第3课时电磁感应中的电路与图像问题【基础巩固】电磁感应中的电路问题1.导学号00622688(2016·山东临沂质检)如图所示,圆环a和圆环b的半径之比为2∶1,两环用同样粗细、同种材料制成的导线连成闭合回路,连接两环的导线电阻不计,匀强磁场的磁感应强度变化率恒定.则在a,b环分别单独置于磁场中的两种情况下,M,N两点间的电势差之比为(C)A.4∶1B.1∶4C.2∶1D.1∶2解析:a环与b环的半径之比为2∶1,故周长之比为2∶1,根据电阻定律R=ρ,电阻之比为2∶1.M,N两点间电势差大小为路端电压U=E.磁感应强度变化率恒定的均匀磁场,根据法拉第电磁感应定律公式E=n=·S,得到两次电动势的大小之比为4∶1,故两次的路端电压之比为U1∶U2=(Ea)∶(Eb)=·=2∶1,故选项C正确,A,B,D错误.切割磁感线产生电磁感应的图像问题2.一个上底为a,下底为2a,底角为60°的等腰梯形导线框在外力作用下沿x轴正方向以某一速度水平匀速通过一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场宽度为2a,若以逆时针方向为电流正方向,图中能反映线框中感应电流变化规律的图像是(D)解析:设线框运动的速度为v,电阻为R,线框切割磁感线的有效长度L=vttan60°.i==t,与时间成正比.当线框向右运动时,有效长度最大为a,电流最大i1=,由楞次定律得电流方向为逆时针.当线框向右运动至时,有效长度不变,电流不变.当线框向右运动至2a时,有效长度减小,电流减小.出磁场时由对称性可知选D.3.导学号00622689如图虚线上方空间有匀强磁场,扇形导线框绕垂直于框面的轴O以角速度ω匀速转动,线框中感应电流方向以逆时针为正,那么,能正确表明线框转动一周感应电流变化情况的是(A)解析:当线框进入磁场时,切割的有效长度为半圆的半径不变,由E=BL2ω知,感应电动势不变,感应电流大小不变.由右手定则可知,电流为逆时针,故为正值;当线框全部进入磁场,磁通量不变,无感应电流.当线框穿出磁场时,感应电动势不变,感应电流大小不变;由右手定则可知,电流为顺时针,故为负值,选项A正确.磁通量变化产生电磁感应的图像问题4.(2016·江西南昌模拟)如图(甲)所示,光滑导轨水平放置在竖直方向的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图(乙)所示(规定向下为正方向),导体棒ab垂直导轨放置,除电阻R的阻值外,其余电阻不计,导体棒ab在水平拉力F的作用下始终处于静止状态.规定a→b的方向为电流的正方向,水平向右的方向为拉力F的正方向,则在0～2t0时间内,能正确反映流过导体棒ab的电流与时间及拉力F与时间关系的图线是(D)解析:由E==可知,电动势保持不变,则电路中电流不变,选项A,B错误;由安培力F=BIL可知,电路中安培力随B的变化而变化,当B为负值时,安培力的方向为负,B为正值时,安培力为正值,故选项D正确,C错误.电磁感应中的综合性图像问题5.(2016·江苏盐城三模)如图(甲)所示,圆形的刚性金属线圈与一平行板电容器连接,线圈内存在垂直于线圈平面的匀强磁场,磁感应强度B随时间变化的关系如图(乙)所示(以图示方向为正方向).t=0时刻,平行板电容器间一带正电的粒子(重力可忽略不计)由静止释放,假设粒子运动未碰到极板,不计线圈内部磁场变化对外部空间的影响,下列粒子在板间运动的速度图像和位移图像(以向上为正方向)中,正确的是(C)解析:0～内,磁场向里且增加,由楞次定律可知,金属板下极板带正电、上极板带负电,则带电粒子向上做匀加速运动,则选项A错误;～内,磁场向里且减小,由楞次定律可知,金属板上极板带正电,下极板带负电,则带电粒子向上做匀减速运动,直到速度为零,则选项D错误;～内,磁场向外且增加,由楞次定律可知,金属板上极板带正电,下极板带负电,则带电粒子向下匀加速,则选项B错误;同理,～T内,磁场向外且减小,由楞次定律可知,金属板上极板带负电,下极板带正电,则带电粒子向下做匀减速运动,直到速度为零.故选项C正确.6.导学号00622690(2016·湖南长沙质检)如图所示,MN和PQ是两根互相平行竖直放置的光滑金属导轨,已知导轨足够长,且电阻不计.有一垂直导轨平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,宽度为L,ab是一根不但与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的金属杆.开始,将开关S断开,让ab由静止开始自由下落,过段时间后,再将S闭合,若从S闭合开始计时,则金属杆ab的速度v随时间t变化的图像不...
