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第3課時(shí)專題強(qiáng)化:電磁感應(yīng)中的電路和圖像問題

【目標(biāo)要求】1.掌握電磁感應(yīng)中電路問題的求解方法。2.會(huì)計(jì)算電磁感應(yīng)問題中電壓、電流、

電荷量、熱量等物理量。3.能夠通過電磁感應(yīng)圖像,讀取相關(guān)信息,應(yīng)用物理規(guī)律求解問題。

考點(diǎn)一電磁感應(yīng)中的電路問題和電荷量的計(jì)算

1.分析電磁感應(yīng)中電路問題的基本思路

思考”相當(dāng)于電源”的導(dǎo)體兩端的電勢(shì)差就是電源的電動(dòng)勢(shì)嗎?

答案導(dǎo)體兩端的電勢(shì)差與電源的電動(dòng)勢(shì)是兩個(gè)不同的概念,導(dǎo)體兩端的電勢(shì)差不是電源的

電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)電路是斷開狀態(tài)時(shí),等效電源兩端的電勢(shì)差等于電源的電動(dòng)勢(shì);當(dāng)電路是閉合狀

態(tài)時(shí),等效電源兩端的電勢(shì)差為路端電壓,與電動(dòng)勢(shì)不相等。

【例1](多選)(2023?河南鄭州市期末)在如圖甲所示的電路中,電阻22=&=2/?,單匝、圓

形金屬線圈的半徑為八,電阻為R,半徑為3r2〈n)的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的

勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度8隨時(shí)間,變化的關(guān)系圖線如圖乙所示,其余導(dǎo)線的電阻不計(jì)。閉合

開關(guān)S,在h時(shí)刻,電路中的電流已穩(wěn)定。下列說法正確的是()

A.流過電阻R的電流方向自下向上

B.穩(wěn)定后電阻尺兩端的電壓為哼地

4/0

C.穩(wěn)定后M、N兩點(diǎn)間的電壓為國(guó)笠

io

D.0?切時(shí)間內(nèi),電阻足上產(chǎn)生的焦耳熱為嗯萼

OA/0

答案BD

解析由題圖乙可知磁感應(yīng)強(qiáng)度隨著時(shí)間均勻增大,根據(jù)楞次定律,可判斷出線圖中感應(yīng)電

流方向?yàn)槟鏁r(shí)針,則流過電阻Ri的電流方向自上向下,故A錯(cuò)誤;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定

2

律有E=筆,S=nr2f管=23。:Bo解得石=哼納,根據(jù)閉合電路歐姆定律,當(dāng)穩(wěn)

定后M、N兩端電壓為外電壓。外=冷4號(hào)£后=囪鏟,C錯(cuò)誤;電阻尺兩端的電壓Ui

A|"TA2"rA4/0

=p/J-1"*典故B正確;根據(jù)閉合電路歐姆定律,穩(wěn)定后電路中的電流/=p,f.p

A|~rA2-rAQ")AlIA2IA

=隼含,根據(jù)焦耳定律,在0?/0時(shí)間內(nèi),電阻R2上產(chǎn)生的焦耳熱色=產(chǎn)治h=噂萼,故

OA/0

D正確。

【例2】(多選)如圖所示,導(dǎo)線圓環(huán)總電阻為2R,半徑為",垂直磁場(chǎng)固定于磁感應(yīng)強(qiáng)度為8

的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,此磁場(chǎng)的左邊界正好與圓環(huán)直徑重合,電阻為R的直金屬棒?!ㄒ院愣ǖ慕?/p>

速度①繞過環(huán)心0的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),端正好與圓環(huán)保持良好接觸。以下說法正確的是()

A.圖示位置處桿O點(diǎn)電勢(shì)高于〃點(diǎn)電勢(shì)

