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1、专练 6 图象问题(二)电磁学部分一、单项选择题1如图 1 所示，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形线框 abc 的 ab 边与磁场边界平行，现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与 ab 边垂直，则下列各图中哪一个可以定性地表示线框在穿过磁场区域的过程中感应电流随时间变化的规律(规定逆时针方向为感应电流的正方向)( )解析 根据法拉第电磁感应定律和楞次定律可知，可以定性地表示线框在穿过磁场区域的过程中感应电流随时间变化规律的是图 D.答案 D2空间某一静电场的电势 随 x 变化情况如图 2 所示，下列说法中正确的是( )A空间各点电场强度的方向均与
2、 x 轴垂直B电荷沿 x 轴从 O 移到 x1的过程中，电场力不做功C正电荷沿 x 轴从 x1移到 x2的过程中，电场力做正功，电势能增加D负电荷沿 x 轴从 x1移到 x2的过程中，电场力做负功，电势能增加解析 除 x2点外，空间各点电场强度的方向均不与 x 轴垂直，选项 A 错误；电荷沿 x 轴从 O 移到 x1的过程中，电场力做功，选项 B 错误；正电荷沿 x轴从 x1移到 x2的过程中，电场力做正功，电势能减小，负电荷沿 x 轴从 x1移到 x2的过程中，电场力做负功，电势能增加，选项 C 错误，D 正确答案 D图 1图 23一边长为 l、质量为 m、阻值为 R 的正方形导体框置于垂直
3、纸面向里的匀强磁场中，匀强磁场具有理想的右边界，如图 3 甲所示，开始时导体框的右边与磁场的边界重合，从该时刻开始计时，在导体框上施加一水平向右的外力F，导体框在外力作用下向右做匀加速直线运动，经时间 t0导体框的左边与磁场的边界重合，已知外力 F 的变化规律如图乙所示，则该磁场的磁感应强度为( )图 3AB BB1 lmR t01 l2mR t0CB DB1 lmR 2t02 lmR t0解析 由题述和题图，利用牛顿第二定律可知，F0ma，3F0BIlma，I，vat0，联立解得 B，选项 B 正确 BlvR1l2mRt0答案 B5(2014山东潍坊二模)带电荷量分别为 q 和q 的点电荷放
4、在 x 轴上，相距为L，图中能正确反映两电荷连线上场强大小 E 与 x 关系的图象是( )解析 等量异种点电荷连线中点的电场强度最小，但不为零，越靠近电荷，电场强度越大，同时等量异种点电荷连线上的电场强度大小关于中点对称，据此可知 A 项正确4(2014苏北四市模拟)如图 6 所示，在竖直向下的匀强磁场中有两根竖直放置的平行粗糙导轨 CD、EF，导轨上放有一金属棒 MN.现从 t0 时刻起，给金属棒通以图示方向的电流且电流大小与时间成正比，即 Ikt，其中 k 为常量，金属棒与导轨始终垂直且接触良好下列关于导体棒的速度 v、加速度 a 随时间 t 变化的关系图象，可能正确的是 ( )解析 导体
5、棒受到导轨的支持力大小等于安培力大小，即FNBILBkLtt，在竖直方向上有 mgFNma，则 agt，选项BkLmD 正确，C 错误；根据导体棒向下先做加速度逐渐减小的变加速运动，后做加速度逐渐增大的变减速运动的过程可知，选项 A 错误，B 正确答案 BD8如图 4 甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器 C 和电阻R，导体棒 MN 放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强度 B 的变化情况如图乙所示(图示磁感应强度方向为正)，MN始终保持静止，忽略电容器 C 的充电时间，则在 0t2时间内( )图 6图 4A电容器 C 所带的电荷量大小减小B电容器 C
6、的 a 板先带正电后带负电CMN 所受安培力的大小始终没变DMN 所受安培力的方向先向右后向左解析 磁感应强度均匀变化，产生恒定电动势，电容器 C 所带的电荷量大小始终没变，选项 A 和 B 均错误；由于磁感应强度发生变化，MN 所受安培力的大小也发生变化，MN 所受安培力的方向先向右后向左，选项 C 错误，D正确答案 D9. 在光滑水平桌面上有一边长为 l 的正方形线框abcd，bc 边右侧有一等腰直角三角形匀强磁场区域 efg，三角形腰长为 l，磁感应强度竖直向下，a、b、e、f 在同一直线上，其俯视图如图 8 所示，线框从图示位置在水平拉力 F 作用下向右匀速穿过磁场区，线框中感应电流
7、it 和 Ft 图象正确的是(以逆时针方向为电流的正方向，以水平向右的拉力为正，时间单位为 l/v) ( )解析 根据 EBLv，线框匀速运动时，有效切割长度均匀增加，感应电流均匀增加，且感应电流方向为逆时针方向，为规定的正方向；当 bc 边出磁场时 ad 边刚好进入磁场，有效切割长度依然是均匀增加，而感应电流方向为顺时针方向，故 A 错，B 对；安培力 F(vttan )2，拉力等B2L2vRB2vR图 8于安培力的大小，都是时间的二次函数，且拉力一直向右，故 C 错，D 对答案 BD10(2014吉林联考)两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有 A、B、C 三点，如图 9 甲
8、所示一个电荷量为 2 C，质量为 1 kg 的小物块从 C 点静止释放，其运动的 vt 图象如图乙所示，其中 B 点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)则下列说法正确的是( )图 9AB 点为中垂线上电场强度最大的点，场强 E1 V/mB由 C 到 A 的过程中物块的电势能先减小后变大C由 C 到 A 的过程中，电势逐渐升高DA、B 两点电势差 UAB5 V解析 由图乙知，小物块在 B 点时加速度最大，故 B 点场强最大，加速度大小为 2 m/s2，据 qEma 得 E1 V/m，选项 A 正确；由 C 到 A 的过程中小物块的动能一直增大，电势能始终在减小，故电势逐渐降低，选项 B、C 错误；根据动能定理有 qUAB mv mv ，解得：UAB5 V，选项 D 正122 B122 A确答案 AD方法技巧 图象类选择题的两个常见解法(1)排除法：定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化)，特别是物理量的正、负，排除错误的选项(2)函数法：根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系，然后由函数关系对图象作出分析和判断，这未必是最简捷的方法，但却是最有效的方法
