高考物理一轮复习电磁感应《电磁感应现象图像问题》典型题精排版(含答案)
高考物理一轮复习《电磁感应现象图像问题》典型题精排版1．如图所示，两个互连的金属圆环，小金属环的电阻是大金属环电阻的二分之一，磁场垂直穿过小金属环所在区域，当磁感应强度随时间均匀变化时，在小环内产生的感应电动势为E ，则a 、b 两点间的电势差为( ) A.12EB.13E C.23ED ．E2．如图所示，两光滑平行金属导轨间距为L ，直导线MN 垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处于垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B .电容器的电容为C ，除电阻R 外，导轨和导线的电阻均不计，现给导线MN 一初速度，使导线MN 向右运动，当电路稳定后，MN 以速度v 向右做匀速运动时( )A ．电容器两端的电压为零B ．电阻两端的电压为BLvC ．电容器所带电荷量为CBLvD ．为保持MN 匀速运动，需对其施加的拉力大小为B 2L 2vR3．如图所示，粗细均匀的导体组成一边长为a 的正三角形闭合线框ABC ，总电阻为R .磁感应强度为B 的匀强磁场仅限于边长为a 的菱形DEFG 区域内∠D ＝∠F ＝60°.磁场方向与菱形平面垂直．今使线框沿OO ′直线以速度v 匀速运动．OO ′过C 点且与AB 垂直，运动中保持△ABC 所在平面与磁场方向垂直．以C 与D 重合开始计时，设逆时针方向为线框中电流的正方向，则线框中的感应电流随时间变化的图象是( )4．一矩形线圈位于一匀强磁场内，磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示．以I表示线圈中产生的感应电流，取垂直于纸面向里为磁场的正方向，取顺时针方向的感应电流的方向为正，则以下的It图正确的是( )5．用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示．在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为U a、U b、U c和U d.下列判断正确的是( )A．U a<U b<U c<U d B．U a<U b<U d<U cC．U a＝U b<U c＝U d D．U b<U a<U d<U c6．如图所示，在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，金属框架ABC固定在水平面内，AB与BC间夹角为θ，光滑导体棒DE在框架上从B点开始在外力作用下以速度v向右匀速运动，导体棒与框架足够长且构成等腰三角形电路，若框架与导体棒单位长度的电阻均为R，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触，下列关于电路中电流大小I与时间t，消耗的电功率P与水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是( )7．如图所示，在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面．一导线框abcdefa位于纸面内，线框的邻边都相互垂直，bc边与磁场的边界P重合．导线框与磁场区域的尺寸如图所示．从t＝0时刻开始线框匀速横穿两个磁场区域．以a→b→c→d→e→f为线框中的电动势的正方向．以下四个Et关系示意图中正确的是( )8．如图所示，粗细均匀的、电阻为r 的金属圆环，放在图示的匀强磁场中，磁感应强度为B ，圆环直径为L .长为L ，电阻为r2的金属棒ab 放在圆环上，以速度v 0向左匀速运动，当ab 棒运动到图示虚线位置时，金属棒两端电势差为( )A ．0B ．BLv 0 C.12BLv 0 D.13BLv 0 9．在磁感应强度为B 的匀强磁场中，有一与磁场方向垂直、长度为L 的金属杆aO ，已知ab ＝bc ＝cO ＝L /3，a 、c 与磁场中以O 为圆心的同心圆(都为部分圆弧)金属轨道始终接触良好．一电容为C 的电容器接在轨道上，如图所示，当金属杆在与磁场垂直的平面内以O 为轴，以角速度ω顺时针匀速转动时( )A ．Uac ＝2U bO B ．U ac ＝2U abC ．电容器带电荷量Q ＝49BL 2ωCD ．若在eO 间连接一个电压表，则电压表示数为零10．如图所示，由7根长度都是L 的金属杆连接成的一个“日”字型的矩形金属框abcdef ，放在纸面所在的平面内．有一个宽度也为L 的匀强磁场，磁场边界跟cd 杆平行，磁感应强度的大小是B ，方向垂直于纸面向里，金属杆af 、be 、cd 的电阻都为r ，其他各杆的电阻不计，各杆端点间接触良好．现以速度v 匀速地把金属框从磁场的左边界水平向右拉，从cd 杆刚进入磁场瞬间开始计时，求：(1)cd 杆在磁场中运动的过程中，通过af 杆的电流；(2)从开始计时到金属框全部通过磁场的过程中，金属框中电流所产生的总热量Q .11．在磁感应强度为B＝0.4 T的匀强磁场中放一个半径为r0＝50 cm的圆形导轨，上面搁有互相垂直的两根导体棒，一起以角速度ω＝103rad/s逆时针匀速转动．圆导轨边缘和两棒中央通过电刷与外电路连接，若每根导体棒的有效电阻为R0＝0.8 Ω，外接电阻R＝3.9 Ω，如图所示，求：(1)每半根导体棒产生的感应电动势；(2)当开关S接通和断开时两电表示数分别为多少？(假定两电表均为理想电表)高考物理一轮复习《电磁感应现象图像问题》典型题精排版参考答案1．解析：a、b间的电势差等于路端电压，大环电阻占电路总电阻的23，故U ab＝23E，C正确．答案：C2．解析：当导线MN匀速向右运动时，导线MN产生的感应电动势恒定，稳定后，电容器不充电也不放电，无电流产生，故电阻两端无电压，电容器两极板间电压U＝E＝BLv，所带电荷量Q＝CU＝CBLv，故C对；MN匀速运动时，因无电流而不受安培力，故拉力为零，D错．答案：C3．解析：关键是判断L有效，C到达DF的中点至C到F这段时间内L有效越来越大．当C到F以后，L有效又从最大减小，方向由楞次定律判断先逆时针后顺时针．答案：A4．解析：本题考查电磁感应现象的有关知识．在0～1时间内磁场的磁感应强度B均匀增大．则产生恒定的感应电流，由楞次定律可判断感应电流的方向为逆时针方向，A、B错；C、D两项的区别在于4～6时间内感应电流的方向，4～5时间内磁感应强度B为负向增大，因此感应电流的磁场方向则为正向，由此可得感应电流方向为正向，C对、D错．答案：C5．解析：每个导体线框进入磁场后都是MN切割磁感线，所以每个导体线框的MN边都相当于电源，其余部分相当于电源的外电路，导体线框a、b产生的感应电动势是c、d电动势的一半，而不同的线框的电阻不同．设a线框电阻为4r，b、c、d线框的电阻分别为6r、8r、6r，则由法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律得：U a＝BLv·3r4r＝3BLv4，U b＝BLv·5r6r＝5BLv6，U c＝B·2Lv·6r8r＝3BLv2，U d＝B·2Lv·4r6r＝4BLv3，所以选项B正确．答案：B6．解析：棒DE匀速运动，l均匀增大，由E＝Blv知，感应电动势E均匀增大，回路电流I＝ER＝BlvρLS，式中L为回路的周长，容易知道lL的比值为定值，故电流的大小是恒定的，A正确；功率P＝I2R中，R＝ρLS均匀增大，I不变，故功率P成线性增大，D对．答案：AD7．解析：由楞次定律或右手定则可判定线框刚开始进入磁场时的电流方向为c→b，即感应电动势的方向为顺时针方向，故D选项错误；1 s～2 s内，cb段切割磁感线并跨过Q分界线时，de段也恰好跨过P分界线，利用右手定则可知de产生的感应电动势与bc产生的感应电动势大小相等，方向相反，电动势相互抵消，电路中无电流，即1 s～2 s内感应电动势为零，可知选项A错误；2 s～3 s内，由右手定则可以判断de边和fa边产生的感应电动势方向都为逆时针方向(正方向)，感应电动势大小为E＝2Blv＋Blv＝3Blv,3 s～4 s内，由右手定则可判断fa 边产生的感应电动势方向为顺时针，感应电动势的大小为E＝2Blv，故C选项正确，B选项错误．答案： C8．解析：当金属棒ab以速度v0向左运动到题图所示虚线位置时，根据公式可得产生的感应电动势为E＝BLv0，而它相当于一个电源，并且其内阻为r2；金属棒两端电势差相当于外电路的路端电压．外电路半个圆圈的电阻为r2，而这两个半圆圈的电阻是并联关系，故外电路总的电阻为r4，所以外电路电压为U ba＝13E＝13BLv.答案：D9．