《2017-2018学年高考物理专题45电磁感应中的图象问题小题狂刷》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高考物理专题45电磁感应中的图象问题小题狂刷（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、狂刷45 电磁感应中的图象问题1如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R。在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由静止下落到刚完全穿过匀强磁场区域过程的vt图象，图中字母均为已知量。重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是A金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿adcba方向B金属线框的边长为v1(t2t1)C磁场的磁感应强度为D金属线框在0t4的时间内所产生的热量为【答案】BCD又l=v1(t2t1)
2、，联立解得：，故C正确；t1到t2时间内，根据能量守恒定律，产生的热量为：Q1=mgl=mgv1(t2t1)；t3到t4时间内，根据能量守恒定律，产生的热量为：；故；故D正确。2一个面积S=4102 m2、匝数n=100的线圈放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，则下列判断正确的是A在开始的2 s内穿过线圈的磁通量变化率等于0.08 Wb/sB在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零C在开始的2 s内线圈中产生的感应电动势等于8 VD在第3 s末线圈中的感应电动势等于零【答案】AC【名师点睛】本题中磁感应强度均匀增大，穿过线圈的磁通量均匀增加，线
3、圈中产生恒定的电动势，由法拉第电磁感应定律求出感应电动势，是经常采用的方法和思路。3如图甲所示，边长L=0.4 m的正方形线框总电阻R=1 （在图中用等效电阻画出），方向垂直纸面向外的磁场充满整个线框平面。磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示，则下列说法中正确的是A回路中电流方向沿逆时针方向B线框所受安培力逐渐减小C5s末回路中的电动势为0.08 VD06 s内回路中产生的电热为3.84102 J【答案】CD【名师点睛】本题是法拉第电磁感应定律、欧姆定律、焦耳定律和楞次定律等知识的综合应用，这些都是电磁感应现象遵守的基本规律，要熟练掌握，并能正确应用。4如图（a）所示，在足够长的光滑的斜
4、面上放置着金属线框，垂直于斜面方向的匀强磁场的磁感应强度B随时问的变化规律如图（b）所示（规定垂直斜面向上为正方向）。t=0时刻将线框由静止释放，在线框下滑的过程中，下列说法正确的是A线框中产生大小、方向周期性变化的电流BMN边受到的安培力先减小后增大C线框做匀加速直线运动D线框中产生的焦耳热等于其机械能的损失【答案】BC【解析】穿过线圈的磁通量先向下减小，后向上增加，则根据楞次定律可知，感应电流方向不变，选项A错误；因B的变化率不变，则感应电动势不变，感应电流不变，而B的大小先减后增加，根据F=BIL可知，MN边受到的安培力先减小后增大，选项B正确；因线圈平行的两边电流等大反向，则整个线圈受
5、的安培力为零，则线圈下滑的加速度为gsin 不变，则线框做匀加速直线运动，选项C正确；因安培力对线圈不做功，斜面光滑，则线框的机械能守恒，选项D错误。5如图甲所示，正方形金属线圈abcd位于竖直平面内，其质量为m，电阻为R。在线圈的下方有一匀强磁场，MN和MN是磁场的水平边界，并与bc边平行，磁场方向垂直于纸面向里。现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落，图乙是线圈由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的vt图象，图中字母均为已知量。重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是A金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿abcda方向B金属线框的边长为v1(t2t1)/2C磁场的磁感应强度为D
6、金属线框在0t4的时间内所产生的热量为【答案】ACD【名师点睛】本题电磁感应与力学知识简单的综合，能由图象读出线框的运动情况，选择与之相应的力学规律是解答本题的关键，要加强练习，培养自己识别、理解图象的能力和分析、解决综合题的能力。6如图所示，光滑固定金属导轨与水平面成一定角度，将完全相同的两个导体棒P、Q相继从导轨顶部同一位置M处无初速释放，在导轨中某部分（图中两虚线之间）有一与导轨平面垂直的匀强磁场。已知P棒进入磁场时恰好做匀速运动，则从P棒进入磁场开始计时，到Q棒离开磁场（设导轨足够长，除P、Q杆外其余电阻不计），P棒两端电压随时间变化的图象可能正确的是A BC D【答案】AC7如图甲所
7、示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒。从t=0时刻起，棒上有如图乙所示的持续交流电流I，周期为T，最大值为Im，图1中I所示方向为电流正方向。则金属棒A一直先向右后向左移动B速度随时间周期性变化C受到的安培力随时间周期性变化D受到的安培力在一个周期内做正功【答案】BC【名师点睛】解决本题关键先根据左手定则判断安培力的方向，导体棒在安培力作用下，先做匀加速直线运动，由于电流方向变化，所以安培力方向也是变化即与原来相反，故导体棒再在安培力作用下匀减速直线运动，根据电流周期性变化，安培力也周期性变化，速度也周期变化。8
