電磁感應(yīng)線框進(jìn)出磁場(結(jié)合圖象)問題(帶答案)

1、（一）、矩形線框進(jìn)出勻強(qiáng)磁場××××××××××V0La1如圖所示，在光滑的水平面上，有一垂直向下的勻強(qiáng)磁場分布在寬為L的區(qū)域內(nèi)，現(xiàn)有一個(gè)邊長為L的正方形閉合線圈以速度垂直磁場邊界滑過磁場后速度變?yōu)槟敲矗海?）A完全進(jìn)入磁場時(shí)線圈的速度大于/2B.完全進(jìn)入磁場時(shí)線圈的速度等于/2C完全進(jìn)入磁場時(shí)線圈的速度小于/2D以上情況AB均有可能，而C是不可能的2.如圖（3）所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度磁場中勻速拉出磁場。在其它條件不變的情況下為B的勻強(qiáng)磁場有理想界面，用力將矩形線圈從A、速度越大時(shí)，拉力做功越多。 B

2、、線圈邊長L1越大時(shí)，拉力做功越多。C、線圈邊長L2越大時(shí)，拉力做功越多。 D、線圈電阻越大時(shí)，拉力做功越多。3如圖所示，為兩個(gè)有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向分別垂直紙面向里和向外，磁場寬度均為L，距磁場區(qū)域的左側(cè)L處，有一邊長為L的正方形導(dǎo)體線框，總電阻為R，且線框平面與磁場方向垂直，現(xiàn)用外力F使線框以速度v勻速穿過磁場區(qū)域，以初始位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，規(guī)定：電流沿逆時(shí)針方向時(shí)的電動(dòng)勢E為正，磁感線垂直紙面向里時(shí)磁通量的方向?yàn)檎?，外力F向右為正。則以下關(guān)于線框中的磁通量、感應(yīng)電動(dòng)勢E、外力F和電功率P隨時(shí)間變化的圖象正確的是（D）tAtPDtFC0000EtBvBBdBbFL a4邊長為

3、L的正方形金屬框在水平恒力F作用下運(yùn)動(dòng)，穿過方向如圖的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域磁場區(qū)域的寬度為d（d>L）。已知ab邊進(jìn)入磁場時(shí)，線框的加速度恰好為零則線框進(jìn)入磁場的過程和從磁場另一側(cè)穿出的過程相比較，有 ( ) A產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反B所受的安培力方向相反C進(jìn)入磁場過程的時(shí)間等于穿出磁場過程的時(shí)間D進(jìn)入磁場過程的發(fā)熱量少于穿出磁場過程的發(fā)熱量5如圖8所示，垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場的區(qū)域?qū)挾葹?，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。一邊長為a、電阻為4R的正方形均勻?qū)Ь€框ABCD從圖示位置沿水平向右方向以速度v勻速穿過兩磁場區(qū)域，在下圖中線框A、B兩端電壓UAB與線框移動(dòng)距離的關(guān)系圖象正確的是 （ ）甲A-3

4、Bav/4B3aa2aOxCx3aa2aO乙圖8BavUAB3aa2aOxBav/43Bav/4Bav/4UABUABBav/4UAB3aa2aOxBav/43Bav/4BavD6. 如圖所示，在PQ、QR區(qū)域中存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場，磁場方向均垂直于紙面，一正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi)，ab邊與磁場的邊界P重合。導(dǎo)線框與磁場區(qū)域的尺寸如圖所示。從t=0時(shí)刻開始，線框勻速橫穿兩個(gè)磁場區(qū)域，以abcd為線框中的電流i的正方向，向左為導(dǎo)線框所受安培力的正方向，以下i t 2,4,6和Ft關(guān)系示意圖中正確的是 （ ）abcdL1ddL2L37.如圖所示，相距均為d的的三條水平

