电磁感应定律专题

题型一：图像问题

1. 图6中A 是一底边宽为L 的闭合线框，其电阻为R 。现使线框以恒定的速度v 沿x 轴向右运动，并穿过图中所示的宽度为d 的匀强磁场区域，已知Ｌ< d ，且在运动过程中线框平面始终与磁场方向垂直。若以x 轴正方向作为力的正方向，线框从图6所示位置开始运动的时刻作为时间的零点，则在图7所示的图像中，可能正确反映上述过程中磁场对线框的作用力F 随时间t 变化情况的是

2、在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图1所示，当磁场的磁感应强度B 随时间如图2变化时，图3中正确表示线圈中感应电动势E 变化的是 （ ）

A ．

B ．

C ．

D ．

3. 如图中(a)，圆形线圈P 静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q ，P 和Q 共轴，Q 中通有变化电流，电流随时间变化的规律

如图4—4(b)所示，P 所受的重力为G ，桌面对P 的支持力为N ，则不成立是 （ ） A.t 1时刻N ＞G B.t 2时刻N ＞G C.t 3时刻N ＜G D.t 4时刻N =G

4.如图所示，平行金属导轨MN 、PQ 水平放置，M 、P 间接阻值为R 的固定电阻.金属棒ab 垂直于导轨放置，且始终与导轨接触良好.导轨和金属棒的电阻不计.匀强磁场方向垂直导轨所在平面.现用垂直于ab 棒的水平向右的外力F ，拉动ab 棒由静止开始向右做匀加速直线运动，则图中哪一个能够正确表示外力F 随时间变化的规律

题型二：等效电路问题

5.竖直平面内有一金属环，半径为a ，总电阻为R .磁感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点A 铰链连接的长度为2a 、电阻为R /2的导体棒AB 由水平位置紧贴环面摆下（如图）.当摆到竖直位置时，B 点的线速度为v ，则这时AB 两端的电压大小为（ ）

A.2Bav B .Bav

C.2Bav /3

D.Bav /3

题型三：综合计算

6．2010·天津·11如图所示，质量m 1=0.1kg ，电阻R 1=0.3Ω，长度l=0.4m 的导体棒ab 横放在U 型金属框架上。框架质量m 2=0.2kg ，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，相距0.4m 的

12345 t /s E

2E 0 E 0

O

-E 0

-2E 0 12345 t /s E

2E 0 E 0 O

-E 0 -2E 0

E 0

E

12345

t /s 2E 0 O -E

0 -2E 0

E 0

E

12345

t /s 2E 0 O

-E

0 -2E 0

I

B

图1

B

t /s

O

12345

图2

图7

F

O

t

A F

O

t

B F

O

t

C F

O

t

D 图6

x

d L

A

MM ’、NN ’相互平行，电阻不计且足够长。电阻R 2=0.1Ω的MN 垂直于MM ’。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T 。垂直于ab 施加F=2N 的水平恒力，ab 从静止开始无摩擦地运动，始终与MM ’、NN ’保持良好接触，当ab 运动到某处时，框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取10m/s 2

. (1)求框架开始运动时ab 速度v 的大小；

（2）从ab 开始运动到框架开始运动的过程中，MN 上产生的热量Q=0.1J ，求该过程ab 位移x 的大小。

7 2010·上海物理·32如图，宽度L=0.5m 的光滑金属框架MNPQ 固定板个与水平面内，并处在磁感应强度大小B=0.4T ，方向竖直向下的匀强磁场中，框架的电阻非均匀分布，将质量m=0.1kg ，电阻可忽略的金属棒ab 放置在框架上，并且框架接触良好，以P 为坐标原点，PQ 方向为x 轴正方向建立坐标，金属棒从01x m =处以02/v m s =的初速度，沿x 轴负方向做22/a m s =的匀减速直线运动，运动中金

属棒仅受安培力作用。求：

（1）金属棒ab 运动0.5m ，框架产生的焦耳热Q ；

（2）框架中aNPb 部分的电阻R 随金属棒ab 的位置x 变化的函数关系；

（3）为求金属棒ab 沿x 轴负方向运动0.4s 过程中通过ab 的电量q ，某同学解法为：先算出金属棒的运动距离s ，以及0.4s 时回路内的电阻R ，然后代入q=BLs

R

R

ϕ

=

求解。指出该同学解法的错误之处，并用正确的方法解出结果。

8.（09·上海物理·24）（14分）如图，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为l ，左侧接一阻值为R 的电阻。区域cdef 内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁场宽度为s 。一质量为m ，电阻为r 的金属棒MN 置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到F ＝0.5v ＋0.4（N ）（v 为金属棒运动速度）的水平力作用，从磁场的左边界由静止开始运动，测得电阻两端电压随时间均匀增大。（已知l ＝1m ，m ＝1kg ，R ＝0.3Ω，r ＝0.2Ω，s ＝1m ）

（1）分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动； （2）求磁感应强度B 的大小；

（3）若撤去外力后棒的速度v 随位移x 的变化规律满足v ＝v 0－B 2l 2

m （R ＋r ） x ， 且棒在运动到ef 处时恰好静

止，则外力F 作用的时间为多少？

（4）若在棒未出磁场区域时撤去外力，画出棒在整个运动过程中速度随位移的变化所对应的各种可能的图线。

9（09·广东物理·18）（15分）如图18（a ）所示，一个电阻值为R ，匝数为n 的圆形金属线与阻值为2R 的电阻R 1连结成闭合回路。线圈的半径为r 1 . 在线圈中半径为r 2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B 随时间t 变化的关系图线如图18（b ）所示。图线与横、纵轴的截距分别为t 0和B 0 . 导线的电阻不计。求0至t 1时间内

（1）通过电阻R 1上的电流大小和方向；

（2）通过电阻R 1上的电量q 及电阻R 1上产生的热量。