1.4 電磁感應(yīng)的案例分析

1、 1.4電磁感應(yīng)應(yīng)用1.如圖所示，閉合金屬圓環(huán)沿垂直于磁場(chǎng)方向放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，將它從勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速拉出，以下各種說法中正確的是()A向左拉出和向右拉出時(shí)，環(huán)中的感應(yīng)電流方向相反B向左或向右拉出時(shí)，環(huán)中感應(yīng)電流方向都是沿順時(shí)針方向的C向左或向右拉出時(shí)，環(huán)中感應(yīng)電流方向都是沿逆時(shí)針方向的D環(huán)在離開磁場(chǎng)之前，就已經(jīng)有了感應(yīng)電流2(2010廣東高考)如圖所示，平行導(dǎo)軌間有一矩形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，細(xì)金屬棒PQ沿導(dǎo)軌從MN處勻速運(yùn)動(dòng)到MN的過程中，棒上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E隨時(shí)間t變化的圖像，可能正確的是() 3.一個(gè)閉合金屬線框的兩邊接有電阻R1、R2，線框上垂直放置一根金屬棒ab，棒與線框接觸良好，整個(gè)裝置放在

2、勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示當(dāng)用外力使ab棒右移時(shí)，下列判斷中正確的是()A穿過線框的磁通量不變，框內(nèi)沒有感應(yīng)電流 B框內(nèi)有感應(yīng)電流，電流方向沿順時(shí)針方向繞行C框內(nèi)有感應(yīng)電流，電流方向沿逆時(shí)針方向繞行D框內(nèi)有感應(yīng)電流，左半邊沿逆時(shí)針方向繞行，右半邊沿順時(shí)針方向繞行4如圖所示，鋁質(zhì)圓盤可繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)圓盤都處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)之中，通過電刷在圓盤軸心與邊緣之間接一個(gè)電阻R，若圓盤按圖中箭頭方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的有()A圓盤上各點(diǎn)電勢(shì)都相等 B電阻R上的電流由b到a C圓盤邊緣上各點(diǎn)電勢(shì)都相等D穿過圓盤的磁通量不變化，不發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象5.如圖所示，兩根豎直放置的光滑平行導(dǎo)軌，一部分處于方向垂直

3、于導(dǎo)軌所在平面且有上下水平邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一根金屬桿MN水平沿導(dǎo)軌滑下，在由導(dǎo)軌和電阻R組成的閉合電路中，其它電阻不計(jì)，當(dāng)金屬桿MN進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)后，其運(yùn)動(dòng)速度圖像可能是下圖中的() 6研究表明，地球磁場(chǎng)對(duì)鴿子識(shí)別方向起著重要作用鴿子體內(nèi)的電阻大約為103 ，當(dāng)它在地球磁場(chǎng)中展翅飛行時(shí)，會(huì)切割磁感線，在兩翅之間產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)這樣，鴿子體內(nèi)靈敏的感受器即可根據(jù)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的大小來判別其飛行方向若某處地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量約為0.5104 T鴿子以20 m/s速度水平滑翔，則可估算出兩翅之間產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)約為()A30 mVB3 mV C0.3 mV D0.03 mV7.如圖所示，豎直平面內(nèi)有一

4、金屬環(huán)，半徑為a，總電阻為R(指拉直時(shí)兩端的電阻)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過環(huán)平面，與環(huán)的最高點(diǎn)A鉸鏈連接的長度為2a、電阻為的導(dǎo)體棒AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下，當(dāng)擺到豎直位置時(shí)，B點(diǎn)的線速度為v，則這時(shí)AB兩端的電壓大小為()A. B. C. DBav8如圖所示，空間某區(qū)域中有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平，且垂直于紙面向里，磁場(chǎng)上邊界b和下邊界d水平在豎直面內(nèi)有一矩形金屬線圈，線圈上下邊的距離很短，下邊水平線圈從水平面a開始下落已知磁場(chǎng)上下邊界之間的距離大于水平面a、b之間的距離若線圈下邊剛通過水平面b、c(位于磁場(chǎng)中)和d時(shí)，線圈所受到的磁場(chǎng)力的大小分別為Fb、Fc和Fd，則()

5、AFdFcFb BFcFdFbFd DFcFbFd9一矩形線圈abcd位于一隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，磁場(chǎng)方向垂直線圈所在的平面向里(如圖1417甲所示)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示以I表示線圈中的感應(yīng)電流(圖甲中線圈上箭頭方向?yàn)殡娏鞯恼较?，則圖中能正確表示線圈中電流I隨時(shí)間t變化規(guī)律的是() 10.如圖所示，用粗細(xì)相同的銅絲做成邊長分別為L和2L的兩只閉合線框a和b，以相同的速度從磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域中勻速地拉到磁場(chǎng)外，則下列說法正確的是()A產(chǎn)生的焦耳熱之比為14 B產(chǎn)生的焦耳熱之比為11C通過銅絲某截面的電量之比為12 D通過銅絲某截面的電量之比為1411.如圖所