5、虛線L1與L2、L2與L3之間分別有垂直紙面向外、向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。一個(gè)邊長也是d的正方形導(dǎo)線框，從L1上方一定高處由靜止開始自由下落，當(dāng)ab邊剛越過L1進(jìn)入磁場時(shí)，恰好以速度v1做勻速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)ab邊在越過L2運(yùn)動(dòng)到L3之前的某個(gè)時(shí)刻，線框又開始以速度v2做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在線框從進(jìn)入磁場到速度變?yōu)関2的過程中，設(shè)線框的動(dòng)能變化量大小為Ek，重力對(duì)線框做功大小為W1，安培力對(duì)線框做功大小為W2，下列說法中正確的有（ ）A在導(dǎo)體框下落過程中，由于重力做正功，所以有v2v1B從ab邊進(jìn)入磁場到速度變?yōu)関2的過程中，線框動(dòng)能的變化量大小為 EkW2W1C從ab邊進(jìn)入磁場到速度變

6、為v2的過程中，線框動(dòng)能的變化量大小為 EkW1W2D從ab邊進(jìn)入磁場到速度變?yōu)関2的過程中，機(jī)械能減少了W1+Ek（二）、三角形線框進(jìn)出勻強(qiáng)磁場1如圖7甲所示，兩個(gè)相鄰的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)，方向相反，且垂直紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B，磁場區(qū)在y軸方向足夠?qū)?，在x軸方向?qū)挾染鶠閍，一正三角形（中垂線長為a）導(dǎo)線框ABC從圖示位置向右勻速穿過磁場區(qū)域，以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?，在圖5乙中感應(yīng)電流i與線框移動(dòng)距離x的關(guān)系圖象正確的是 （ ）BCAOyBBxaa甲aDxi3aa-I02aI0O2I0Ai3aa-I02aI0OxBi3aa-I02aI0OxCx-2I0i3aa2aI0O乙圖7二填空題1

7、、如圖所示，正方形金屬框ABCD邊長L=20cm，質(zhì)量m=0.1kg，電阻R=0.1 ，吊住金屬框的細(xì)線跨過兩定滑輪后，其另一端掛著一個(gè)質(zhì)量為M=0.14kg的重物，重物拉著金屬框運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬框的AB邊以某一速度進(jìn)入磁感強(qiáng)度B=0.5T的水平勻強(qiáng)磁場后，即以該速度v做勻速運(yùn)動(dòng)，取g= 10m/s2，則金屬框勻速上升的速度v= m/s，在金屬框勻速上升的過程中，重物M通過懸線對(duì)金屬框做功 J，其中有 J的機(jī)械能通過電流做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 三、計(jì)算題1(12分) 如圖甲所示，一邊長L=2.5m、質(zhì)量m=0.5kg的正方形金屬線框，放在光滑絕緣的水平面上，整個(gè)裝置放在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T

8、的勻強(qiáng)磁場中，它的一邊與磁場的邊界MN重合。在水平力F作用下由靜止開始向左運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過5s線框被拉出磁場。測得金屬線框中的電流隨時(shí)間變化的圖像如乙圖所示，在金屬線框被拉出的過程中。求通過線框?qū)Ь€截面的電量及線框的電阻；MNB甲乙0I/At/s1236450.20.40.6求t=3s時(shí)水平力F的大??；2有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域如圖甲所示，質(zhì)量為m、電阻為R的長方形矩形線圈abcd邊長分別為L和2L，線圈一半在磁場內(nèi)，一半在磁場外，磁感強(qiáng)度為B0. t0 = 0時(shí)刻磁場開始均勻減小，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，在磁場力作用下運(yùn)動(dòng)，vt圖象如圖乙所示，圖中斜向虛線為O點(diǎn)速度圖線的切線，數(shù)據(jù)由圖中給出，不考虛重力影響，