B.4、人兩點(diǎn)的電勢(shì)差30==氏/2G

C.轉(zhuǎn)動(dòng)過程中金屬棒與圓環(huán)上消耗的電功率之比2:】

D.棒轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)金屬棒上產(chǎn)生的熱量為嚼迂

答案CD

解析根據(jù)右手定則可知,圖示位置直金屬棒0a部分充當(dāng)電源,電源內(nèi)部電流方向?yàn)?。?,

外電路電流方向?yàn)椤ㄒ籓,則桿0點(diǎn)電勢(shì)低于2點(diǎn)電勢(shì),故A錯(cuò)誤;由法拉第電磁感應(yīng)定律

可知,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EB=Bdv=Bd?萼=囪生,根據(jù)等效電路可知,圓環(huán)部分電阻為"=廿7

R+R

f,整個(gè)電路的總電阻為環(huán)+R=芋,干路電流為/=a=鬻,。、力兩點(diǎn)的電勢(shì)差

大小a力=//?#="",故B錯(cuò)誤:轉(zhuǎn)動(dòng)過程中金屬棒與圓環(huán)上消耗的電功率分別為P^=FR,

/2o

P鳳=1々環(huán)=〒,故轉(zhuǎn)動(dòng)過程中金屬棒與圓環(huán)上消耗的電功率之比為P4:戶庫=2:1,故C

正確:棒轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量。=「用=(鬻)”&=氣件,故D正確,

2.電磁感應(yīng)中電荷最的計(jì)算

設(shè)在時(shí)間2內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量為q,則根據(jù)電流定義式7=/及法拉第電磁感應(yīng)定

例右三八勿俎7、,EA必GA〃△①HnA6

律有E=,苗,得〃=I"=刀"=而4=77,即9=〃工

注意:下表示電動(dòng)勢(shì)的平均值,7表示包流的平均值。電流變化時(shí)計(jì)算通過導(dǎo)體橫截面的電

荷量時(shí)要用電流的平均值C

【例3】如圖,導(dǎo)體軌道0PQS固定,其中PQS是半圓弧,Q為半圓弧的中點(diǎn),。為圓心。

軌道的電阻忽略不計(jì)。0M是有一定電阻、可繞。轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬桿,M端位于PQS上,0M與

軌道接觸良好。空間存在與半圓所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為瓦現(xiàn)使0M

從0Q位置以恒定的角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)到OS位置并固定(過程I):再使磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小以一

定的變化率從8增加到"(過程H)。在過程I、II中,流過OM的電荷最相等,則號(hào)等于

A.cqB.cqC.cqD.2

答案B

解析在過程I中,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,

根據(jù)閉合電路歐姆定律,有八=£且⑺=/|的

在過程n中,有&=等

△/2

Ei

12=示,伙=,2加2,又q1=仇,

B^Tir—^Ttr}(B'—B^r

即R=R~^~

Df3

所以下-=:故選B。

n,

考點(diǎn)二電磁感應(yīng)中的圖像問題

1.解題步驟

⑴明確圖像的種類,即是B-i圖像還是0-r圖像,或者E-t圖像、I圖像、F-t圖像等;

對(duì)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的情況,還常涉及E-X圖像和,一工圖像;

(2)分析電磁感應(yīng)的具體過程;

(3)用右手定則或楞次定律詢定電流方向與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系:

(4)結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等知識(shí)寫出相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系

式;

⑸根據(jù)函數(shù)關(guān)系式,進(jìn)行數(shù)學(xué)分析,如分析斜率的變化、截距等;

(6)畫圖像或判斷圖像。

2.常用方法

(I)排除法:定性地分析電磁感應(yīng)過程中物理量的正負(fù)、增大還是減小及變化快慢,來排除錯(cuò)

誤選項(xiàng)。

大小為F,金屬棒克服安培力做功的功率為P,電阻兩端的電壓為U,導(dǎo)軌與金屬棒接觸良

好,忽略導(dǎo)軌與金屬棒的電阻。下列圖像可能正確的是()

答案AC

解析當(dāng)金屬棒從。點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)L時(shí),即在。?g時(shí)間內(nèi),在某時(shí)刻金屬棒切割磁感線的長(zhǎng)