解析：金属杆转动切割磁感线，U aO＝12BL2ω，U bO＝12B(23L)2ω＝29BL2ω，U cO＝12B (13L )2ω＝118BL 2ω；则U ac ＝U aO －U cO ＝49BL 2ω，得U ac ＝2U bO ，A 对；U ab ＝U aO －U bO＝518BL 2ω，B 项错误；电容器两端的电压为U ac ，故Q ＝CU ac ＝49BL 2ωC ，C 正确；当把电压表接在eO 间时，表与Oce 组成回路，电压表有示数，测量cO 间的电压，故D 错．答案：AC10． 解析：(1)cd 杆切割磁感线产生的电动势E ＝BLv 此时的等效电路如图所示，则be 、af 并联，由闭合电路欧姆定律I ＝E R ＋r得通过干路bc 的电流为I ＝BLv r ＋r /2＝2BLv3r故通过af 杆的电流I af ＝I 2＝BLv3r(2)无论是哪一根杆在磁场中运动，其他两杆都是并联，故等效电路与上图相同，整个金属框产生的热量也相同．因金属框匀速运动，切割磁感线产生的电能全部转化为热能，故cd 杆在磁场中运动时，金属框产生的总热量为Q 0＝EIt ＝2BLv 3r ·BLv ·L v ＝2B 2L 3v3r因此，从开始计时到金属框全部通过磁场的过程中，金属框中电流所产生的总热量Q ＝3Q 0＝2B 2L 3vr.答案：(1)BLv 3r (2)2B 2L 3vr11．解析：(1)每半根导体棒产生的感应电动势 E 1＝Br 0 v ＝12Br 2ω＝12×0.4×103×(0.5)2 V ＝50 V.(2)两根棒一起转动时，每半根棒中产生的感应电动势大小相等、方向相同(从边缘指向中心)，相当于四个电动势和内阻相同的电池并联，则总电动势E ＝E 1＝50 V ，总内阻r ＝14×12R 0＝0.1 Ω.当开关S 断开时，外电路开路，电流表示数为零，电压表示数等于电源电动势，为50 V.当开关S接通时，全电路总电阻R′＝r＋R＝(0.1＋3.9) Ω＝4 Ω由闭合电路欧姆定律得电流(即电流表示数)I＝ER′＝504A＝12.5 A，此时电压表示数即路端电压U＝E－Ir＝(50－12.5×0.1) V＝48.75 V(电压表示数)或U＝IR＝12.5×3.9 V＝48.75 V.答案：(1)50 V (2)见解析。
高考一轮微专题训练【26】电磁感应中的图象问题(含答案)
微专题训练26 电磁感应中的图象问题1．(单选)如图1所示分别为穿过某一闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象，关于回路中产生的感应电动势，下列论述正确的是( )．图1A．图a中回路产生的感应电动势恒定不变B．图b中回路产生的感应电动势一直在变大C．图c中回路在0～t1时间内产生的感应电动势小于在t1～t2时间内产生的感应电动势D．图d中回路产生的感应电动势先变小再变大解析磁通量Φ随时间t变化的图象中，斜率表示感应电动势，所以图a中不产生感应电动势，图b中产生恒定的感应电动势，图c中0～t1时间内的感应电动势大于t1～t2时间内的感应电动势，图d中感应电动势先变小再变大．综合分析知，选项D正确．答案 D2．(单选)如图2所示，一直角三角形金属框，向左匀速地穿过一个方向垂直于纸面向内的匀强磁场区域，磁场仅限于虚线边界所围的区域，该区域的形状与金属框完全相同，且金属框的下边与磁场区域的下边在一直线上．若取顺时针方向为电流的正方向，则金属框穿过磁场的过程中感应电流i随时间t变化的图象是( )．图2解析根据楞次定律可以判断出金属框进入磁场过程中感应电流的方向，根据金属框切割磁感线的有效长度在变化，可知感应电动势以及感应电流的大小也在变化．在金属框进入磁场过程中，感应电流的方向为逆时针，金属框切割磁感线的有效长度线性增大，排除A、B；在金属框出磁场的过程中，感应电流的方向为顺时针方向，金属框切割磁感线的有效长度线性减小，排除D，故C正确．答案 C3．(单选)在如图3所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R.闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I.然后，断开S.若t′时刻再闭合S，则在t′前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图象是( )．图3解析电路图如图所示．t′时刻闭合S，则由于线圈L的自感作用，通过小灯泡L1的电流i1从零逐渐增加，直到达到稳定值I，故小灯泡L1的电流变化为B图象所示；而灯L2所在支路没有上述现象，S一闭合，电流i2就为稳定值I，故图象C、D均错．答案 B4．(单选)在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一个面积不变的单匝金属圆形线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图4甲所示，取线圈中磁场方向向上为正，当磁感应强度B随时间t如图乙变化时，下列选项中能正确表示线圈中感应电流变化的是( )．图4解析 由法拉第电磁感应定律和楞次定律可知，在0～T2时间内，感应电流的方向应与图示方向相反，即为负方向，故B 、C 错误；在T2～T 时间内，原磁场为反方向且磁场在增强，可判断感应电流方向与图示方向相反，为负方向，且其大小为0～T2时间内的2倍，故A 正确，D 错误．答案 A5．(多选)如图5(a)所示，一个电阻值为R ，匝数为n 的圆形金属线圈与阻值为2R 的电阻R 1连接成闭合回路．线圈的半径为r 1.在线圈中半径为r 2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B 随时间t 变化的关系图线如图(b)所示．图线与横、纵轴的截距分别为t 0和B 0.导线的电阻不计．在0至t 1时间内，下列说法中正确的是( )．图5A ．R 1中电流的方向由a 到b 通过R 1B ．电流的大小为n πB 0r 223Rt 0C ．线圈两端的电压大小为n πB 0r 223t 0D ．通过电阻R 1的电荷量n πB 0r 22t 13Rt 0解析 按步骤应用楞次定律，可知电流方向由b 向a 通过R 1，故不选A.由法拉第电磁感应定律得E ＝n ΔΦΔt ＝n S·ΔB Δt ，又有S ＝πr 22，读B t 图象知ΔB Δt ＝B 0t 0.由欧姆定律得I ＝E 3R ，解上述四式得I ＝n πB 0r 223Rt 0，故选B.线圈两端的电压为电路的路端电压，有U ＝IR 1＝2n πB 0r 223t 0，故不选C.在0至t 1时间内通过R 1的电荷量为q ＝It 1＝n πB 0r 22t 13Rt 0，故选D.答案 BD6．如图6甲所示，光滑斜面的倾角α＝30°，在斜面上放置一矩形线框abcd ，ab 边的边长l 1＝1 m ，bc 边的边长l 2＝0.6 m ，线框的质量m ＝1 kg ，电阻R ＝7．0.1 Ω，线框受到沿光滑斜面向上的恒力F 的作用，已知F ＝10 N ．斜面上ef 线(ef ∥gh)的右方有垂直斜面向上的均匀磁场，磁感应强度B 随时间t 的变化情况如图乙的B －t 图象所示，时间t 是从线框由静止开始运动时刻起计时的．如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef 线和gh 线的距离x ＝5.1 m ，取g ＝10 m/s 2.求： (1)线框进入磁场前的加速度； (2)线框进入磁场时匀速运动的速度v ；(3)线框整体进入磁场后，ab 边运动到gh 线的过程中产生的焦耳热．图6解析 (1)线框进入磁场前，线框仅受到拉力F 、斜面的支持力和线框重力，由牛顿第二定律得：F －mgsin α＝ma线框进入磁场前的加速度a ＝F －mgsin αm＝5 m/s 2(2)因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动，ab 边进入磁场切割磁感线，产生的电动势E ＝Bl 1v ，形成的感应电流I ＝E R ＝Bl 1v R ，受到沿斜面向下的安培力F 安＝BIl 1，线框受力平衡，有F ＝mgsin α＋B 2l 21vR ，代入数据解得v ＝ 2 m/s(3)线框abcd 进入磁场前时，做匀加速直线运动；进入磁场的过程中，做匀速直线运动；线框完全进入磁场后至运动到gh 线，仍做匀加速直线运动． 进入磁场前线框的运动时间为t 1＝v a ＝25 s ＝0.4 s进入磁场过程中匀速运动时间为t 2＝l 2v ＝0.62s ＝0.3 s线框完全进入磁场后线框受力情况与进入磁场前相同，所以该阶段的加速度大小仍为a ＝5 m/s 2，该过程有，x －l 2＝vt 3＋12at 23，解得t 3＝1 s因此线框整体进入磁场后，ab 边运动到gh 线的过程中，线框中有感应电流的时间t 4＝t 1＋t 2＋t 3－0.9 s ＝0.8 s ，E ＝ΔB·S Δt ＝0.5×0.62.1－0.9V ＝0.25 V 此过程产生的焦耳热Q ＝E 2t 4R ＝0.252×0.80.1 J ＝0.5 J答案 (1)5 m/s 2(2)2 m/s (3)0.5 J。