9、求：(1)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率；(2) t2時(shí)刻回路電功率3如圖所示，在傾角為的光滑斜面上，存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度相等的勻強(qiáng)磁場，方向一vcdabee'BBff 'gg'個(gè)垂直斜面向上，另一個(gè)垂直斜面向下，寬度均為L，一個(gè)質(zhì)量為m，邊長為L的正方形線框以速度V剛進(jìn)入上邊磁場時(shí)，即恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求：（1）當(dāng)邊剛越過時(shí)，線框的加速度多大？方向如何？（2）當(dāng)?shù)竭_(dá)與中間位置時(shí)，線框又恰好作勻速運(yùn)動(dòng)，求線框從開始進(jìn)入到邊到達(dá)與中間位置時(shí)，產(chǎn)生的熱量是多少？4（8分）用質(zhì)量為m、總電阻為R的導(dǎo)線做成邊長為l的正方形線框MNPQ，并將其放在傾角為的平行絕緣導(dǎo)軌上，平行導(dǎo)軌的間距

10、也為l，如圖所示。線框與導(dǎo)軌之間是光滑的，在導(dǎo)軌的下端有一寬度為l（即ab=l）、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場，磁場的邊界aa、bb垂直于導(dǎo)軌，磁場的方向與線框平面垂直。某一次，把線框從靜止?fàn)顟B(tài)釋放，線框恰好能夠勻速地穿過磁場區(qū)域。若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，求：（1）線框通過磁場時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度；（2）開始釋放時(shí)，MN與bb之間的距離；（3）線框在通過磁場的過程中所生的熱。6如圖所示，光滑斜面的傾角30°，在斜面上放置一矩形線框abcd，ab邊的邊長l11m，bc邊的邊l20.6m，線框的質(zhì)量m1kg，電阻R0.1，線框通過細(xì)線與重物相連，重物質(zhì)量M2kg，斜面上ef線（efgh）的右端方

11、有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場，0.5T，如果線框從靜止開始運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場最初一段時(shí)間是勻速的，ef線和gh線的距離s11.4m，（取g10m/s2），試求：線框進(jìn)入磁場時(shí)的速度v是多少？ghecdabMfab邊由靜止開始運(yùn)動(dòng)到gh線所用的時(shí)間t是多少？7、如圖所示，將邊長為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形導(dǎo)線框豎直向上拋出，穿過寬度為b、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場的方向垂直紙面向里。線框向上離開磁場時(shí)的速度剛好是進(jìn)人磁場時(shí)速度的一半，線框離開磁場后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速進(jìn)人磁場。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中始終存在著大小恒定的空氣阻力f且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。求：（1）線框在下落階段勻速進(jìn)人磁場時(shí)的速度v

12、2；（2）線框在上升階段剛離開磁場時(shí)的速度v1；（3）線框在上升階段通過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q（一）、1.B 2. ABC 3. D 4.AD 5.D 6.AC 7.BD（二）、1.C 2. 4 0.28 0.08（三）1、根據(jù)q =t，由It圖象得：q =1.25C 又根據(jù) 得R = 4 由電流圖像可知，感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的規(guī)律：I0.1t 由感應(yīng)電流，可得金屬框的速度隨時(shí)間也是線性變化的，（2分）線框做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a = 0.2m/s2 線框在外力F和安培力FA作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，得力F（0.2 t0.1）N 所以t=3s時(shí)，水平力 2、解：(1)由vt圖可知，剛開始t=0時(shí)刻線圈加速度為，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢，則。線圈此刻所受安培力為F=BIL=得。(2)線圈在t2時(shí)刻開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有兩種可能：線圈沒有完全進(jìn)入磁場，磁場就消失，所以沒有感應(yīng)電流，回路電功率P=0.磁場沒有消失，但線圈完全進(jìn)入磁場，盡管有感應(yīng)電流，但所受合力為零，同樣做勻速直線運(yùn)動(dòng)3、3、 （1）a=3gsin，方向平行于斜面向上 （2）Q= 3mglsin/2 +15 mv2/324、（1）（共4分）線框在磁場區(qū)域做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，