课时2 电磁感应中的电路问题、图象问题
1.在垂直于匀强磁场的平面中,有两根平行的、电阻不计金属轨道,两根金属滑杆ab,cd平行的搁在轨道上方,金属滑杆电阻Rabcd,如图所示。金属滑杆与导轨接触良好,不计摩擦力。当ab在水平外力F1作用下匀速向右滑动时,cd在水平外力F2的作用下保持静止不动,则F1,F2以及金属滑杆两端电压Uab与Ucd的比较结果是( B )
A.F1>F2,Uabcd B.F1=F2,Uab=Ucd
C.F12,Uab=Ucd D.F1=F2,Uabcd
解析:通过两导线电流强度一样,两导线都处于平衡状态,则F1=BIl,F2=BIl,所以F1=F2,A,C错误;ab在做切割磁感线运动,相当于电源,Uab≠IRab,Uab是路端电压,即为外电阻R2上的电压,即Uab=Ucd。
2.在两根光滑的平行金属导轨上有两根直导线,其中一根导线接有电流表A,如图所示。两直导线在匀强磁场中以相同速度v平行于金属导轨运动,则下列说法正确的是( A )
A.电流表A的读数为零
B.导轨与直导线所围面积内的磁通量增大
C.导轨与直导线所围面积内的磁通量减小
D.接有电流表A的直导线不产生感应电动势
解析:闭合回路的磁通量不变,故回路中无感应电流,电流表无示数,但两导线由于切割磁感线而产生感应电动势,故只有选项A正确。
3.磁卡的磁条中有用于存储信息的、磁极方向不同的磁化区,刷卡器中有检测线圈,当以速度v0刷卡时,在线圈中产生感应电动势。其E
t关系如图所示。如果只将刷卡速度改为
,线圈中的Et关系图可能是( D )
解析:若将刷卡速度改为,线圈切割磁感线运动时产生的感应电动势大小将会减半,周期将会加倍,故D项正确。
4.如图所示,一粗细均匀的正方形金属线框abcd,其边长为L,它匀速地穿过一个有界的匀强磁场区域,磁场宽度大于L,则a,b两点间电压uab随时间的变化规律大致为( D )
解析:当线框刚进入磁场的过程中,线圈的cd边在切割磁感线,相当于一个电源。而ab边则是外电路的一部分,设每边电阻为R,则Uab=IR=
BLv。当线框全部处在磁场中时,穿过线圈的磁通量不变,因此回路感应电流为零,但ab,cd均在切割磁感线,电动势为E=BLv,ab两端的电压Uab=E=BLv。
当线框从磁场中出来时,线圈的ab边在切割磁感线,相当于一个电源,则Uab=E-IR=
BLv。
