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1、专题 9.3 电磁感应中的电路和图像问题专题 9.3 电磁感应中的电路和图像问题 1.在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一个面积不变的单匝金属线圈，规定线圈中感应电 流的正方向如图甲所示，取线圈中磁场 B 的方向向上为正，当磁感应强度 B 随时间 t 的变化如 图乙所示，以下四图中正确表示线圈中感应电流变化的是( ) 【答案】 A 2 矩形导线框 abcd(如图(甲)放在匀强磁场中， 磁感线方向与线框平面垂直， 磁感应强度 B 随时间变化的图象如图(乙)所示t0 时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里若规定导线框 中感应电流逆时针方向为正，则在 04 s时间内，线框中的感应电流 I 以及线框的 ab
2、 边所受安 培力 F 随时间变化的图象为(安培力取向上为正方向)( ) 【解析】 由法拉第电磁感应定律知， 导线框中产生的感应电流I ， 在01 E R Rt BS Rt s内，由题图(乙)知不变，故 I 的大小也不变，由楞次定律知，感应电流方向由 ab，同理 B t 分析，在 12 s内，I 的大小仍不变，方向仍由 ab，故A、B错；由左手定则知，01 s内线 框 ab 边所受安培力 F 向上，且由 FBIlab知，I、lab不变，B 均匀减小，因此 F 也均匀减小，D 错，C项正确 16.如图所示，一个有矩形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里一个三角形闭合 导线框，由位置 1(左)沿
3、纸面匀速运动到位置 2(右)取线框刚到达磁场边界的时刻为计时起点(t 0)， 规定逆时针方向为电流的正方向， 则下图中能正确反映线框中电流与时间关系的是( ) 17.法拉第曾提出一种利用河流发电的设想，并进行了实验研究实验装置的示意图可用图 表示，两块面积均为 S 的矩形金属板，平行、正对、竖直地全部浸在河水中，间距为 d.水流速 度处处相同，大小为 v，方向水平金属板与水流方向平行地磁场磁感应强度的竖直分量为 B， 水的电阻率为 ，水面上方有一阻值为 R 的电阻通过绝缘导线和电键 K 连接到两金属板上，忽 略边缘效应，求： (1)该发电装置的电动势； (2)通过电阻 R 的电流强度； (3)
4、电阻 R 消耗的电功率 【解析】 (1)由法拉第电磁感应定律，有 EBdv (2)两金属板间河水的电阻 rd S 由闭合电路欧姆定律，有 I E rR BdvS dSR (3)由电功率公式 PI2R，得 P 2R ( BdvS dSR) 【答案】 (1)Bdv (2) (3) 2R BdvS dSR ( BdvS dSR) 18边长为 L0.2 m的正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，穿过该区域磁场的磁感 应强度随时间变化的图象如图乙所示将边长为 L/2，匝数 n100，线圈电阻 r1.0 的正方 形线圈 abcd 放入磁场，线圈所在平面与磁感线垂直，如图甲所示求： (1)回路中感应电流的方
5、向及磁感应强度的变化率； B t (2)在 04.0 s内通过线圈的电荷量 q； (3)06.0 s内整个闭合电路中产生的热量 【答案】 (1)0.2 T/s (2)0.2 C (3)9102 J 19轻质细线吊着一质量为 m0.32 kg，边长为 L0.8 m、匝数 n10 的正方形线圈，总 电阻为 r1 .边长为 的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧， 如图(甲)所示 磁场方 L 2 向垂直纸面向里， 大小随时间变化规律如图(乙)所示， 从t0开始经t0时间细线开始松弛， g10 m/s2.求： (1)在前 t0时间内线圈中产生的电动势； (2)在前 t0时间内线圈的电功率； (3)求 t0的值 【答案】 (1)0.4 V (2)0.16 W (3)2 s