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首页高考知识点物理知识点10.电磁感应电磁感应中的图像问题

高考物理知识点

电磁感应中的图像问题

绩优堂高考知识点电磁感应中的图像问题

考点

磁通量,电磁感应现象感应电流的方向法拉第电磁感应定律电磁感应中的电路问题电磁感应的动力学与能量问题电磁感应中的图像问题楞次定律

共计14道相关试题精选知识点题

【正确答案】
B
【命题立意】

本题考查楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用.

【解题思路】

导线框左边进人磁场时由楞次定律可以判断感应电流方向为逆时针方向,故CD错误;当导线框左边全部进人磁场时,切割长度不变,感应电流大小不变,当导线框左边刚好全部出磁场时,导线框右边刚好全部进入磁场,此后可以全部在磁场中切割磁感线运动一段距离,产生的感应电动势、感应电流不变,所以A错误,B正确.

【知识拓展】

应用楞次定律判断感应电流方向的步骤:a.明确闭合回路范围内的原磁场的方向;b.分析穿过闭合回路的磁通量的变化情况是增加还是减少;c.根据楞次定律,判断感应电流磁场的方向;d.利用安培定则,判断感应电流的方向.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
D
【命题立意】

本题考查法拉第电磁感应定律、欧姆定律和安培力.难度中等.

【解题思路】

线框右边进入磁场过程中,由 解得 ;由于安培力(合力)方向与速度方向相反,线框做加速度逐渐减小的减速运动.两边均进入磁场后,线框中的磁通量不再变化,感应电流为零,安培力(合力)为零,线框做匀速运动.线框右边出磁场左边未出磁场运动过程中,同理可知,线框做加速度逐渐减小的减速运动;整个过程中,线框的 图象如选项D所示.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
A
【命题立意】

本题考查的是法拉第电磁感应定律及闭合电路欧姆定律.难度中等.

【解题思路】

假设 ,则任一时刻回路的三条边相等,设某时刻三角形边长为 ,单位长度的电阻为  ,则有  ,解得 ,可见电流是一恒定值,与回路三角形的边长无关,即与时间无关,故本题答案为A.

【方法点拨】

特殊寓于一般之中,本题假设 ,从而简化了推导分析过程.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
A
【命题立意】

本题考查的是右手螺旋定则、法拉第电磁感应定律、楞次定律,主要考查考生判断磁场方向、电流方向的能力.难度中等.

【解题思路】

由楞次定律可知:线框受力水平向左时,线框中的磁场要阻碍原磁场引起的磁通量的减弱,说明导线中的电流正在减弱;线框受力水平向右时,线框中的磁场要阻碍原磁场引起的磁通量的增强,说明导线中的电流正在增强;所以导线中的电流先减弱后增强,CD错误;又因线框中的电流为顺时针方向,所以由右手螺旋定则知线框产生磁场为垂直纸面向里,因为刚开始线框中的磁场要阻碍原磁场引起的磁通量的减弱,故导线初始状态在导线右侧产生的磁场方向为垂直纸面向里,由右手螺旋定则知初始状态导线中电流方向为正方向,A正确,B错误.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
     
【命题立意】

本题考查感应电动势和感应电流的计算、牛顿第二定律、电流的功率.难度中等.

【解题思路】

在磁场中线框两个边受到的安培力的合力为零,所以线框受到的合外力大小为F,根据牛顿第二定律得  ;感应电动势 ,感应电流的功率

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
解:(1)小球运动时不受细管侧壁的作用力,因而小球所受洛伦兹力提供向心力

       ①

由①式解得      ②

(2)①在 到1.5  这段时间内,细管内一周的感应电动热

        ③

由图乙可知     ④

由于同一条电场线上各点有场强大小相等,所以

    ⑤

由③④⑤式及   得        ⑥

②在 到1.5  时间内,小球沿切线方向的加速度大小恒为

     ⑦

小球运动的末速度大小

 ⑧

由图乙 ,并由②⑥⑦⑧式得    ⑨

由动能定理,电场力做功为

 ⑩

由②⑨⑩式解得

【命题立意】

本题考查了带电粒子在匀强磁场中的运动、法拉第电磁感应定律、牛顿第二定律和动能定理,考查考生的分析综合能力.难度较大.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
B
【命题立意】

本题考查楞次定律和法拉第电磁感应定律,考查了考生地特殊值法的运用.难度中等.

【解题思路】

铜环刚开始下落时,速度很小,磁场弱,电流小.铜环在向 点运动的过程中,速度变大,磁场先变强后变弱,磁通量变化率先增大后减小,在 点时铜环速度与磁场平行,不切割磁感线,电流为零,故从开始下落电流先逐渐增大再减小到零. 点下方磁场与上方对称,铜环速度变大,最大电流也变大,B正确.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
B
【命题立意】

本题以正方形线框切割磁感线为载体考查了右手定则,安培定则和左手定则等知识点,属于考纲中识记、逻辑推理层次,难度较大.

