1、1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】 A2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 边所受安培力 F 随时间变化的图象为(安培力取向上为
2、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ER R t BSR t01 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 B tab，同理分析，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 FBIl ab知，I、l ab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2合导线框，由位置 1(左)沿纸面匀速运动到位置 2(右)取线框刚到达磁场边
3、界的时刻为计时起点( t0)，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)电阻 R 消耗的电功率【解析】 (1)由法拉第电磁感应定律，有 E
4、Bdv(2)两金属板间河水的电阻 rdS由闭合电路欧姆定律，有 I Er R BdvS d SR(3)由电功率公式 PI 2R，得 P 2R(BdvS d SR)【答案】 (1)Bdv (2) (3) 2RBdvS d SR ( BdvS d SR)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 3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)910 2 J19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L2场方向垂直纸面向里，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4【答案】 (1)0.4 V (2)0.16 W (3)2 s