高考物理考点《电磁感应中的图像问题》真题练习含答案
高考物理考点《电磁感应中的图像问题》真题练习含答案1．如图甲所示，线圈ab、cd绕在同一软铁芯上，若线圈ab中电流i与时间t的关系图线如图乙所示，则在这段时间内，下列关于线圈cd中产生的感应电流i cd与时间t的关系图线，正确的是()答案：D解析：由图乙可知，在t＝0时刻，图线的斜率最大，即ab线圈中的电流变化最快，电流产生的磁场变化最快，cd线圈中的磁通量变化最快，所以此时在cd线圈中产生的感应电流最大；t＝T4时，图线的斜率为零，即ab线圈中的电流变化为零，电流产生的磁场变化为零，cd线圈中的磁通量变化为零，所以此时在cd线圈中无感应电流；t＝T4之后，感应电流改变方向；T2到T时间内c、d线圈产生的感应电流为零，由上述分析可知，D正确．2．(多选)如图甲所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，一个线圈与一个电容器相连，线圈平面与匀强磁场垂直，电容器的电容C＝60 μF，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化如图乙所示，下列说法不正确的是()A.电容器下极板电势高于上极板B ．线圈中磁通量的变化率为3 Wb/sC ．电容器两极板间电压为2.0 VD ．电容器所带电荷量为120 C答案：ABD解析：根据楞次定律可以判断出感应电流方向为逆时针方向，所以电容器下极板电势低于上极板，A 错误；线圈中磁通量的变化率为ΔΦΔt ＝6－22Wb/s ＝2 Wb/s ，B 错误；根据法拉第电磁感应定律，有E ＝ΔΦΔt＝2.0 V ，C 正确；电容器所带电荷量为Q ＝CU ＝60×10－6×2.0 C ＝1.2×10－4 C ，D 错误．3．[2024·黑龙江省哈尔滨市重点三校期末联考]如图所示，两个有界匀强磁场的磁感应强度大小均为B ，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L .距磁场区域的左侧L 处，有一边长为L 的正方形导体线框，总电阻为R ，且线框平面与磁场方向垂直．现用水平外力F 使线框以速度v 匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点．规定：电流沿逆时针方向时电动势E 为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量Φ为正，水平外力F 向右为正．则下列关于线框中的感应电动势E 、所受外力F 、消耗的电功率P 和通过线框的磁通量Φ随时间变化的图像正确的是( )答案：B解析：进入磁场时磁通量随时间变化为ΔΦ＝BL v t，完全进入左边磁场后再运动0.5L时磁通量减为零，再运动0.5L磁通量变为反向的BL2，因此中间图像斜率是两端的2倍，D错误；进入磁场时感应电动势E1＝BL v，而运动到两磁场交接处时感应电动势E2＝2BL v，A 错误；根据F＝BIL运动到两个磁场交接处时，回路中的电动势为刚进入磁场时的2倍，电流为刚进入磁场时的2倍，并且在两个磁场交接处时，左右两边都受到向左的安培力，因此在中间时，安培力是在两端时的4倍，根据P＝F v，则在中间安培力的功率也是两端的4倍，C错误，B正确．4.如图所示，宽度为d的两条平行虚线之间存在一垂直纸面向里的匀强磁场，一直径小于d的圆形导线环沿着水平方向匀速穿过磁场区域，规定逆时针方向为感应电流的正方向，由圆形导线环刚进入磁场开始计时，则关于导线环中的感应电流i随时间t的变化关系，下列图像中可能的是()答案：A解析：由楞次定律易知，圆形导线环进入磁场时，电流方向为逆时针，即正方向，圆形导线环全进入磁场时，电流为零，圆形导线环离开磁场时，电流方向为顺时针，即负方向，选项D错误；设经过时间t圆形导线环的位置如图所示，圆形导线环运动速度大小为v，半径为R，电阻为r，此时圆形导线切割磁场的有效长度为L＝2R2－（R－v t）2，产生的感应电动势e＝BL v，电流大小为i＝er，联立三式变化可得i2（2B v Rr）2＋（t－R v）2（R v）2＝1.可见，圆形导线环匀速进入磁场时的i t图像是椭圆的一部分，同样，圆形导线匀速离开磁场时的i t图像也是椭圆的一部分，选项A正确，B、C错误．5.如图所示，等腰直角三角形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，左边有一形状与磁场边界完全相同的闭合导线框，线框斜边长为l，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，其感应电流i随位移x变化的图像正确的是()答案：B解析：闭合导线框穿过磁场的过程中，磁通量先增加后减小，根据楞次定律和安培定则，感应电流先逆时针后顺时针，即先正后负，A、D错误；导线框切割的有效长度是先增加后减小，由E＝BL v，感应电动势的大小是先增加后减小，所以感应电流先增加后减小，B正确，C错误．6.(多选)如图所示，在竖直平面内有四条间距均为L的水平虚线L1、L2、L3、L4，在L1、L2之间和L3、L4之间存在磁感应强度大小相等且方向均垂直纸面向里的匀强磁场．现有一矩形金属线圈abcd，ad边长为3L.t＝0时刻将其从图示位置(cd边与L1重合)由静止释放，cd边经过磁场边界线L3时开始做匀速直线运动，cd边经过磁场边界线L2、L3、L4时对应的时刻分别为t 1、t 2、t 3，整个运动过程线圈平面始终处于竖直平面内．在0～t 3时间内，线圈的速度v 、通过线圈横截面的电量q 、通过线圈的电流i 和线圈产生的热量Q 随时间t 变化的关系图像可能正确的是( )答案：BD解析：线圈cd 边在L 1、L 2之间的磁场切割磁感线，则有E ＝BL v ，I ＝E R，F 安＝BIL ，解得F 安＝B 2L 2v R ，根据牛顿第二定律a ＝mg －F 安m可知随着速度的增加，安培力也逐渐增大，加速度逐渐减小，根据题意，cd 边经过磁场边界线L 3时开始做匀速直线运动，说明从0时刻到t 1的过程，线圈做加速度减小的加速运动，从t 1到t 2的过程，线圈做加速度为g 的匀加速直线运动，从t 2到t 3的过程，线圈做匀速直线运动，根据v t 图像的切线斜率表示加速度，A 错误；从0时刻到t 1的过程，线圈做加速度减小的加速运动，线圈中的电流逐渐增大，从t 1到t 2的过程，线圈做加速度为g 的匀加速直线运动，但此过程线圈没有切割磁感线，感应电流为零，从t 2到t 3的过程，线圈做匀速直线运动，线圈中的电流保持不变，根据q t 图像的切线斜率表示电流，B 正确，C 错误；从0时刻到t 1的过程，线圈中的电流逐渐增大，从t 1到t 2的过程，线圈中的电流为零，从t 2到t 3的过程，线圈中的电流保持不变，根据Q ＝I 2Rt 可知Q t 图像的切线斜率表示电流的平方，D 正确．7．如图所示的匀强磁场中有一根弯成45°的金属线POQ ，其所在平面与磁场垂直，长直导线MN与金属线紧密接触，起始时OA＝l0，且MN⊥OQ，所有导线单位长度电阻均为r，MN水平向右匀速运动的速度为v，使MN匀速运动的外力为F，则外力F随时间变化的规律图像正确的是()答案：C8．[2024·山东省青岛市模拟]如图所示，MN和PQ是竖直放置的两根平行光滑金属导轨，导轨足够长且电阻不计，MP间接有一定值电阻R，电阻为r的金属杆cd保持与导轨垂直且接触良好．杆cd由静止开始下落并开始计时，杆cd两端的电压U、杆cd所受安培力的大小F随时间t变化的图像，合理的是()答案：A解析：设杆长为L，杆下落过程中速度增大，切割磁感线产生的感应电流增大，杆所受安培力的大小为F＝BIL＝B2L2v，根据牛顿第二定律有mg－F＝ma，杆下落过程中先做加R＋r速度减小的加速运动，当加速度为零时，速度保持不变，所以安培力随速度先增大，后不变，其大小为mg，B错误，A正确；导体杆两端的电压为U＝IR＝BLR v，速度先增大，后不R＋r变，所以U先增大，后不变，且U增大的越来越慢，即图线的斜率减小，C、D错误．9．[2024·辽宁省十校联合体调研]如图所示，xOy平面的第一、三象限内充满垂直纸面向外的匀强磁场．边长为L 的正方形金属框始终在O 点的顶点环绕，在xOy 平面内以角速度ω顺时针匀速转动，t ＝0时刻，金属框开始进入第一象限，已知匀强磁场的磁感应强度为B ，金属框的总电阻为R ，规定顺时针方向为电流的正方向，不考虑自感影响，关于金属框中感应电流i 随时间t 变化的图像正确的是( )答案：A解析：如图所示，在t ＝0到t ＝π2ω的过程中，即金属框顺时针转过90°的过程中，金属框切割磁感线的有效切割长度先变大后变小，根据转动切割感应电动势的计算公式E ＝12Bω2l 可知E 先增大后减小，感应电流先增加后减小，根据楞次定律可知，电流方向为顺时针方向，即正方向；在t ＝0到t ＝π4ω的过程中，由圆周运动公式可知θ＝ωt ，根据几何关系和三角形的面积公式可得S ＝L ·L tan θ2 ，则穿过线圈的磁通量为Φ＝12BL 2tan ωt ，对上述的表达式由数学知识得ΔE Δt ＝BL 2ω2·tan ωt cos 2ωt ，由此可知，在t ＝0到t ＝π4ω的过程中，E 的变化率一直增大，感应电流的变化率一直增加；同理可得在t＝π4ω到t＝π2ω的过程中，E的变化率一直减小，感应电流的变化率一直减小，A正确，B、C、D错误．。