L=/o+uo/tan0(0為時(shí)與ad的夾角),

則根據(jù)E=BLvo,

BL又曬一小

可得/=R—R(/o+o()Han。),

可知回路電流隨時(shí)間均勻增加:

安培力F=B=半%)+c^o/tan〃)\

則尸一/關(guān)系為二次函數(shù)關(guān)系,但是不過原點(diǎn);

安培力做功的功率

B2L2VO2B2V()2

P=FPO=-^―=—(/o4-Portan〃):

則關(guān)系為二次函數(shù)關(guān)系,且不過原點(diǎn);

電,阻兩端的電壓等于金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電(動(dòng)勢(shì),即U=E=BLvo=/o+yo/tan0)

即U-/圖像是不過原點(diǎn)的直線;根據(jù)以上分析,可排除B、D選項(xiàng);

叱T時(shí)間內(nèi),金屬棒切割磁感線的長(zhǎng)度不變,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)后不變,感應(yīng)電流"變,安

培力廠大小不變,安培力的功率P不變,電1阻兩端也壓U保持不變;同理可判斷,在左?非

時(shí)間內(nèi),金屬棒切割磁感線長(zhǎng)度逐漸減小,金屬棒切割磁感線的感應(yīng)也動(dòng)勢(shì)E均勻減小,感

應(yīng)電流,均勻減小,安培力尸大小按照二次函數(shù)關(guān)系減小,但是不能減小到零,與0?々內(nèi)是

對(duì)稱的關(guān)系,安培力的功率P按照二次函數(shù)關(guān)系減小,但是不能減小到零,與0?4內(nèi)是對(duì)

稱的關(guān)系,電阻兩端電壓U按線性均勻減小,綜上所述選項(xiàng)A、C可能正確,B、D錯(cuò)誤。

課時(shí)精練

基礎(chǔ)落實(shí)練

I.如圖所示是兩個(gè)相互連接的金屬圓環(huán),小金屬環(huán)的電阻是大金屬環(huán)電阻的二分之一,連接

處電阻不計(jì),勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過大金屬環(huán)所在區(qū)域,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化時(shí),在大

環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E,則a、b兩點(diǎn)間的電壓為()

A.eqEB.eq£C.eqED.E

答案B

解析。、〃間的電壓等于路端電壓,而小環(huán)電阻占電路總電阻的!,故〃、6間電壓為U=:£,

選項(xiàng)B正確。

2.(2023?上海市華師大二附中模擬)如圖所示,由均勻?qū)Ь€制成的半徑為R的圓環(huán),以速度v

勻速進(jìn)入一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到圖示位置(/”?!?90。)時(shí),a、b

兩點(diǎn)的電勢(shì)差U力為()

A.eqBRoB.eqBR。C.~^BRvD.

答案D

解析有效切割長(zhǎng)度即4、》連線的長(zhǎng)度,如圖所示,

由幾何關(guān)系知有效切割長(zhǎng)度為班仁所以產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E=BLv=B.巾Ru,電流的方向?yàn)?/p>

(Lb,所以U汕<(),由于外電路的電阻值為為3,所以U〃&=—1Ro=—epBRu,故選D。

3.如圖甲所示,在線圈/i中通入電流八后,在“上產(chǎn)生的感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖

乙所示,八、/2中電流的正方向如圖甲中的箭頭所示。則通入線圈八中的電流八隨時(shí)間/變化

的圖像可能是()

答案D

解析因?yàn)?2中感應(yīng)電流大小不變,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,八中磁場(chǎng)的變化是均勻

的,即/|中電流的變化也是均勻的,A、C錯(cuò)誤;根據(jù)題圖乙可知,0?(時(shí)間內(nèi)/2中的感應(yīng)

電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向左,所以線圖人中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向左并且減小,或方向向

右并且增大,B錯(cuò)誤,D正確。

4.(多選)(2024?北京市月考)矩形導(dǎo)線框。永d放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,在外力控制下處于靜止?fàn)顟B(tài),