【解题思路】

根据题意作出如图所示的示意图,位置1为初始位置,位置2为正方形线框的边 刚到 点,位置3为正方形线框的边 刚要出磁场时,位置4为正方形线框的边 刚完全出磁场时,从位置1到位置2,正方形线框的边 全部切割磁感线,边 部分切割磁感线,设正方形线框的边长为 ,匀速移动速度为 ,电阻为 ,则线框的边有效切割长度 ,则线框受到的安培力 ,CD错误;从位置2到位置3,正方形线框的边 全部切割磁感线,边 不切割磁感线,则线框的有效切割长度 ,则线框受到的安培力 ,A错误,B正确.

【题眼】

本题的关键所在是能够根据题意分析出正方形线框在匀速运动过程中,线框有效切割的长度的变化规律.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
C
【命题立意】
主要考察电磁感应的图像。
【解题思路】
 cd中产生电动势 ,而 是由于ab中电流变化引起的, , 因图b, 的斜率恒定,所以 为定值,斜率恒定,但不能为0,若A则 ,所以为C。

【易错分析】
I,B, ,E之间的关系。
创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
BD
【命题立意】

本题考查的是电磁感应现象的图象问题,以此为情景考查考生的运动分析、受力分析及能量分析,难度较大

【解题思路】

下落 高度的过程中做自由落体运动,其加速度为重力加速度 ,当 下落h高度刚进人磁场时, 又匀速下落 高度;当 全部在磁场中运动时,只受重力,做加速度为 的匀加速直线运动;当 刚出磁场时, 下落总高度为 ,之后 只受重力,而 再减速下落 的高度后也出磁场.由以上运动分析及动能定理知正确选项为BD.

【易错点】

因受 在磁场中匀速运动的干扰,易错选C.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
B
【命题立意】

本题考查法拉第电磁感应定律、楞次定律及安培力等知识.难度中等.

【解题思路】

根据 图象知穿过线圈的磁通量在前 时间内先向里减小再向外增加,根据楞次定律知该段时间内线圈中产生的感应电流方向沿顺时针,由法拉第电磁感应定律 ,根据 图象知该段时间内图象的斜率不变,因此线框中产生的电动势大小恒定,由闭合电路欧姆定律得通过 边的电流大小恒定,根据左手定则知, 边所受的安培力方向向左,为负值,由 知,导线受到的安培力大小不变,穿过线圈的磁通量在后 时间内先向外减小再向里增加,根据楞次定律知线圈中产生的感应电流方向沿逆时针,同理得电流大小恒定,根据左手定则知 边所受的安培力方向向右,为正值,由 得导线受到的安培力大小不变,B项正确.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
C
【命题立意】

本题综合考查了右手定则、法拉第电磁感应定律等知识.难度中等.

【解题思路】

根据右手定则,导体杆从初始位置转过半个圆周的过程中,电动势从 指向 ,是正的,再转过半个周期,电动势从 指向 ,是负的,导体杆切割磁感线的有效长度随时间不是线性增加的,所以只有选项C正确.

【技巧点拨】

在判断导体杆切割磁感线的有效长度是否随时间线性变化时,如果用数学推导则较为麻烦,可以用特殊值法来判断,导体杆转过 时,切割磁感线的有效长度为 ,导体杆转过 时,切割磁感线的有效长度为 ,与时间不是线性关系.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
A
【命题立意】

本题考查的是速度—时间图象、法拉第电磁感应定律和牛顿第二定律,主要考查考生的分析和应用能力.难度较大.

【解题思路】

导线框在进入磁场之前做的是自由落体运动,因而速度—时间图象为一条倾斜直线,若线框刚进入磁场时,安培力与重力大小相等,即 时,导线框匀速进入磁场,当 边进入磁场后,由于不再产生感应电流,因此没有安培力作用,导线框的加速度为重力加速度,选项D可能;当 时,安培力大于重力,导线框的 边进入磁场后,导线框做减速运动,由牛顿第二定律可知加速度逐渐减小,当速度减小到 时做匀速直线运动,选项B可能;当 时,安培力小于重力,导线框进入磁场后做加速运动,由牛顿第二定律可知加速度逐渐减小,当导线框完全进入磁场后,加速度为重力加速度,选项C可能.故本题答案为A.

【知识拓展】

对图象问题分析,必须了解图象的面积、斜率、截距、交点、拐点等表示的物理意义.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂

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