2022版高考物理一轮复习高频考点强化练十电磁感应中的图像问题含解析
电磁感应中的图像问题(60分钟100分)一、选择题(此题共10小题,每题6分,共60分。
1～4题为单项选择题,5～10题为多项选择题)1.在空间存在着竖直向上的各处均匀的磁场,将一个不变形的单匝金属圆线圈放入磁场中,规定线圈中感应电流方向如图甲所示的方向为正。
当磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示时,图中能正确表示线圈中感应电流随时间变化的图线是 ( )【解析】选B。
由电磁感应定律和欧姆定律得I===×,所以线圈中的感应电流取决于磁感应强度B随t的变化率。
由图乙可知,0～1 s时间内,B增大,Φ增大,感应磁场与原磁场方向相反,由楞次定律,感应电流是顺时针的,因而是正值。
所以可判断0～1 s为正的恒值;在1～2 s内,因磁感应强度不变,那么感应电动势为零,所以感应电流为零;同理2～4 s,磁感应强度在减小,由楞次定律可知,感应电流与原方向相反,即为负的恒值;根据电磁感应定律和欧姆定律得I===×,可知,斜率越大,感应电动势越大,那么感应电流越大。
故B正确,A、C、D错误。
【补偿训练】如图甲,线圈ab、cd绕在同一软铁芯上,在ab线圈中通以变化的电流,用示波器测得线圈cd间电压如图乙所示。
线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比,那么以下描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中,可能正确的选项是( ) 【解析】选C。
此题考查了电磁感应的图像。
根据法拉第电磁感应定律,ab线圈电流的变化率与线圈cd上的波形图一致,线圈cd上的波形图是方波,ab线圈电流只能是线性变化的,因为只有线性变化的变化率才是常数。
所以C正确。
2.如下图,闭合直角三角形线框,底边长为l,现将它匀速拉过宽度为d的匀强磁场(l>d)。
假设以逆时针方向为电流的正方向,那么以下四个I-t图像中正确的选项是( ) 【解题指南】(1)将线框匀速穿过磁场区域分为三个过程:线框向右运动距离x为0～d,d～l,l～l+d范围内。
高中物理一轮复习九《电磁感应》经典例题与解析完整版
高中物理一轮复习单元综合测试九(电磁感应) 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，试卷满分为100分．考试时间为90分钟．第Ⅰ卷(选择题，共40分)一、选择题(本题共10小题，每题4分，共40分．有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1．(2010·全国卷Ⅰ)某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为×10－5T.一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100m，该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过．设落潮时，海水自西向东流，流速为2m/s.下列说法正确的是()A. 河北岸的电势较高B. 河南岸的电势较高C. 电压表记录的电压为9mVD. 电压表记录的电压为5mV图1解析：由E＝BLv＝×10－5×100×2) V＝9×10－3 V＝9 mV，可知电压表记录的电压为9 mV，选项C正确、D错误；从上往下看，画出水流切割磁感线示意图如图1所示，据右手定则可知北岸电势高，选项A正确、B错误．答案：AC图22．(2010·山东高考)如图2所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO′为其对称轴．一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，当运动到关于OO′对称的位置时() A．穿过回路的磁通量为零B．回路中感应电动势大小为2Blv0[来源:]C．回路中感应电流的方向为顺时针方向D．回路中ab边与cd边所受安培力方向相同解析：闭合回路关于OO′对称，穿过回路的磁感线的净条数为零，选项A正确；由右手定则可知，cd、ab相当于电源，并且为串联关系，则回路中感应电流的方向为逆时针方向，感应电动势E＝2Blv0，选项B正确而C错误；由左手定则可知，ab边、cd边受到安培力均向左，选项D正确．答案：ABD图33．(2010·四川高考)如图3所示，电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平面．现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点，使其向上运动．若b始终保持静止，则它所受摩擦力可能()A．变为0B．先减小后不变C．等于F D．先增大再减小解析：a导体棒在恒力F作用下加速运动，闭合回路中产生感应电流，导体棒b受到安培力方向应沿斜面向上，且逐渐增大．最后不变，所以b导体棒受摩擦力可能先减小后不变，可能减小到0保持不变，也可能减小到0然后反向增大最后保持不变．所以选项A、B正确，C、D错误．答案：AB图44．(2010·全国卷Ⅱ)如图4，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界b和下边界d水平．在竖直面内有一矩形金属线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平．线圈从水平面a开始下落．已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离．若线圈下边刚通过水平面b、c(位于磁场中)和d时，线圈所受到的磁场力的大小分别为F b、F c和F d，则()A ．F d >F c >F bB ．F c <F d <F bC ．F c >F b >F dD ．F c <F b <F d解析：由于线圈上下边的距离很短，线圈完全在磁场中运动的距离近似等于磁场高度，则在磁场中不受安培力作用向下运动距离大于ab 间距，可知线圈到达d 时的速度大于刚进磁场(即经过b 点)时的速度，由F ＝B 2L 2v R 可知线圈在d 点受磁场力最大，在经过c 处时不受磁场力，本题只有选项D 正确．答案：D5．如图5所示的电路中，三个相同的灯泡a 、b 、c 和电感L 1、L 2与直流电源连接，电感的电阻忽略不计．电键K 从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有( )图5A ．a 先变亮，然后逐渐变暗B ．b 先变亮，然后逐渐变暗C ．c 先变亮，然后逐渐变暗D ．b 、c 都逐渐变暗解析：a 、b 、c 三个灯泡相同，设K 闭合时通过三个灯泡的电流均是I ，则L 1上电流为2I ，L 2上电流为I ，当K 断开瞬间，a 、b 、c 三灯泡上原有电流立即消失．L 1上的电流在原有2I 电流基础上逐渐减小，L 2上的电流在原有I 电流基础上逐渐减小，L 1、L 2上产生的感应电流方向相同．所以在K 断开瞬间a 灯上瞬时有3I 的电流而后逐渐减小，即a 灯先变亮后逐渐变暗，则A 正确，B 、C 错误．b 、c 两灯在原有I 的电流基础上逐渐减小，即b 、c 两灯逐渐变暗，所以D 正确．[来源:学。
2018届高考物理一轮复习第十一章电磁感应第5讲：电磁感应的图像问题(答案)