如圖甲所示。磁感線方向與導(dǎo)線框所在平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所

示。,=0時(shí)刻,磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直導(dǎo)線框平面向里,在()?4s時(shí)間內(nèi),流過導(dǎo)線框的電

流/(規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)檎较?與導(dǎo)線框,”邊所受安培力片&隨時(shí)間/變化的圖像(規(guī)定向左為

安培力正方向)可能是()

答案AD

解析根據(jù)楞次定律得0?2s內(nèi)線框中的感應(yīng)電流為順時(shí)針方向,即為正方向,2?4s內(nèi)感

應(yīng)電流為逆時(shí)針方向,即為員方向,由E=4:心,,=看知,電流,大小不變,A正確,B赭

誤;由以上分析得,在1?2s時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線框ad邊電流方向由4流向出空間所加磁場(chǎng)的磁

感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)榇怪睂?dǎo)線框平面向外,且線性增大,電流/為定值,根據(jù)左手定則及尸=8〃

得,導(dǎo)線框〃d邊受安培力向右,且線性增大,即安培力為負(fù)方向,線性增大,同理可知0?

Is、2?3s、3?4s內(nèi)安培力的變化情況,C錯(cuò)誤,D正確。

5.如圖所示,半徑為L(zhǎng)的半圓形光滑導(dǎo)體框架MN垂直放置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,

長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體桿0戶繞圓心。以角速度/勻速轉(zhuǎn)動(dòng),N、。間接阻值為R的電阻,桿。尸的

電阻為「,框架電阻不計(jì),求桿沿框架轉(zhuǎn)動(dòng)過程中:

(1)電阻K兩端電壓為

(2)電阻R消耗的電功率為

答案⑴黯⑵B-1/orR

4(/?-hr)2

解析⑴設(shè)P端的線速度大小為。,則。

桿繞。點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

E=BLv=^BL2CO

回路中電流六上=骷

BI?Q)R

則R兩端電壓U=1R=

2(/?+/-)

B?L%2R

(2)R消耗的電功率P=I2R=

4(A+r)2°

6.(2023?天津市二模)飯卡是學(xué)校等單位最常用的輔助支付手段之一,其中一種飯卡其內(nèi)部主

要部分是一個(gè)多匝線圈,當(dāng)刷卡機(jī)發(fā)出電磁信號(hào)時(shí),置于刷卡機(jī)上的飯卡線圈的磁通最發(fā)生

變化,在線圈處引起電磁感應(yīng),產(chǎn)生電信號(hào)。其原理可簡(jiǎn)化為如圖甲所示,設(shè)線圈的匝數(shù)為

1200匝,每匝線圈面積均為S=107m2,線圈的總電阻為,=0.1Q,線圈連接一阻值火=0.3

C的電阻組成閉合回路,其余部分電阻不計(jì)。線圈處的磁場(chǎng)可視作勻強(qiáng)磁場(chǎng),其大小按如圖

乙所示規(guī)律變化(設(shè)垂直紙面向里為正方向),求:

(l)/=0.05s時(shí)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大?。?/p>

(2)0?0.1s時(shí)間內(nèi),電阻K產(chǎn)生的焦耳熱Q

(3)0.1~0.4s時(shí)間內(nèi),通過電阻A的電流方向和電荷量4。

答案(1)0.024V(2)1.08X1。-,

(3)由N到M0.006C

解析(1)在。?0.1s內(nèi),

由題圖乙可得笆=鈴T/s=0.2T/s

由法拉第電磁感應(yīng)定律£=N笑=八第5’

解得£=0.024Vo

E

(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律/=西二=0.06A

由焦耳定律。=尸放

解得Q=1.08XIO"j

(3)根據(jù)楞次定律可以判斷.0.1?0.4s通過R的電流方向由N到根據(jù)q=7■加

又7=捻,了=嗯

可得<?=曙=燎

由題圖乙可知,0.1?0.4s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度變化大小△B=002T,解得g=0.006C。