6、示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.1 T，金屬棒AD長0.4 m，與框架寬度相同，電阻r1/3 ，框架電阻不計(jì)，電阻R12 ，R21 .當(dāng)金屬棒以5 m/s速度勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，求：(1)流過金屬棒的感應(yīng)電流為多大？(2)若圖中電容器C為0.3 F，則電容器中儲(chǔ)存多少電荷量？12如圖所示，兩根足夠長的固定平行金屬導(dǎo)軌位于傾角30的斜面上，導(dǎo)軌上、下端各接有阻值R20 的電阻，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，導(dǎo)軌寬度L2 m，在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1 T質(zhì)量m0.1 kg、連入電路的電阻r10 的金屬棒ab在較高處由靜止釋放，當(dāng)金屬棒ab下滑高度h3 m時(shí)，速度恰好達(dá)到最大值

7、v2 m/s.金屬棒ab在下滑過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好g取10 m/s2.求：(1)金屬棒ab由靜止至下滑高度為3m的運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能的減少量；(2)金屬棒ab由靜止至下滑高度為3m的運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)軌上端電阻R中產(chǎn)生的熱量1. 【解析】將金屬圓環(huán)不管從哪邊拉出磁場(chǎng)，穿過閉合圓環(huán)的磁通量都要減少，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙原磁通量的減少，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同，應(yīng)用安培定則可以判斷出感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針方向的選項(xiàng)B正確，A、C錯(cuò)誤另外在圓環(huán)離開磁場(chǎng)前，穿過圓環(huán)的磁通量沒有改變，此種情況無感應(yīng)電流，故D錯(cuò)誤【答案】B2 【解析】細(xì)金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)切割磁感線時(shí)，EB

8、Lv，是常數(shù)PQ只有進(jìn)入磁場(chǎng)中才切割磁感線，一開始沒有切割，最后一段也沒有切割，沒有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，只有中間過程切割磁感線，才有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而且由于是勻速切割，故產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為定值，故A選項(xiàng)正確【答案】A3. 【解析】ab棒右移時(shí)，切割磁感線根據(jù)右手定則，ab棒中的感應(yīng)電流方向從a流向b.此時(shí)ab棒起著電源的作用，分別對(duì)兩邊電阻供電，如圖所示，所以流過R1、R2的電流都由上向下繞行【答案】D4 【解析】圓盤產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為EBL2，根據(jù)右手定則，圓心處電勢(shì)最高，邊緣電勢(shì)最低，電阻R上的電流由b到a.【答案】BC5. 【解析】因MN下落高度未知，故進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受安培力F安與G的關(guān)系可能有三種，

9、很容易分析得出答案為A、C、D.【答案】ACD6【解析】鴿子兩翅展開可達(dá)30 cm左右，所以EBLv0.51040.320 V0.3 mV.【答案】C7.【解析】擺到豎直位置時(shí)，AB切割磁感線的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EB2a(v)Bav.由閉合電路歐姆定律，UABBav，故選A.【答案】A8【解析】線圈自由下落，到b點(diǎn)受安培力，線圈全部進(jìn)入磁場(chǎng)，無感應(yīng)電流，則線圈不受安培力作用，線圈繼續(xù)加速，到d點(diǎn)出磁場(chǎng)時(shí)受到安培力作用，由F知，安培力和線圈的速度成正比，D正確【答案】D9 【解析】01 s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大，根據(jù)楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律可判定，感應(yīng)電流為逆時(shí)針(為負(fù)值)、大小為定值，A、B錯(cuò)誤

10、；4 s5 s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度恒定，穿過線圈abcd的磁通量不變化，無感應(yīng)電流，D錯(cuò)誤【答案】C10.【解析】根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒可知，外力做功等于電能，而電能又全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱WaQaWbQb由電阻定律知Rb2Ra，故WaWb14，A對(duì)B錯(cuò)；由產(chǎn)生的電量Q得，QaQb12，C對(duì)D錯(cuò)【答案】AC11. 【解析】(1)金屬棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)EBLv0.2 V外電阻R 通過金屬棒的電流I0.2 A.(2)電容器兩板間的電壓UIR V帶電荷量QCU4108 C.【答案】(1)0.2 A(2)4108 C12 【解析】(1)金屬棒ab機(jī)械能的減少量：Emghmv22.8 J.(2)速度最大時(shí)金屬棒ab產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)：E