2018届高考物理一轮复习第十一章电磁感应第5讲：电磁感应的图像问题（参考答案）一、知识清单1． 【答案】2． 【答案】二、例题精讲3． 【答案】B4． 【答案】 C【解析】 线框的位移在，0～L 内，ab 边切割磁感线产生的感应电动势为E ＝B ·2Lv ，感应电流I ＝E R，ab 边所受的安培力大小为F ＝BI ·2L ＝4B 2L 2v R由楞次定律知，ab 边受到安培力方向向左，为负值．线框的位移大于L 后，位移在L ～2L 内线框中磁通量不变，不产生感应电流，ab 边不受安培力，位移在2L ～3L 内，ab 边在磁场之外，不受安培力，故C 项正确．6． 【答案】D7． 【答案】 B【解析】 从B-t 图象中获取磁感应强度B 与时间t 的关系，结合E ＝ΔΦΔt及安培力F ＝BIL 得F-t 关系． 由B-t 图象可知，在0～T 4时间内，B 均匀减小；T 4～T 2时间内，B 反向均匀增大．由楞次定律知，通过ab 的电流方向向上，由左手定则可知ab 边受安培力的方向水平向左．由于B 均匀变化，产生的感应电动势E ＝ΔB ΔtS 不变，则安培力大小不变．同理可得在T 2～T 时间内，ab 边受安培力的方向水平向右，故选项B 正确． 8． 【答案】C【解析】根据感应电流在一段时间恒定，导线框应为扇形；由右手定则可判断出产生的感应电流i 随时间t 的变化规律如图3所示的是C 。
三、自我检测9． 【答案】BD【解析】由于安培力在整个运动过程中都在阻碍线框向右运动，所以安培力的方向不会发生改变，线框未进入磁场前和线框完全在磁场中时不受安培力作用，所以选项A 错误，B 正确；当线框经过一段时间进入磁场时，由楞次定律可知，产生的感应电流的方向为逆时针方向，线框完全在磁场中时不产生感应电流，当线框出磁场时，由楞次定律可知，产生的感应电流的方向为顺时针方向，所以选项C 错误，选项D 正确。
2023届高考物理一轮复习练习电磁感应Word版含解析
2023届高考物理：电磁感应一轮练习附答案高考：电磁感应（一轮）一、选择题。
1、电阻R、电容器C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁位于线圈的正上方，N 极朝下，如图所示．在磁铁N极远离线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是()A．从b到a，下极板带正电B．从a到b，下极板带正电C．从b到a，上极板带正电D．从a到b，上极板带正电2、（双选）如图甲所示，在倾斜角为θ的光滑斜面内分布着垂直于斜面的匀强磁场，以垂直于斜面向上为磁感应强度正方向，其磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示。
质量为m的矩形金属框从t＝0时刻由静止释放，t3时刻的速度为v，移动的距离为L，重力加速度为g。
在金属框下滑的过程中，下列说法正确的是()甲乙A．t1～t3时间内金属框中的电流方向不变B．0～t3时间内金属框做匀加速直线运动C．0～t3时间内金属框做加速度逐渐减小的直线运动D．0～t3时间内金属框中产生的焦耳热为mgLsin θ－12m v23、（双选）)如图甲所示是一种手摇发电的手电筒，内部有一固定的线圈和可来回运动的条形磁铁，其原理图如图乙所示．当沿图中箭头方向来回摇动手电筒过程中，条形磁铁在线圈内来回运动，灯泡发光．在此过程中，下列说法正确的是()A．增加摇动频率，灯泡变亮B．线圈对磁铁的作用力方向不变C．磁铁从线圈一端进入与从该端穿出时，灯泡中电流方向相反D．磁铁从线圈一端进入再从另一端穿出的过程中，灯泡中电流方向不变4、如图所示，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。
金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。
现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是()A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向5、（双选）如图所示，灯泡A、B与定值电阻的阻值均为R，L是自感系数较大的线圈，当S1闭合、S2断开且电路稳定时，A、B两灯亮度相同，再闭合S2，待电路稳定后将S1断开，下列说法中正确的是()A．B灯立即熄灭B．A灯将比原来更亮一下后熄灭C．有电流通过B灯，方向为c→dD．有电流通过A灯，方向为b→a6、如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由位置1匀速运动到位置2。
高考物理一轮复习11.1电磁感应--电磁感应现象和楞次定律(原卷版+解析)
考点35电磁感应现象楞次定律新课程标准1.知道磁通量。
通过实验，了解电磁感应现象，了解产生感应电流的条件。
知道电磁感应现象的应用及其对现代社会的影响。
2．探究影响感应电流方向的因素，理解楞次定律。
命题趋势高考对本专题的考查内容有电磁感应现象的分析与判断，主要体现对物理规律的理解，例如楞次定律，试题情境生活实践类真空管道超高速列车、磁悬浮列车、电磁轨道炮等各种实际应用模型学习探究类电磁感应的图像问题．考向一电磁感应现象考向二楞次定律考向三楞次定律推广应用考向四二次感应现象考向一电磁感应现象1．磁通量(1)定义：匀强磁场中，磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫作穿过这个面积的磁通量，简称磁通。
我们可以用穿过这一面积的磁感线条数的多少来形象地理解。
(2)公式：Φ＝BS。
(3)公式的适用条件：①匀强磁场；②S是垂直磁场方向的有效面积。
(4)单位：韦伯(Wb)，1 Wb＝1T·m2。
(5)标量性：磁通量是标量，但有正负之分。
磁通量的正负是这样规定的：任何一个平面都有正、反两面，若规定磁感线从正面穿出时磁通量为正，则磁感线从反面穿出时磁通量为负。
（6）物理意义：相当于穿过某一面积的磁感线的条数．如图所示，矩形abcd、abb′a′、a′b′cd的面积分别为S1、S2、S3，匀强磁场的磁感应强度B与平面a′b′cd垂直，则：①通过矩形abcd 的磁通量为BS 1cos θ或BS 3. ②通过矩形a ′b ′cd 的磁通量为BS 3. ③通过矩形abb ′a ′的磁通量为0. 2．磁通量的变化量（1）在某个过程中，穿过某个平面的磁通量的变化量等于末磁通量Φ2与初磁通量Φ1的差值，即ΔΦ＝Φ2－Φ1。
（2）磁通量变化的常见情况变化情形 举例磁通量变化量 磁感应强度变化永磁体靠近或远离线圈、电磁铁(螺线管)内电流发生变化ΔΦ＝ΔB·S有效面积变化有磁感线穿过的回路面积变化闭合线圈的部分导线做切割磁感线运动，如图ΔΦ＝B·ΔS回路平面与磁场夹角变化线圈在磁场中转动，如图磁感应强度和有效面积同时变化弹性线圈在向外拉的过程中，如图ΔΦ＝Φ2－Φ1磁通量的变化量与发生此变化所用时间的比值，即ΔΦΔt 。
2020年高考物理新课标第一轮总复习讲义：第十章 第三讲 电磁感应中的电路和图象问题 含答案
能力提升课第三讲电磁感应中的电路和图象问题热点一电磁感应中的电路问题(师生共研)1．电磁感应中电路知识的关系图2．解决电磁感应中的电路问题三部曲[典例1]如图所示，在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行导轨，磁场方向与导轨所在平面垂直，磁感应强度大小为B0，导轨上端连接一阻值为R的电阻和开关S，导轨电阻不计，两金属棒a和b的电阻都为R，质量分别为m a＝0.02 kg和m b＝0.01 kg，它们与导轨接触良好，并可沿导轨无摩擦地运动．若将b棒固定，开关S断开，用一竖直向上的恒力F拉a棒，稳定后a棒以v1＝10 m/s的速度向上匀速运动，此时再释放b棒，b 棒恰能保持静止．(g取10 m/s2)(1)求拉力F的大小；(2)若将a棒固定，开关S闭合，让b棒自由下滑，求b棒滑行的最大速度v2的大小；(3)若将a棒和b棒都固定，开关S断开，使磁感应强度从B0随时间均匀增加，经0.1 s 后磁感应强度增大到2B 0时，a棒受到的安培力大小正好等于a棒的重力，求两棒间的距离．解析：(1)法一：a棒做切割磁感线运动，产生的感应电动势为E＝B0L v1，a棒与b棒构成串联闭合电路，电流为I＝E2R，a棒、b棒受到的安培力大小为F a＝ILB0，F b＝ILB0依题意，对a棒有F＝F a＋G a对b棒有F b＝G b所以F＝G a＋G b＝0.3 N.法二：a、b棒都是平衡状态，所以可将a、b棒看成一个整体，整体受到重力和一个向上的力F，所以F＝G a＋G b＝0.3 N.