能力綜合練

7.如圖所示,固定在水平面上的半徑為r的金屬圓環(huán)內(nèi)存在方向豎宜向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。長(zhǎng)為/的金屬棒,一端與圓環(huán)接觸良好,另一端固定在豎直導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸。O'

上,接入回路的電阻為R,隨軸以角速度s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在圓環(huán)的A點(diǎn)和電刷間接有阻值也為

/?的電阻和電容為C、板間距為4的平行板電容器,有一帶電微粒在電容微極板間處于靜止

狀態(tài)。已知重力加速度為g,不計(jì)其他電阻和摩擦,下列說法正確的是()

A.回路中的電動(dòng)勢(shì)為上?/%

B.微粒的電荷量與質(zhì)最之比為耨;

C.外電阻消耗的電功率為*L

4/\

D.電容器所帶的電荷量為密絲

答案D

解析金屬棒繞OO'軸切割磁感線轉(zhuǎn)動(dòng),回路■中的電動(dòng)勢(shì)//,故A錯(cuò)誤:電容器兩

E

極板間電壓等于電阻R兩端電壓,為亨,帶電微粒在兩極板間處于靜止?fàn)顟B(tài),則吊=4=

mg,解得?=懸,故B錯(cuò)誤;外電阻消耗的功率。=方=氣冷,故C錯(cuò)誤:電容器所帶

mnr(OK10/\

的電荷量Q=C^=CB:”,故D正確。

8.在水平光滑絕緣桌面上有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框abed,被限制在沿ab方向的水平直軌道

上自由滑動(dòng)。從邊右側(cè)有一正直角三角形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域吟,直角邊ge和0?的長(zhǎng)也等于L

磁場(chǎng)方向豎直向下,其俯視圖如圖所示,線框在水平拉力作用下向右以速度。勻速穿過磁場(chǎng)

區(qū),若圖示位置為,=0時(shí)刻,設(shè)逆時(shí)創(chuàng)方向?yàn)殡娏鞯恼较?。則感應(yīng)電流i—T圖像正確的是

(時(shí)間單位為§)()

答案D

解析邊的位置生標(biāo)人從0~乙的過程中,根據(jù)楞次定律判斷可知線框中感應(yīng)電流方向沿

為正值。線框〃c邊有效切割長(zhǎng)度為l=L—vi,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=Blv=B(L

F

-vt\vt隨著/均勻增加,石均勻減小,感應(yīng)電流i=Q即知感應(yīng)電流均勻減小。同理,X從

L?2L的過程中,根據(jù)楞次定律判斷出感應(yīng)電流方向沿。-d-c一8一a,為負(fù)值,感應(yīng)電流

仍均勻減小,故A、B、C錯(cuò)誤,D正確。

9.在PQ.QR區(qū)域中存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向均垂直

于紙面,一導(dǎo)線框乃《”位于紙面內(nèi),線框的鄰邊都相互垂直,拉?邊與磁場(chǎng)的邊界尸垂合。

導(dǎo)線框與磁場(chǎng)區(qū)域的尺寸如圖。從/=0時(shí)刻開始線框勻速橫穿兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域。以

〃-^fCfdfef/為線框中電流的正方向。用/?表示回路的電流,5=3則以下i-/示意圖

中正確的是()

答案C

解析由題意,畫出線框在■時(shí)刻、2/時(shí)刻、3f時(shí)刻、4i時(shí)刻位置示意圖,則,時(shí)刻

2t時(shí)刻

4r時(shí)刻

線框在。?f時(shí)間內(nèi),只有。c?邊切割磁感線,由右手定則知電流由(一方,回路產(chǎn)生順時(shí)針方

向的電流,電動(dòng)勢(shì)為負(fù)值,ei=-8上,線框在,?2f時(shí)間內(nèi),兒邊切割右方磁場(chǎng),產(chǎn)生由Z?fc

的電動(dòng)勢(shì),"/切割左方磁場(chǎng),產(chǎn)生e-d的電動(dòng)勢(shì),二者對(duì)回路來說等大反向,回路總電動(dòng)

