矩形线框转动切割问题分类例析

所谓线框转动切割,通常是指线框绕莱一固定轴在磁场中转动而切割磁力线。由于这类电磁感应难度较大,且问题涉及的知识点多,信息量大,综合性强。因此已成为高考命题中的热点内容。本文试就线框在匀强磁插,直线电流磁场,辐向磁场中转动切割的考题为例。给予分类解析与评述。 一、线框在匀强磁场中转动切割 例1.如图1所示,单匝闭合的线框在匀强磁场中以角速度ω绕中心轴OO＇逆时针匀速转动。已知线框的边长ab=cd=L_1=0.20米,bc=ad=L_2=0.10米,线框的电阻值R=0.50欧姆,角速度ω=300弧度/秒。匀强磁场磁感应强度的大小为B=0.50特斯拉,方向与转轴OO＇垂直,规定当线框平面与B垂直并且ab边在纸面前时,开始计算线框的转角θ。     

从一道题谈克服安培力所做的功与焦耳热问题

在高三学情调研考试中曾遇到这样的一道题.题目.如图1(甲)所示,一正方形单匝线框abcd放在光滑绝缘水平面上,线框边长为L、质量为m、电阻为R.该处空间存在一方向竖直向下的匀强磁场,其右边界MN平行于ab,磁感应强度B随时间t变化的规律如图(乙)所示,0～t0时间内B随时间t均匀变化,t0时间后保持B=B0不变.     

是0?还是1C?还是…

图1某学校高三月考有一试题如下:如图1所示,边长L=0.1m的正方形金属线框abcd,质量m=0.1kg,总电阻R=0.02Ω,从高为h=0.2m处自由下落(abcd始终在竖直平面内且ab水平),线框下有一水平的有界匀强磁场,竖直宽度L=0.1m,磁感应强度B=1.0T,方向如图.(g=10m/s2)求:(1)线框穿越磁场过程中     

探析感应电动势——对一道习题及解法的商榷

2006届全国100所名校示范卷·高三模拟卷·物理卷(七)(江西金太阳)中有这样一道题(第7题):原题:用均匀导线做成的正方形线框,每边长为0.2m,正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中,如图1所示.当磁场以10T/s的变化率增强时,线框中点M、N两点间的电势差是:(A)UMN=0.1V.(B)UMN=     

闭合线圈在匀强磁场中运动是否有机械能损失——电磁感应中一个被忽视的问题

题目　如图 1所示 ,一闭合的小金属环用一根绝图 1缘细杆挂在固定点 O处 ,使金属环绕竖直线 OO′来回摆动的过程中穿过水平方向的匀强磁场区域 ,磁感线方向跟线框平面垂直 ,若悬点摩擦和空气阻力均不计 ,则 (　　 )A.线框进入或离开磁场区域时 ,都产生感应电流 ,而且电流的方向相反B.线框进入磁场区域后越靠近 OO′线时速度越大 ,而且产生的感应电流也越大C,线框开始摆动后 ,摆角会越来越小 ,摆角小到某一值后将不再减小D.线框摆动过程中 ,机械能将完全转化为线框中的电能与该题题意相近的题目很多 ,共同的答案均为选项 AC,其中对选项 …     

电学易错题及错解剖析

题目1：如图1所示,匀强磁场的磁感应强度为B．磁场中有正方形线框abcd,线框总电阻为R,边长为L,每边质量为m．磁场方向水平向右,开始时线框处于水平位置且bc边与磁场垂直,把线框由静止释放,使它以bc为轴在t秒内由水平位置转到竖直位置刚好又静止下来。则在这个过程中,线框中平均感应电动势为______,产生的热量为_________。     

感生电动势只分布在变化磁场内吗?

1问题的提出习题课上笔者出示了这样一道题:题1.如图1所示,用均匀导线做成的矩形线框abcd,且bc=2ab,ab=0.2m,线框的一半放在指向纸面向里的匀强磁场里.当该磁场以10T/s的变化率均匀增加时,求线框中e、f两点的电势差的大小.图1图2很多学生是这样分析的:整个回路的感生电动势为:E     

由一道电磁感应类高考题所引起的思考

<正>题目如图1所示,空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场,竖直方向磁场区域足够长,磁感应强度B=1.0T,每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为d=0.5m。现有一边长L=0.2m、质量m=0.1kg、电阻R=0.1Ω的正方形线框MNOP以初速度v0=7m/s的从左侧磁场边缘水平进入磁场。求:线框能穿过的完整条形磁场区     

例析法拉第电磁感应定律的电量表达式的应用

在电磁感应现象中,当导棒或线框受到安培力(尤其是变化的安培力)作用改变运动状态时,安培力(用平均值代替)的冲量I安=F安Δt=(BIL)Δt=BL(IΔt)=BLq.再由法拉第电磁感应定律E=nΔφΔt,结合q=IΔt,I=ER可得定律的电量表达式q=nΔφR.在相关问题中如果能将以上两个结论相结合,往往会有意想不到的效果.【例1】如图1所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道相距L=1m,两轨道之间用电阻R=2Ω连接,有一质量为m=0.5kg的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=2T的匀强磁场中,磁场方…     

对一道质量检测题的商榷

本刊1992年第10期刊登的“青岛市1992年高三目标教学质量检测物理试题”的第8题,命题不妥,很值得商榷。 [原题] 有界匀强磁场沿水平分布在abcd区域内,在磁场的正上方有金属线框efgh。(如图);当gh边距磁场边界线ab高为H时,释放线框自由落下,线框全部进入磁场的过程中,线框恰好做匀速运动,下列说法中对的是: A.若线框从大于H高处释放,则线框全部进入磁场的过程是先减速可能后做匀速运动。 B.若线框从小于H高处释放,则线框全部进入磁     