(2)a棒固定、开关S闭合后，当b棒以速度v2匀速下滑时，b棒滑行速度最大，b棒做切割磁感线运动，产生的感应电动势为E1＝B0L v2，等效电路图如图所示．所以电流为I1＝E1 1.5Rb棒受到的安培力与b棒的重力平衡，有G b＝B20L2v2 1.5R由(1)问可知G b＝F b＝B20L2v1 2R联立可得v2＝7.5 m/s.(3)当磁场均匀变化时，产生的感应电动势为E2＝ΔB·LhΔt，回路中电流为I2＝E22R依题意有F a2＝2B0I2L＝G a，代入数据解得h＝1 m. 答案：(1)0.3 N(2)7.5 m/s(3)1 m[反思总结]电磁感应中电路问题的题型特点闭合电路中磁通量发生变化或有部分导体做切割磁感线运动，在回路中将产生感应电动势和感应电流．从而考题中常涉及电流、电压、电功等的计算，也可能涉及电磁感应与力学、电磁感应与能量的综合分析．1－1.[E ＝n ΔΦΔt 在电路中的应用] (多选)在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n ＝1 500匝，横截面积S ＝20 cm 2.螺线管导线电阻r ＝1 Ω，R 1＝4 Ω，R 2＝5 Ω，C ＝30 μF.在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B 按如图乙所示的规律变化，则下列说法中正确的是( )A ．螺线管中产生的感应电动势为1.2 VB ．闭合S ，电路中的电流稳定后电容器上极板带正电C ．电路中的电流稳定后，电阻R 1的电功率为5×10－2 WD ．S 断开后，通过R 2的电荷量为1.8×10－5 C解析：由法拉第电磁感应定律可知，螺线管内产生的电动势为E ＝n ΔB Δt S ＝1 500×0.82×20×10－4 V ＝1.2 V ，故A 正确；根据楞次定律，当穿过螺线管的磁通量增加时，螺线管下部可以看成电源的正极，则电容器下极板带正电，故B 错误；电流稳定后，电流为I ＝E R 1＋R 2＋r ＝ 1.24＋5＋1A ＝0.12 A ，电阻R 1上消耗的功率为P ＝I 2R 1＝0.122×4 W ＝5.76×10－2 W ，故C 错误；开关断开后通过电阻R 2的电荷量为Q ＝CU ＝CIR 2＝30×10－6×0.12×5 C ＝1.8×10－5 C ，故D 正确．答案：AD1－2.[E ＝Bl v 在电路中的应用] (2017·江苏卷)如图所示，两条相距d 的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R 的电阻．质量为m 的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ 的磁感应强度大小为B 、方向竖直向下．当该磁场区域以速度v 0匀速地向右扫过金属杆后，金属杆的速度变为v .导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求：(1)MN 刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小I ； (2)MN 刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a ； (3)PQ 刚要离开金属杆时，感应电流的功率P . 解析：(1)感应电动势E ＝Bd v 0感应电流I ＝ER ， 解得I ＝Bd v 0R .(2)安培力F ＝BId 牛顿第二定律F ＝ma 解得a ＝B 2d 2v 0mR .(3)金属杆切割磁感线的速度v ′＝v 0－v ，则 感应电动势E ＝Bd (v 0－v )，电功率P ＝E 2R 解得P ＝B 2d 2(v 0－v )2R.答案：(1)I ＝Bd v 0R (2)a ＝B 2d 2v 0mR (3)P ＝B 2d 2(v 0－v )2R热点二 电磁感应中的图象问题 (师生共研)1．图象问题的求解类型2.弄清初始条件、正负方向的对应变化范围、所研究物理量的函数表达式、进出磁场的转折点等是解决此类问题的关键．3．解决图象问题的一般步骤(1)明确图象的种类，即是B－t图还是Φ－t图，或者E－t图、I－t图等；(2)分析电磁感应的具体过程；(3)用右手定则或楞次定律确定方向的对应关系；(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等知识写出函数关系式；(5)根据函数关系式，进行数学分析，如分析斜率的变化、截距等；(6)画图象或判断图象．4．电磁感应中图象类选择题的两个常用方法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)，特别是分析物理量的正负，以排除错误的选项．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进行分析和判断.1．F安－t图象[典例2]将一段导线绕成图甲所示的闭合回路，并固定在水平面(纸面)内．回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中．回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示．用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图象是()解析：0～T2时间内，根据法拉第电磁感应定律及楞次定律可得回路的圆环形区域产生大小恒定的、顺时针方向的感应电流，根据左手定则，ab边在匀强磁场Ⅰ中受到水平向左的恒定的安培力；同理可得T2～T时间内，ab边在匀强磁场Ⅰ中受到水平向右的恒定的安培力，故B正确．答案：B2．v－t图象[典例3]如图，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻．线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界线OO′平行，线框平面与磁场方向垂直．设OO′下方磁场区域足够大，不计空气阻力影响，则下列哪一个图象不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律()A B C D解析：由题意可知，线框先做自由落体运动，最终做匀加速直线运动．若ab边刚进入磁场时，速度较小，线框内产生的感应电流较小，线框所受安培力小于重力，则线圈进入磁场的过程做加速度逐渐减小的加速运动，图象C有可能；若线框进入磁场时的速度较大，线框内产生的感应电流较大，线框所受安培力大于重力，则线框进入磁场时做加速度逐渐减小的减速运动，图象B有可能；若线框进入磁场时的速度合适，线框所受安培力等于重力，则线框匀速进入磁场，图象D有可能；由分析可知选A.答案：A3．E－t图象[典例4]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甲所示，当磁场的磁感应强度B随时间t按如图乙所示规律变化时，下列选项中正确表示线圈中感应电动势E变化的是()解析：根据楞次定律得，0～1 s内，感应电流为正方向；1～3 s内，无感应电流；3～5 s 内，感应电流为负方向；再由法拉第电磁感应定律得，0～1 s内的感应电动势为3～5 s 内的二倍，故A正确．答案：A4．i－t图象[典例5]如图所示，两个垂直纸面的匀强磁场方向相反，磁感应强度的大小均为B，磁场区域的宽度为a，一正三角形(高为a)导线框ABC从图示位置沿图示方向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，线框中感应电流i与线框移动距离x的关系图是下图中的()A B C D解析：x在a～2a范围，线框穿过两磁场分界线时，BC、AC边在右侧磁场中切割磁感线，有效切割长度逐渐增大，产生的感应电动势E1增大，AB边在左侧磁场中切割磁感线，产生的感应电动势E2不变，两个电动势串联，总电动势E＝E1＋E2增大，故A错误；x 在0～a范围，线框穿过左侧磁场时，根据楞次定律，感应电流方向为逆时针，为正值，故B错误；x在2a～3a范围，线框穿过右侧磁场时，根据楞次定律，感应电流方向为逆时针，为正值，故C正确，D错误．答案：C5．综合图象[典例6](多选)如图所示为三个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向外、向里和向外，磁场宽度均为L.在磁场区域的左侧边界处有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直．