電磁感應現象中的線框問題（課堂PPT）

1、2012重慶卷 如圖所示，正方形區(qū)域MNPQ內有垂直紙面向里的勻強磁場在外力作用下，一正方形閉合剛性導線框沿QN方向勻速運動，t0時刻，其四個頂點M、N、P、Q恰好在磁場邊界中點下列圖象中能反映線框所受安培力f的大小隨時間t變化規(guī)律的是() A B C D2011海南卷如圖，EOF和EOF為空間一勻強磁場的邊界，其中EOEO，FOFO，且EOOF；OO為EOF的角平分線，OO間的距離為l；磁場方向垂直于紙面向里一邊長為l的正方形導線框沿OO方向勻速通過磁場，t0時刻恰好位于圖示位置規(guī)定導線框中感應電流沿逆時針方向時為正，則感應電流i與時間t的關系圖線可能正確的是()考點一考點一 線框與圖像、電

2、路綜合線框與圖像、電路綜合例例1、（、（08全國全國1卷）如圖卷）如圖1所示，矩形導線框所示，矩形導線框abcd固定在勻強磁場中，磁感線的方向與導線框所在平面固定在勻強磁場中，磁感線的方向與導線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應強度垂直，規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應強度B隨時間變化的規(guī)律如圖所示隨時間變化的規(guī)律如圖所示.若規(guī)定順時針方向為感應電流若規(guī)定順時針方向為感應電流I的正方向，下列各圖中正確的正方向，下列各圖中正確的是（的是（ ）abcdB0B0B/Tt/s01 23 4I0I0i/At/s01 234ABI0I0i/At/s012 34CI0I0i/At/s0

3、12 34DI0I0i/At/s012 34圖圖1D變式訓練變式訓練1、如下圖、如下圖(2)所示所示,一個由導體制成的矩形一個由導體制成的矩形線圈線圈,以恒定速度以恒定速度v運動運動,從無場區(qū)域進入勻強磁場區(qū)域從無場區(qū)域進入勻強磁場區(qū)域,然后出來然后出來.若取逆時針方向為電流的正方向若取逆時針方向為電流的正方向,那么在那么在(3)圖中所示的圖像中圖中所示的圖像中,能正確反映出回路中感應電流隨時能正確反映出回路中感應電流隨時間變化的是圖間變化的是圖( )圖圖2圖圖3C變式訓練變式訓練2、（、（04全國卷）如圖全國卷）如圖4所示，在所示，在x0的區(qū)域的區(qū)域內存在勻強磁場，磁場的方向垂直于內存在勻強

4、磁場，磁場的方向垂直于xy平面（紙面）平面（紙面）向里。具有一定電阻的矩形線框向里。具有一定電阻的矩形線框abcd位于位于xy平面內，平面內，線框的線框的ab邊與邊與y軸重合。令線框從軸重合。令線框從t=0的時刻起由靜止的時刻起由靜止開始沿開始沿x軸正方向做勻加速運動，則線框中的感應電流軸正方向做勻加速運動，則線框中的感應電流I（取逆時針方向的電流為正）隨時間（取逆時針方向的電流為正）隨時間t的變化圖線的變化圖線It圖可能是下圖中的哪一個？圖可能是下圖中的哪一個？ 圖圖4DEIRE BLvvatBLatIRIt根據題意當a=0時， 根據閉合電路歐姆定律 根據法拉第電磁感應定律 得考點二考點二

5、線框與力學綜合線框與力學綜合例例2、如圖、如圖5，在水平線，在水平線ab上方有水平方向的勻上方有水平方向的勻強磁場垂直紙面向里，磁感應強度為強磁場垂直紙面向里，磁感應強度為B。在豎直。在豎直平面上，邊長為平面上，邊長為L、質量為、質量為M、電阻為、電阻為R的正方的正方形線框落到如圖位置時，加速度為零，求這時形線框落到如圖位置時，加速度為零，求這時線框的速度。線框的速度。 圖圖5EIRmgBILEBLv22mgRvB L變式訓練變式訓練3、如圖、如圖6所示，閉合金屬框從一定高度自由所示，閉合金屬框從一定高度自由下落進入勻強磁場中，從下落進入勻強磁場中，從bc邊開始進入磁場到邊開始進入磁場到ad邊

