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1、电磁感应问题分析,1.楞次定律阻碍的理解问题 2.图象问题 3.电磁感应定律能量问题,1.楞次定律阻碍的理解问题,2005年 16如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部） A线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引 B线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥 C线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反， 磁铁与线圈相互吸引 D线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反， 磁铁与线圈相互排斥,18.（2012福建卷）如图甲，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的
2、中轴始终保持重合。若取磁铁中心O为坐标原点，建立竖直向下正方向的x轴，则图乙中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是B,1.楞次定律阻碍的理解问题,某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律。当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流计的感生电流方向是 AaGB B先aGb，后bGa CbGA D先bGa，后aGb,1.楞次定律阻碍的理解问题,（10海南卷）2一金属圆环水平固定放置。 现将一竖直的条形磁铁，在圆环上方沿圆环轴 线从静止开始释放，在条形磁铁穿过圆环的过 程中，条形磁铁与圆环 A始终相互吸引 B始终相互排斥 C先相互吸引，后相互排斥 D先相互排斥，后相互吸引
3、,1.楞次定律阻碍的理解问题,08如下图，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是（ ） A.FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左 B.FN先大于mg后小于mg，运动趋势向左 C.FN先小于mg后大于mg， 运动趋势向右 D.FN先大于mg后小于mg， 运动趋势向右,1.楞次定律阻碍的理解问题,06如图所示是一种延时开关，当S1闭合时，电 磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通。当S1断开时，由 于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放。则 A由于A线圈的电磁感应作用
4、，才 产生延时释放D的作用 B由于B线圈的电磁感应作用，才 产生延时释放D的作用 C如果断开B线圈的电键S2，无延时作用 D如果断开B线圈的电键S2，延时将变长,1.楞次定律阻碍的理解问题,13如图所示，在一均匀磁场中有一U形导线框abcd，线框处于水平面，磁场与线框平面垂直，磁线与线框平面垂直，R为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可在ab、cd上无摩擦地滑动。杆 ef及线框中导线的电阻都可不计。开始时，给ef一个向右的初速度，则 Aef将减速向右运动，但不是匀减速 Bef将匀减速向右运动，最后停止 Cef将匀速向右运动 Def将往返运动,1.楞次定律阻碍的理解问题,（2014上海）1
5、7如图，匀强磁场垂直于 软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变 为圆形。则磁场 逐渐增强，方向向外 B .逐渐增强，方向向里 C .逐渐减弱，方向向外 D .逐渐减弱，方向向里,1.楞次定律阻碍的理解问题,15 2014广东卷 如图8所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块( ) A在P和Q中都做自由落体运动 B在两个下落过程中的机 械能都守恒 C在P中的下落时间比在Q 中的长 D落至底部时在P中的速度比 在Q中的大,1.楞次定律阻碍的理解问题,2003广东在图1所示区域（图中直角坐标系Oxy的1、3象限）内有匀强磁场
6、，磁感强度方向垂直于图面向里，大小为B.半径为l、圆心角为60的扇形导线框OPQ以角速度绕O点在图面内沿逆时针方向匀速转动，导线框回路电阻为R. （1）求线框中感应电流的最大值I0和交变感应电流的频率f。 （2）在图2上画出线框转一周的时间内感应电流I随时间t变化的图像（规定与图1中线框的位置相应的时刻为t0）,2.图象问题,2004.19一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里，如图1所示。磁感应强度B随 t的变化规律如图2所示。以l表示线圈中的感应电流，以下各图正确的是 A,2.图象问题,2005年 19.图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距
7、离为l，磁场方向垂直纸面向里。abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l。t0时刻，bc边与磁场区域边界重合（如图）。现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。取沿abcda的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是B,2.图象问题,06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t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,2.图象问题,07如图所示，LOOL为一折线，它所形成的两个角LOO和OOL均为45。折线的右边有一匀强磁
8、场，其方向垂直于纸面向里。一边长为l的正方形导线框沿垂直于OO的方向以速度v作匀速直线运动，在t0时刻恰好位于图中所示位置。以逆时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流-时间（I-t）关系的是（时间以l/v为单位）D,2.图象问题,0721.如图所示，在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场、磁场方向均垂直于纸面。一导线框abcdefa位于纸面内，框的邻边都相互垂直，bc边与磁场的边界P重合。导线框与磁场区域的尺寸如图所示。从t0时刻开始，线框匀速横穿两个磁场区域。以abcdef为线框中的电动势的正方向，以下四个t关系示意图中正确的是,2.图象问题,