8、如图，画出的是穿过一个闭合线圈的磁通量随时间的变化规律，以下哪些认识是正确的A第0.6 s末线圈中的感应电动势为4 VB第0.9 s末线圈中的瞬时电动势比0.2 s末的大C第0.1 s末线圈的瞬时电动势为零D第0.2 s末和第0.4 s末的瞬时电动势的方向相同【答案】AB【解析】题图给出了磁通量的变化图象，由法拉第电磁感应定律计算：第0.6 s末线圈中的感应电动势为E=4 V，A正确。第0.9 s末线圈中的瞬时电动势为30 V，第0.2 s末的瞬时电动势为40 V，所以B正确。第0.1 s末线圈的瞬时电动势不为零，C错误。第0.2 s末和第0.4 s末的瞬时电动势的方向相反，D错误。9在光滑绝
9、缘水平面上有一有界磁场，左边界为直平面，磁感应强度B=2 T，方向竖直向下，如图（1），现有一正方形线框的的右边正好与磁场边界对齐，现施加一平行于线框的水平力F，使之由静止开始进入磁场区域，水平力F随时间变化的规律如图（2）所示，已知线框质量为m=1 kg，则线框进入磁场过程中，下列说法正确的是A线框做变加速直线运动B线框产生的焦耳热等于0.5 JC通过线框的电量为0.5 CD线框电阻R=4 【答案】CD10如图，正方形闭合导线框在边界水平的匀强磁场区域的上方，由不同高度静止释放，用、分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻，用、分别表示线框ab边和cd边刚出磁场的时刻。线框下落过程中形状不
10、变，ab边始终保持与磁场水平边界平行，线框平面与磁场方向垂直。设磁场区域的宽度大于线框的边长，不计空气阻力的影响，则下列反映线框下落过程中速度v随时间t变化规律的图象有可能的是A BC D【答案】BCD但相差不大，则线框进入磁场后可能先减速再匀速，故A错误，B正确；若线框的速度，但相差不大，则线框进入磁场后可能先加速再匀速；若线框的速度v远小于，则线框进入磁场后加速，加速度减小，故选项C正确；若线框的速度，则线框进入磁场一直匀速至全部进入磁场，故选项D正确。【名师点睛】解决本题的关键能够根据物体的受力判断物体的运动，结合安培力公式、切割产生的感应电动势公式进行分析。11如图甲所示，圆形线圈P静
11、止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流i，电流随时间变化的规律如图乙所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为FN，则At1时刻FNG，P有收缩的趋势【答案】BC12如图甲所示，矩形导线框固定在匀强磁场中，磁感线方向与导线框所在平面垂直。规定垂直纸面向里方向为磁场的正方向，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。则A从0到t2时间内，导线框中电流的方向先为adcba再为abcdaB从0到t2时间内，导线框中电流的方向始终为adcbaC从0到t1时间内，导线框中电流越来越小D从0到t1时间内，导线框ab边受到的安培力越来越小【答案】BD13如图所示，等腰三角形内分
12、布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为2L，高为L，纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在t=0时刻恰好位于如图所示的位置，以顺时针方向为导线框中电流的正方向，下面四幅图中能够正确表示导线框中的电流位移（Ix）关系的是A BC D【答案】B【解析】将整个过程分成三个位移都是L的三段，根据楞次定律判断感应电流方向。由感应电动势公式，l是有效切割长度，分析l的变化情况，确定电流大小的变化情况。位移在0L过程：磁通量增大，由楞次定律判断感应电流方向为顺时针方向，为正值，则；位移在L2L过程：磁通量先增大后减小，由楞次定律判断感应电流方向先为顺时针方
13、向，为正值，后为逆时针方向，为负值，ACD错误；位移在2L3L过程：磁通量减小，由楞次定律判断感应电流方向为逆时针方向，为负值，大小，B正确。14如图所示，等腰直角三角形区域内有垂直于纸面向内的匀强磁场，左边有一形状完全相同的等腰直角三角形导线框，线框从图示位置开始水平向右匀速穿过磁场区域，规定线框中感应电流逆时针方向为正方向，线框刚进入磁场区域时感应电流为i0，直角边长为L。其感应电流i随位移x变化的图象正确的是A BC D【答案】C15如图所示，线圈固定于分别均匀的磁场中，磁场方向垂直线圈平面.当磁场的磁感应强度随时间变化时，该磁场对边的安培力大小恒定.下列描述随变化的图象可能正确的是A
14、BC D【答案】B【名师点睛】该题考查法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律的应用，注意安培力表达式中，磁感应强度B与B同时存在是解答的关键。16在水平桌面上，一个圆形金属框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒，导体棒与导轨接触良好，导体棒处于另一均强磁场中，该磁场的磁感应强度恒定，方向垂直导轨平面向下，如图甲所示。磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示。内磁场方向垂直线框平面向下若导体棒始终保持静止，并设向右为静摩擦力的正方向，则导体棒所受的静摩擦力随时间变化的图象是A BC D【答案】D【名师点睛】本题表面上要求静摩擦力大小与方向，实际上是确定安培力的方向与大小，所以考查了法拉第电磁感应定律与楞次定律。17一面积、匝数=100匝的线圈放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B的大小随时间按如图所示的规律变化，则A在开始2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零B开始2s内穿过线圈的磁通量的变化率C在开始2 s内线圈中产生的感应电动势=0.08 VD在第3 s末感应电动势等于零【答案】B【解析】在开始2 s内穿过线圈的磁通量的变化量，不等于零，选项A错误；开始2 s内穿过线圈的磁通量的变化率，选项B正确；在开始2 s内线圈中产生的感应电动势，选项C错误；在第3