6、剛邊剛進入磁場的這段時間內，線框運動的速度圖像不可能是進入磁場的這段時間內，線框運動的速度圖像不可能是圖中的圖中的（ ）B22,B L vmgR線框勻速下落2222B L vB L vmgmgmaRR時，2222B L vB L vmgmgmaRR時，考點三考點三 線框與能量綜合線框與能量綜合例例3、如圖、如圖7所示，質量為所示，質量為m，高度為，高度為h的矩形導體線框的矩形導體線框在豎直面內由靜止開始自由下落在豎直面內由靜止開始自由下落.它的上下兩邊始終保持它的上下兩邊始終保持水平，途中恰好勻速通過一個有理想邊界的勻強磁場區(qū)域，水平，途中恰好勻速通過一個有理想邊界的勻強磁場區(qū)域，則線框在此過

7、程中產生的熱量為（則線框在此過程中產生的熱量為（ ） Amgh B2mgh C大于大于mgh，小于，小于2mgh D大于大于2mghB 圖 7WQ克動能定理：20mg h W克能量守恒:2mg hQ2Qmgh變式訓練變式訓練4、如圖、如圖8所示，勻強磁場的方向垂直紙面向所示，勻強磁場的方向垂直紙面向外，而且有理想的邊界，用力將長為外，而且有理想的邊界，用力將長為b，寬為，寬為a的矩形的矩形線框勻速拉出勻強磁場，以下關于拉力做功的說法正確線框勻速拉出勻強磁場，以下關于拉力做功的說法正確的是（的是（ ）A拉線圈的速度越大，拉力做功越多拉線圈的速度越大，拉力做功越多B線圈邊長線圈邊長a越大，拉力做功

8、越多越大，拉力做功越多C線圈的電阻越大，拉力做功越多線圈的電阻越大，拉力做功越多D磁感應強度增大，拉力做功越多磁感應強度增大，拉力做功越多baFbaF b aF圖圖8ABDFFWW克FWFb22FB a vWbR小試牛刀小試牛刀 如圖如圖9所示，用質量為所示，用質量為m、電阻為、電阻為R的均勻導線做成邊長的均勻導線做成邊長為為L的單匝正方形線框的單匝正方形線框MNPQ，線框每一邊的電阻都相，線框每一邊的電阻都相等。將線框置于光滑絕緣的水平面上。在線框的右側存等。將線框置于光滑絕緣的水平面上。在線框的右側存在豎直方向的有界勻強磁場，磁場邊界間的距離為在豎直方向的有界勻強磁場，磁場邊界間的距離為2

9、L，磁感應強度為磁感應強度為B。在垂直。在垂直MN邊的水平拉力作用下，線框邊的水平拉力作用下，線框以垂直磁場邊界的速度以垂直磁場邊界的速度v勻速穿過磁場。在運動過程中線勻速穿過磁場。在運動過程中線框平面水平，且框平面水平，且MN邊與磁場的邊界平行。求：邊與磁場的邊界平行。求：（1）線框）線框MN邊剛進入磁場時，邊剛進入磁場時，線框中感應電流的大??；線框中感應電流的大小；（2）線框）線框MN邊剛進入磁場時，邊剛進入磁場時，M、N兩點間的電壓兩點間的電壓UMN；（3）在線框從）在線框從MN邊剛進入磁場邊剛進入磁場到到PQ邊剛穿出磁場的過程中，邊剛穿出磁場的過程中，水平拉力對線框所做的功水平拉力對線

10、框所做的功W。圖圖9L2L一展身手一展身手（08北京卷）如圖北京卷）如圖10所示，均勻導線制成的單位正方形所示，均勻導線制成的單位正方形閉合線框閉合線框abcd，每邊長為，每邊長為L，總電阻為，總電阻為R，總質量為，總質量為m。將其置于磁感強度為將其置于磁感強度為B的水平勻強磁場上方的水平勻強磁場上方h處，如圖所處，如圖所示。線框由靜止自由下落，線框平面保持在豎直平面內，示。線框由靜止自由下落，線框平面保持在豎直平面內，且且cd邊始終與水平的磁場邊界平行。當邊始終與水平的磁場邊界平行。當cd邊剛進入磁場邊剛進入磁場時，時，（1）求線框中產生的感應電動勢大?。┣缶€框中產生的感應電動勢大小;（2）求）求cd兩點間的電