《2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训》专题66 电磁感应现象中的图像问题(解析版)

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2023 届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训
专题 66 电磁感应现象中的图像问题
特训目标 特训内容
目标 1 I-t 图像或 I-x 图像(1T—4T
目标 2 U-t 图像或 U-x 图像(5T—8T
目标 3 F-t 图像或 F-x 图像(9T—12T
目标 4 P-t 图像或 P-x 图像(13T—16T
目标 5 v-t 图像或 v-x 图像(17T—20T
【特训典例】
一、I-t 图像或 I-x 图像
1.如图所示,afde 为一边长为 2L的正方形金属线框,bc分别为 affd 的中点,从这两点剪断后,用 bc
直导线连接形成了五边形线框 abcde
左侧有一方向与线框平面垂直、宽度为 2L的匀强磁场区域,现让线
框保持 aecd 边与磁场边界平行,向左匀速通过磁场区域,以 ae 边刚进入磁场时为计时零点。则线框中
感应电流随时间变化的图线可能正确的是(规定感应电流的方向逆时针为正)(  )
AB
CD
【答案】A
【详解】根据题意,设线框匀速运动的速度为 ,导线框的总电阻为 ,开始 边进入磁场切割磁感线,
根据法拉第电磁感应定律有 则感应电流为 根据右手定则可知,感应电流的方向为
逆时针;当运动一段时间 后, 点进入磁场,根据题意可知 根据几何关系可知,切割磁感线的有
效长度为 同理可得,感应电流为 根据右
手定则可知,感应电流的方向为逆时针;当运动时间为 时, 边开始离开磁场,切割磁感线有效长度
为 ,同理可得,感应电流为 根据右手定则可知,感应电流的方向为顺时针;当时间为
时, 点开始离开磁场,根据几何关系可知,切割磁感线的有效长度为
同理可得,感应电流为 根据右手定则可知,感应电流的方向
为顺时针,综上所述可知,BCD 错误 A正确。故选 A
2.如图所示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为底边长为 2a的等腰直角三角形区域,Ⅰ、Ⅲ区域有垂直纸面向外的匀强磁
场,Ⅱ区域有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小相等。一边长为 a的正方形金属框在纸面内匀速
通过磁场,通过磁场过程中正方形的一条边始终保持与等腰直角三角形的底边重合。取金属框中的感应电
流顺时针方向为正,金属框通过磁场过程中,下图中能正确描述金属框中感应电流随时间变化关系的是(
AB
CD
【答案】A
【详解】通过“增反减同”来判断,线框开始进入磁场运动 a的过程中,对应时间为 0T,通过线框的
磁通量增大,根据楞次定律可判断出感应电流沿顺时针方向,在 T时刻,线框中有一半的面积有磁场覆盖,
此时对应感应电流大小为 I;线框再运动 a的过程中,对应时间为 T2T,由于垂直纸面向内磁场的介入,
通过线框的磁通量先增大后减小,根据楞次定律可判断出感应电流方向先沿顺时针再沿逆时针,且通过的
磁通量达到最大时,感应电流大小为 0,在 2T时刻,此时线框全被磁场覆盖住,所以此时对应感应电流大
小为 2I;接着再运动 a,对应时间为 2T3T,通过线框的垂直纸面向里的磁通量先增大后减小,当通过
磁通量达到最大时,感应电流为 0,且根据楞次定律可判断出感应电流先沿逆时针后沿顺时针,且在 3T
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