现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定电流沿逆时针方向时的电动势E为正，磁感线垂直纸面向里时的磁通量Φ为正值，外力F向右为正．则以下能反映线框中的磁通量Φ、感应电动势E、外力F和电功率P随时间变化规律的图象是()解析：在0～L v 时间内，磁通量Φ＝BL v t ，为负值，逐渐增大；在t ＝3L2v 时磁通量为零，当t ＝2L v 时，磁通量Φ＝BL 2为最大正值，在2L v ～5L2v 时间内，磁通量为正，逐渐减小，t ＝5L 2v 时，磁通量为零，5L 2v ～3L v 时间内，磁通量为负，逐渐增大，t ＝3Lv 时，磁通量为负的最大值，3L v ～4L v 时间内，磁通量为负，逐渐减小，由此可知A 正确．在0～Lv 时间内，E ＝BL v ，为负值；在L v ～2Lv 时间内，两个边切割磁感线，感应电动势E ＝2BL v ，为正值；在2L v ～3L v 时间内，两个边切割磁线，感应电动势E ＝2Bl v ，为负值；在3L v ～4Lv 时间内，一个边切割磁感线，E ＝BL v ，为正值，B 正确.0～Lv 时间内，安培力向左、外力向右，F 0＝F 安＝BI 0L ，电功率P 0＝I 20R ＝B 2L 2v 2R，L v～2L v时间内，外力向右，F 1＝2B ·2I 0L ＝4F 0，电功率P 1＝I 21R ＝4B 2L 2v 2R＝4P 0；2L v～3L v时间内，外力向右，F 2＝2B ·2I 0L ＝4F 0，电功率P 2＝I 22R ＝4B 2L 2v 2R＝4P 0；在3L v～4L v时间内，外力向右，F 3＝BI 0L ＝F 0，电功率P 3＝I 20R ＝B 2L 2v 2R＝P 0，C 错误，D 正确． 答案：ABD1. (多选)如图所示，两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置，间距为l ＝1 m ，cd 间、de 间、cf 间分别接着阻值R ＝10 Ω的电阻．一阻值R ＝10 Ω的导体棒ab 以速度v ＝4 m/s 匀速向左运动，导体棒与导轨接触良好；导轨所在平面存在磁感应强度大小B ＝0.5 T 、方向竖直向下的匀强磁场．下列说法中正确的是( BD )A．导体棒ab中电流的流向为由b到aB．cd两端的电压为1 VC．de两端的电压为1 VD．fe两端的电压为1 V2．(多选)如图甲所示，MN、PQ两平行金属光滑导轨固定在绝缘水平面上，其左端接一电容为C的电容器，导轨范围内存在竖直向下的匀强磁场，导体棒ab垂直MN放在导轨上，在水平拉力的作用下从静止开始向右运动．电容器两极板间的电势差随时间变化的图象如图乙所示，不计导体棒及导轨电阻．下列关于导体棒ab运动的速度v、导体棒ab 受到的外力F随时间变化的图象可能正确的是( BD )3．在水平桌面上，一个面积为S的圆形金属框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图甲所示，0～1 s内磁场方向垂直线框平面向下，圆形金属框与两根水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒，导体棒的长为L、电阻为R，且与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场中，如图乙所示．若导体棒始终保持静止，则其所受的静摩擦力F f随时间变化的图象是下图中的(设向右的方向为静摩擦力的正方向)( B )4．如图所示，金属杆ab 、cd 置于平行轨道MN 、PQ 上，可沿轨道滑动，两轨道间距l ＝0.5 m ，轨道所在空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度B ＝0.5 T ，用力F ＝0.25 N 向右水平拉杆ab ，若ab 、cd 与轨道间的滑动摩擦力分别为F f1＝0.15 N 、F f2＝0.1 N ，两杆的有效电阻R 1＝R 2＝0.1 Ω，设导轨电阻不计，ab 、cd 的质量关系为2m 1＝3m 2，且ab 、cd 与轨道间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等．求： (1)此两杆之间的稳定速度差；(2)若F ＝0.3 N ，两杆间稳定速度差又是多少？解析：因F ＞F f1，故ab 由静止开始做加速运动，ab 中将出现不断变大的感应电流，致使cd 受到安培力F 2作用，当F 2＞F f2时，cd 也开始运动，故cd 开始运动的条件是：F －F f1－F f2＞0.(1)当F ＝0.25 N 时，F －F f1－F f2＝0，故cd 保持静止，两杆的稳定速度差等于ab 的最终稳定速度v max ，故此种情况有：电流I m ＝E m R 1＋R 2＝Bl v max R 1＋R 2，安培力F m ＝BI m l ，则有F －F m －F f1＝0，由此得v max ＝0.32 m/s.(2)当F ＝0.3 N ＞F f1＋F f2，对ab 、cd 组成的系统，ab 、cd 所受安培力大小相等，方向相反，合力为零，则系统受的合外力为F 合＝F －F f1－F f2＝0.05 N ．对系统有F 合＝(m 1＋m 2)a ，因为2m 1＝3m 2，则F 合＝52m 2a .取cd 为研究对象，F 安－F f2＝m 2a ，F 安＝BIl ，I ＝Bl Δv R 1＋R 2，联立各式解得Δv ＝R 1＋R 2B 2l 2(25F 合＋F f2)＝0.384 m/s. 答案：(1)0.32 m/s (2)0.384 m/s[A组·基础题]1. 如图所示，纸面内有一矩形导体线框abcd，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框的ab边平行磁场边界MN，线框以垂直于MN的速度匀速地完全进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1，现将线框进入磁场的速度变为原来的两倍，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则有( C )A．Q2＝Q1q2＝q1B．Q2＝2Q1q2＝2q1C．Q2＝2Q1q2＝q1D．Q2＝4Q1q2＝2q12. (2016·浙江卷)如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长l a＝3l b，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则( B )A．两线圈内产生顺时针方向的感应电流B．a、b线圈中感应电动势之比为9∶1C．a、b线圈中感应电流之比为3∶4D．a、b线圈中电功率之比为3∶13．如图甲所示，一闭合圆形线圈水平放置，穿过它的竖直方向的匀强磁场磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，规定B的方向以向上为正方向，感应电流以俯视顺时针的方向为正方向，在0～4t时间内感应电流随时间变化的图象正确的是( D )4．如图甲所示，线圈ABCD固定于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，当磁场变化时，线圈AB边所受安培力向右且变化规律如图乙所示，则磁场的变化情况可能是下图所示的哪一个( D )5．(多选) 如图所示，光滑导轨倾斜放置，下端连一灯泡，匀强磁场垂直于导轨平面，当金属棒ab(电阻不计)沿导轨下滑达到稳定状态时，灯泡的电功率为P，导轨和导线电阻不计．要使灯泡在金属棒稳定运动状态下的电功率为2P，则下面选项中符合条件的是( AC )A．将导轨间距变为原来的2 2B．换一电阻值减半的灯泡C．换一质量为原来2倍的金属棒D．将磁场磁感应强度B变为原来的2倍6．(多选)如图甲所示，圆形的刚性金属线圈与一平行板电容器连接，线圈内存在垂直于线圈平面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示(以图示方向为正方向)．t＝0时刻，平行板电容器间一带正电的粒子(重力不计)由静止释放，假设粒子运动过程中未碰到极板，不计线圈内部磁场变化时对外部空间的影响，下列粒子在板间运动的速度图象和位移图象(以向上为正方向)中，正确的是( BC )7．(多选) 如图所示，两根电阻不计的平行光滑金属导轨在同一水平面内放置，左端与定值电阻R相连，导轨x>0一侧存在着沿x轴方向均匀增大的磁场，磁感应强度与x的关系是B＝0.5＋0.5x(T)，在外力F作用下一阻值为r的金属棒从A1运动到A3，此过程中电路中的电功率保持不变．