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江苏省溧阳中学届高二物理第1页共4页4.5法拉第电磁感应定律的综合应用（4）命题人：杨福松【知识要点】1．电磁感应中常见的图象种类：利用图象研究物理过程形象直观，电磁感应中有常见的磁感应强度B、磁通量φ、感应电动势E、感应电流i随时间变化的图象，有由于切割产生的感应电动势随位移x的变化图象等。2．图象类问题处理基本类型：a、要会利用法拉第电磁感应定律和等效电路知识求作有关图象。b、要会利用已知的有关图象及电磁感应规律求I感大小和方向。【例题分析】【例1】如图甲所示，两根平行的光滑导轨竖直放置，处于垂直轨道平面的匀强磁场中，金属杆ab接在两轨道间，在开关S断开时，让ab自由下落，ab下落的过程中总保持与导轨垂直并与之接触良好，设导轨足够长且电阻不计，当开关S闭合时开始计时，ab下落时的产生的电动势E随时间t变化图象可能是图乙中的哪一个？（）【例2】如图所示，虚线上方空间有匀强磁场。扇形导线框绕垂直于框面的轴O以角速度ω匀速转动。线框中感应电流方向以逆时针为正。那么能正确表明线框转动一周感应电流变化情况的是下列图乙中的哪一个？（）BωO图甲江苏省溧阳中学届高二物理第2页共4页【例3】如图所示，均匀线框abcdef的各边长l均为10㎝，电阻r均为1Ω，现使线框以v=10m/s的恒定速度，从图示位置开始沿x轴运动，并开始计时，直到全部穿过磁感应强度为B=0.5T、宽度为10㎝的匀强磁场区域。试画出上述过程中，线框的a、b两点间的电势差Uab随时间t的变化图线。【分层作业】法拉第电磁感应定律的综合应用（4）班级姓名学号1、在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图1所示，当磁场的磁感应强度B随时间t如图2变化时，图3中正确表示线圈感应电动势E变化的OitAOitBitOCOitD图乙lllllabcdefx××××××××B图1IBt/sO图22345江苏省溧阳中学届高二物理第3页共4页是（）2、如图所示，有理想边界的两个匀强磁场，磁感应强度均为B＝0.5T，边界间距s＝0.1m。一边长Ｌ＝0.2m的正方形线框abcd由粗细均匀的电阻丝围成，总电阻R＝0.4Ω。现使线框以v＝２m/s的速度从位置Ⅰ匀速运动到位置Ⅱ。（１）求cd边未进入右方磁场时线框所受安培力的大小。（２）求整个过程中线框所产生的焦耳热。（３）在坐标图中画出整个过程中线框a、b两点的电势差abU随时间t变化的图线。3．如图甲所示．一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距L＝0.20m，电阻R＝1.0Ω；有一导体杆静止地放在轨道上与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B＝0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下．现用一外力F沿轨道方向拉杆，使杆做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图乙所示．求杆的质量m和加速度a．BBⅠⅡabdcsUabtE2E0E0-E0-2E0O12345t/sE2E0E0-E0-2E0O12345t/sE2E0E0-E0-2E0O12345t/sE2E0E0-E0-2E0O12345t/sABCD图3图（乙）江苏省溧阳中学届高二物理第4页共4页图（甲）