9、2008矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直。规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，下列i-t图 中正确的是D,2.图象问题,2008如图，一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场；一个边长也为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直；虚线框对角线ab与导线框的一条连垂直，ba的延长线平分导线框。在t0时，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动，直到整个导线框离开磁场区域。以i表示导线框中感应电流的强度，取逆时针方向为正。下列表示i-t关系的图示中，可能正确的是C,2.图象问
10、题,2009如图所示，一导体圆环位于纸面内，O为圆心。环内两个圆 心角为90的扇形区域内分别有匀强磁场，两磁场磁感应强度的大 小相等，方向相反且均与纸面垂直。导体杆OM可绕O转动，M端 通过滑动触点与圆环良好接触。在圆心和圆环间连有电阻R。 杆OM以匀角速度逆时针转动，t=0时恰好在图示位置。规定从 a到b流经电阻R的电流方向为正， 圆环和导体杆的电阻忽略 不计，则杆从t=0开始转动 一周的过程中，电流随t 变化的图象是C,2.图象问题,10如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为 r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的 阻值在t0时刻闭合开关S，经过一段时间后， 在tt1时刻断开S
11、.下列 表示A、B两点间电 压UAB随时间t变化的 图象中，正确的是B,2.图象问题,10如图所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到MN的过程中，棒上感应电动势E随时间t变化的图示，可能正确的是A,2.图象问题,10如下图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为L，边长为L的正方形框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上，使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域；若以逆时针方向为电流的正方向，能反映线框 中感应电流变化规律的是图 AC,2.图象问题,11如图，EOF和EOF为空间一匀强磁
12、场的边界，其中EOEO，FOFO，且EOOF；OO为EOF的角平分线，OO间的距离为l；磁场方向垂直于纸面向里一边长为l的正方形导线框沿OO方向匀速通过磁场，t0时刻恰好位于图示位置规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i与时间t的关系图线可能正确的是（ ）,2.图象问题,12如图，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行已知在t0到tt1的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中的感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右设电流i正方向与图中箭头所示方向相同，则i随时间t变化的图线可能是（ ）,2
13、.图象问题,13纸面内两个半径均为R的圆相切于O点，两圆形区域内分别存在垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化。一长为2R的导体杆OA绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为，t0时，OA恰好位于两圆的公切线上，如图所示。若选取从O指向A的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图象可能正确的是( C ),2.图象问题,182014新课标全国卷 如图(a)所示，线圈ab、cd绕 在同一软铁芯上在ab线圈中通以变化的电流，用示波 器测得线圈cd间电压如 图(b)所示已知线 圈内部的磁场与流 经线圈的电流成正比， 则下列描述线圈ab中 电流随时间变化关
14、系 的图中，可能正确的 是C,2.图象问题,3.综合,202014安徽卷 英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场如图所示，一个半径为r的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场B，环上套一带电荷量为q的小球已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是( ) A0 B.r2qk C2r2qk Dr2qk,25 2014新课标卷 半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r、质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示整个装置位于一匀强磁场
15、中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有一阻值为R的电阻(图中未画出)直导体棒在水平外力作用下以角速度绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒和导轨的电阻均可忽略 重力加速度大小g.求 (1)通过电阻R的感应电流的方向和大小： (2)外力的功率,3.综合,232014安徽卷 (16分)如图1所示，匀强磁场的磁感应强度B为0.5 T，其方向垂直于倾角为30的斜面向上绝缘斜面上固定有“A”形状的光滑金属导轨的MPN(电阻忽略不计)，MP和NP长度均为2.5 m，MN连线水平，长为3 m以MN中点O为原点、O
16、P为x轴建立一维坐标系Ox.一根粗细均匀的金属杆CD，长度d为3 m，质量m为1 kg、电阻R为0.3 ，在拉力F的作用下，从MN处以恒定速度v1 m/s在导轨上沿x轴正向运动(金属杆与导轨接触良好)g取10 m/s2. (1)求金属杆CD运动过程中产生的感应电动势E及运动到x0.8 m处电势差UCD； (2)推导金属杆CD从MN处运动到P点过程中拉力F与位置坐标x的关系式，并在图2中画出Fx关系图像； (3)求金属杆CD从MN处运动到P点的全过程产生的焦耳热 23答案 (1)0.6 V (2)略 (3)7.5 J,3.综合,132014江苏卷 如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为L，长为3d，导轨平面与水平面的夹角为，在导轨的中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向与导轨平面垂直质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在滑上涂层之前已经做匀速运动，并一直匀速滑到导轨底端导体棒始终与导轨垂直，且仅与涂层间有摩擦，接在两导轨间的电阻为R，其他部分的电阻均不计，重力加速度为g.求：(1)导体棒与涂层间的动摩擦因数； (2)导体棒匀速运 动的速度大小v； (3)整个运动过程 中，电阻产生的 焦耳热Q.,