产生正弦式交流电的模型

1．线框在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动 例1如图1所示,abcd是交流发电机的矩形线圈,ab=30cm,bc=10cm,共50匝,它在B=0．8T的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴沿顺时针方向匀速转动,     

例谈单位圆的解题功能

在三角函数教学中我们引进了单位圆,这对于直观表示任意角的三角函数,描绘三角函数图象,研究三角函数的有关性质及推导三角公式等提供了极大的方便.其实,单位圆在解题中,尤其在利用单位圆构造条件可化数为形的解题中,有着独特的功能.现举例如下:例1已知sin4αcos2β csions24αβ=1,求证:cos4βsin2α csions42αβ=1.证明设点A为scoins2αβ,csoins2βα,点B为(cosβ,sinβ),则A,B均在单位圆上.过B点圆的切线L的方程为xcosβ ysinβ=1,显然A点在L上,则A,B两点重合(切点唯一).∴scions2αβ=cosβ,csoins2βα=sinβ,即sin2α=cos2β,co…     

巧用能量观点解电磁感应问题

电磁感应的过程总是伴随着能量转化的过程,在某些有做功过程的电磁感应问题中,可以从能量的角度考虑问题,用能的转化和守恒定律求解更加方便.例1　如图1所示,在平行虚线范围内有B=1T、高度h=1m、方向垂直纸面向里的匀图1强磁场区域.线框质量m=0.1kg、电阻R=1Ω,框面跟纸面平行,     

拨开迷雾,抓住本质——高中物理电磁感应教学中的体会

笔者所在的学校,物理学科使用的是鲁科版教科书。在电磁感应这一章,教材利用了下面的情境:如图1所示,矩形线框CDMN平面与磁感应强度为B的磁场垂直,CM与DN间的距离为L,MN以速率v匀速向右做垂直切割磁感线运动,在时间Δt内导体棒MN由原来位置运动至M′N′,这个过程中线框     

论述题及说理题分类解析

一、论述证明题例1:如图所示,质量为m、边长为L的正方形线框abcd,从垂直纸面向里的水平有界匀强磁场的上方h高度处由静止自由下落,磁场高度为H,线框下落过程中始终在同一竖直平面内且cd边与磁场边界都沿水平方向。请证明线框进入磁场的过程中任意时刻线框克服安培力做功的功率等于线框的电功率。     

结合一个题的解答谈知识的拓展

下面这个题常出现在高中物理内容的出版物和试卷上,笔者觉得是个好题目.特此向大家推荐. 例题一轻弹簧一端固定于O点,另一端系一质量为m的重物.将重物从与点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速释放,让它自由摆下,轨迹最低点为B点.已知OA=L1,OB=L2,弹簧的劲度系数为k.不计空气阻力,重物到达最低点B时弹簧弹性势能为Ep,试证明:     

结合一个题的解答谈知识的拓展

下面这个题常出现在高中物理内容的出版物和试卷上,笔者觉得是个好题目.特此向大家推荐. 例题 一轻弹簧一端固定于O点,另一端系一质量为m的重物.将重物从与点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速释放,让它自由摆下,轨迹最低点为B点.已知OA=L1,OB=L2,弹簧的劲度系数为k.不计空气阻力,重物到达最低点B时弹簧弹性势能为Ep,试证明:     

自感电路的特点及应用

自感现象是电磁感应现象的特例 ,即回路中磁通量的变化是由回路本身电流的改变引起的 .自感现象在生产、生活中也有许多应用 ,关于自感现象的试题在各类考试中也常出现 .学生在解答这类问题时总是抓不住解题的要领而出错 .其实 ,只要抓住自感电路的特点进行解答 ,很多问题都能迎刃而解 .一、抓住通过自感线圈的电流不能突变的特点进行解题一个含有自感线圈的电路与电源接通或断开时 ,由于自感线圈内自感电动势的作用 ,通过自感线圈的电流只能渐变而不能突变 ,利用这一特点可以快速解答相关问题 .例 1　如图 1所示电路 ,已知 E=1 2 V,r图 1= 1 Ω,R1=2 Ω,R2 =9Ω,R3=1 5Ω,L=2 H,开始开关 S与点 A接通 ,电路中电流恒定 .若将开关 S瞬间与点 B闭合 ,线圈 L中产生的最大自感电动势是多大 ?解析　当开关 S与点 A闭合时 ,通过线圈L的恒定电流可以由欧姆定律求得 ,即I0 =ER1 R2 r=1 A.当开关 S瞬间与点 B闭合时 ,线圈 L中电流不能突变 ,仍为 I0 =1 A,此时线圈 L、电阻R2 、R3构成回路 ,线圈 L中产生的最大自感电动势是 E′=I0 ( R2 ...     

电磁感应易错点案例分析

例题如右图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下,磁场中有一个边长为L的正方形金属框,已知ab边的质量为m,其他三边的质量不计,线框的总电阻为R,cd边装在固定的水平轴上.现将金属框从水平位置由静止开始释放,不计     

对一个电磁感应问题的再思考

在恒定的均匀磁场中,矩形导线框平面与磁场方向垂直,如图1所示.当线框由静止开始下落时,问线框将作何运动?许多人认为,线框作自由落体运动.笔者认为,这一答案值得商讨.线框在下落过程中,尽管在任一时刻,整个线框中的感应电动势之和为零,线框中无回路电流.但是,由于 ab、cd 边上的动生电动势εab、εcd 随着线框运动速