电磁感应现象中的线框问题.ppt

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1、电磁感应现象中的线框问题宝清二高物理组朱胜金[2012·重庆卷]如图所示，正方形区域MNPQ内有垂直纸面向里的匀强磁场．在外力作用下，一正方形闭合刚性导线框沿QN方向匀速运动，t＝0时刻，其四个顶点M′、N′、P′、Q′恰好在磁场边界中点．下列图象中能反映线框所受安培力f的大小随时间t变化规律的是()ABCD[2011·海南卷]如图，EOF和E′O′F′为空间一匀强磁场的边界，其中EO∥E′O′，FO∥F′O′，且EO⊥OF；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O′O方向匀速通过磁场，t＝0时刻恰好位于图

2、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()考点一线框与图像、电路综合例1、（08全国1卷）如图1所示，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，下列各图中正确的是（）×××××××××abcdB0－B0B/Tt/s01234I0－I0i/At/s01234ABI0－I0i/At/s01234CI0－I0i/At/s01234DI0－I0i/At/s01234图1D变式训练1、如下图(2

3、)所示,一个由导体制成的矩形线圈,以恒定速度v运动,从无场区域进入匀强磁场区域,然后出来.若取逆时针方向为电流的正方向,那么在(3)图中所示的图像中,能正确反映出回路中感应电流随时间变化的是图()图2图3C变式训练2、（04全国卷）如图4所示，在x≤0的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xy平面（纸面）向里。具有一定电阻的矩形线框abcd位于xy平面内，线框的ab边与y轴重合。令线框从t=0的时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流I（取逆时针方向的电流为正）随时间t的变化图线I—t图可能是下图中的哪一个？图4D温馨提示四个明确：（1）明确图像所

4、描述的物理意义（2）明确图像中各种正、负号的含义（3）明确图像斜率的含义（4）明确图像和电磁过程之间的对应关系根据题意当a=0时，根据闭合电路欧姆定律根据法拉第电磁感应定律得考点二线框与力学综合例2、如图5，在水平线ab上方有水平方向的匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度为B。在竖直平面上，边长为L、质量为M、电阻为R的正方形线框落到如图位置时，加速度为零，求这时线框的速度。图5变式训练3、如图6所示，闭合金属框从一定高度自由下落进入匀强磁场中，从bc边开始进入磁场到ad边刚进入磁场的这段时间内，线框运动的速度图像不可能是图中的（）B温馨提示线框两种状态处理方法（1）线框

5、处于平衡状态---列平衡方程求解（2）线框处于非平衡状态---用牛顿第二定律进行动态分析结合功能关系分析考点三线框与能量综合例3、如图7所示，质量为m，高度为h的矩形导体线框在竖直面内由静止开始自由下落.它的上下两边始终保持水平，途中恰好匀速通过一个有理想边界的匀强磁场区域，则线框在此过程中产生的热量为（）A．mghB．2mghC．大于mgh，小于2mghD．大于2mghB图7动能定理：能量守恒:变式训练4、如图8所示，匀强磁场的方向垂直纸面向外，而且有理想的边界，用力将长为b，宽为a的矩形线框匀速拉出匀强磁场，以下关于拉力做功的说法正确的是（）A．拉线圈的速度越大，

6、拉力做功越多B．线圈边长a越大，拉力做功越多C．线圈的电阻越大，拉力做功越多D．磁感应强度增大，拉力做功越多baFbaFbaF图8ABD温馨提示电磁感应现象中能量计算的三种方法（1）利用克服安培力做功求解。（2）利用能量守恒求解。（3）利用电路特征求解。小试牛刀如图9所示，用质量为m、电阻为R的均匀导线做成边长为L的单匝正方形线框MNPQ，线框每一边的电阻都相等。将线框置于光滑绝缘的水平面上。在线框的右侧存在竖直方向的有界匀强磁场，磁场边界间的距离为2L，磁感应强度为B。在垂直MN边的水平拉力作用下，线框以垂直磁场边界的速度v匀速穿过磁场。在运动过程中线框平面水平，且

7、MN边与磁场的边界平行。求：（1）线框MN边刚进入磁场时，线框中感应电流的大小；（2）线框MN边刚进入磁场时，M、N两点间的电压UMN；（3）在线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程中，水平拉力对线框所做的功W。图9L2L一展身手（08北京卷）如图10所示，均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行。当cd边刚进入磁场时，（1）求线框中产生的感应电动势大小;（2）求cd两点间的