;1~2 s内,电流沿负方向,根据安培定则可知,磁感应强度B应沿正方向增大或沿负方向减小,故C、D错误.设线圈面积为S,则感应电动势E==S·,感应电流I==·,由图像可知,两过程中电流大小关系为I1=I2,则=,故A正确,B错误. 5.BD [解析] 当线框运动的位移为L时开 ... ...
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