勢(shì)為零,及=0;線框在2~3/時(shí)間內(nèi),ed切割右方磁場(chǎng),產(chǎn)生d-e的電動(dòng)勢(shì),自切割左方

磁場(chǎng),產(chǎn)生f-a的電動(dòng)勢(shì),二者對(duì)回路同向,63=2B/c+Bm=3B/v,為正方向;在3f?4/

時(shí)間內(nèi),只有小在右方磁場(chǎng)切割磁感線,產(chǎn)生。一/的電動(dòng)勢(shì),回路是順時(shí)針,電流以=

-2B/v,結(jié)合閉合電路歐姆定律/知只有C圖像滿足,故A、B、D錯(cuò)誤,C正確<.

10.(2023?江蘇丹陽高級(jí)中學(xué)質(zhì)檢)如圖所示,垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的區(qū)域?qū)挾葹?〃,磁感

應(yīng)強(qiáng)度的大小為瓦一邊長(zhǎng)為〃、電阻為4R的正方形均勻?qū)Ь€框4BC。從圖示位置沿水平向

右方向以速度9勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域,下列圖中導(dǎo)線框中A、8兩端電壓以8與導(dǎo)線框移動(dòng)距

離x的關(guān)系圖像正確的是()

答案D

解析由楞次定律判斷可知,在導(dǎo)線框穿過磁場(chǎng)的過程中,4點(diǎn)的電勢(shì)始終高于B點(diǎn)的曲勢(shì),

則UAB始終為正值。AB.QC兩邊切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均為E=Bav,導(dǎo)線樞移動(dòng)

33

距離在0?“內(nèi)時(shí),A8切割磁感線,A8兩端的電壓是路端電壓,則以8=4七=]&m:導(dǎo)線框

移動(dòng)距離在〃?2〃內(nèi)時(shí),導(dǎo)線框完全在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),穿迂導(dǎo)線框的磁通量沒有變化,不產(chǎn)生

感應(yīng)電流,則UAB=E=BOV;導(dǎo)線框移動(dòng)距離在24?3。內(nèi)時(shí),A、B兩端的電壓等于路端電

壓的/則,4產(chǎn)加=加或,,故D正確。

11.如圖所示,光滑的足夠長(zhǎng)的平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距/,在M、。和N、Q間各

連接一個(gè)額定電壓為U、阻值恒為R的燈泡Li、L2,在兩導(dǎo)軌間矩形區(qū)域CN價(jià)內(nèi)有垂直導(dǎo)軌

平面豎直向上、寬為面的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為國(guó),且磁場(chǎng)區(qū)域可以移動(dòng),一電

阻也為R、長(zhǎng)度大小也剛好為I的導(dǎo)體棒ab垂直固定在磁場(chǎng)左邊的導(dǎo)軌上,離燈泡L足夠遠(yuǎn)。

現(xiàn)讓勻強(qiáng)磁場(chǎng)在導(dǎo)軌間以某一恒定速度向左移動(dòng),當(dāng)棒時(shí)剛處于磁場(chǎng)時(shí)兩燈泡恰好正常工

作。棒"與導(dǎo)軌始終保持良好接觸,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。

(1)求磁場(chǎng)移動(dòng)的速度大?。?/p>

(2)若保持磁場(chǎng)不移動(dòng)(仍在矩形區(qū)域),而使磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間/均勻變化,兩燈泡中有

一燈泡正常工作且都有電流通過,設(shè)/=0時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度為胸,垂直紙面向外為正方向。試

求出經(jīng)過時(shí)間t時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的可能值B,.

答案0瑞⑵“。第7

解析(1)當(dāng)《血棒剛處于磁場(chǎng)時(shí),〃〃棒切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),相當(dāng)于電源,燈泡剛

好正常工作,則電,路中路端電,壓。,卜=(/

由電路的分壓之比得U內(nèi)=2U

則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=U/+U內(nèi)=3U

由E=B0lv=3U,可得

DOl

(2)若保持磁場(chǎng)不移動(dòng)(仍在“價(jià)矩形區(qū)域

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