A1的坐标为x1＝1 m，A2的坐标为x2＝2 m，A3的坐标为x3＝3 m，下列说法正确的是( BD )A．回路中的电动势既有感生电动势又有动生电动势B．在A1与A3处的速度之比为2∶1C．A1到A2与A2到A3的过程中通过导体横截面的电荷量之比为3∶4D．A1到A2与A2到A3的过程中产生的焦耳热之比为5∶7[B组·能力题]8．(多选) (2016·四川卷)如图所示，电阻不计、间距为l的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R.质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上，受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动，外力F与金属棒速度v的关系是F＝F0＋k v(F0、k是常量)，金属棒与导轨始终垂直且接触良好．金属棒中感应电流为i，受到的安培力大小为F A，电阻R两端的电压为U R，感应电流的功率为P，它们随时间t变化图象可能正确的有( BC )9．某兴趣小组用电流传感器测量某磁场的磁感应强度．实验装置如图甲，不计电阻的足够长光滑金属导轨竖直放置在匀强磁场中，导轨间距为d ，其平面与磁场方向垂直．电流传感器与阻值为R 的电阻串联接在导轨上端．质量为m 、有效阻值为r 的导体棒AB 由静止释放沿导轨下滑，该过程中电流传感器测得电流随时间变化规律如图乙所示，电流最大值为I m .棒下滑过程中与导轨保持垂直且良好接触，不计电流传感器内阻及空气阻力，重力加速度为g .(1)求该磁场磁感应强度的大小； (2)求在t 1时刻棒AB 的速度大小；(3)在0～t 1时间内棒AB 下降了h ，求此过程电阻R 产生的电热． 解析：(1)电流为I m 时棒做匀速运动， 对棒：F 安＝BI m d F 安＝mg 解得B ＝mg I md .(2)t 1时刻，对回路有： E ＝Bd v I m ＝Bd vR ＋r解得v ＝I 2m (R ＋r )mg .(3)电路中产生的总电热：Q ＝mgh －12m v 2，电阻R 上产生的电热：Q R ＝R R ＋rQ 解得Q R ＝mghR R ＋r －I 4m R (R ＋r )2mg 2.答案：(1)mg I md (2)I 2m (R ＋r )mg(3)mghR R ＋r－I 4m R (R ＋r )2mg 2 10．在同一水平面上的光滑平行导轨P 、Q 相距l ＝1 m ，导轨左端接有如图所示的电路．其中水平放置的平行板电容器两极板M 、N 相距d ＝10 mm ，定值电阻R 1＝R 2＝12 Ω，R 3＝2 Ω，金属棒ab 的电阻r ＝2 Ω，其他电阻不计．磁感应强度B ＝0.5 T 的匀强磁场竖直穿过导轨平面，当金属棒ab 沿导轨向右匀速运动时，悬浮于电容器两极板之间的质量为m ＝1×10－14 kg 、电荷量为q ＝－1×10－14 C 的微粒恰好静止不动．取g ＝10 m/s 2，在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好，且速度保持恒定．试求：(1)匀强磁场的方向； (2)ab 两端的电压；(3)金属棒ab 运动的速度大小．解析：(1)负电荷受到重力和电场力的作用处于静止状态，因为重力竖直向下，所以电场力竖直向上，故M 板带正电．ab 棒向右做切割磁感线运动产生感应电动势，ab 棒等效于电源，感应电流方向由b →a ，其a 端为电源的正极，由右手定则可判断，磁场方向竖直向下．(2)微粒受到重力和电场力的作用处于静止状态，根据平衡条件有mg ＝Eq 又E ＝U MN d所以U MN ＝mgdq ＝0.1 VR 3两端电压与电容器两端电压相等，由欧姆定律得通过R 3的电流为I ＝U MNR 3＝0.05 A则ab 棒两端的电压为U ab ＝U MN ＋I R 1R 2R 1＋R 2＝0.4 V .(3)由法拉第电磁感应定律得感应电动势E ＝Bl v由闭合电路欧姆定律得E＝U ab＋Ir＝0.5 V 联立解得v＝1 m/s.答案：(1)竖直向下(2)0.4 V(3)1 m/s。
高考物理一轮复习电磁感应《法拉第电磁感应定律》典型题精排版(含答案)
高考物理一轮复习《法拉第电磁感应定律》典型题精排版精品推荐(新)1．穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图①～④所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是( )A．图①中，回路产生的感应电动势恒定不变B．图②中，回路产生的感应电动势一直在变大[来源:学_科_网]C．图③中，回路在0～t1时间内产生的感应电动势小于在t1～t2时间内产生的感应电动势D．图④中，回路产生的感应电动势先变小再变大2．一航天飞机下有一细金属杆，杆指向地心．若仅考虑地磁场的影响，则当航天飞机位于赤道上空( )A．由东向西水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下B．由西向东水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下C．沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由下向上D．沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时，金属杆中一定没有感应电动势3．一直升机停在南半球的地磁极上空．该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B.直升机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动．螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示．如果忽略了a到转轴中心线的距离，用E表示每个叶片中的感应电动势，则( )A．E＝πfl2B，且a点电势低于b点电势B．E＝2πfl2B，且a点电势低于b点电势C．E＝πfl2B，且a点电势高于b点电势D．E＝2πfl2B，且a点电势高于b点电势4．矩形导线框abcd固定在匀强磁场中(如图甲所示)，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，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t1时间内，导线框中电流的方向为adcbaB．从0到t1时间内，导线框中电流越来越小C．从t1到t2时间内，导线框中电流越来越大D．从t1到t2时间内，导线框bc边受到安培力大小保持不变5．在如图所示的电路中，两个灵敏电流表和的零点都在刻度盘中央，当电流从“＋”接线柱流入时，指针向右摆；电流从“－”接线柱流入时，指针向左摆．在电路接通后再断开的瞬间，下列说法中符合实际情况的是( )源:A.表指针向左摆，表指针向右摆B.表指针向右摆，表指针向左摆C.、表的指针都向左摆D.、表的指针都向右摆6．如图是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图．将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘；图中a 、b 导线与铜盘的中轴线处在同一竖直平面内；转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流．若图中铜盘半径为L ，匀强磁场的磁感应强度为B ，回路总电阻为R ，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω，则下列说法正确的是( )A ．回路中有大小和方向周期性变化的电流B ．回路中电流大小恒定，且等于BL 2ωRC ．回路中电流方向不变，且从b 导线流进灯泡，再从a 导线流向旋转的铜盘D ．若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的正弦变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中也会有电流流过7．如图甲所示，一个电阻为R 、面积为S 的矩形导线框abcd ，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B ，方向与ad 边垂直并与线框平面成45°角，O 、O ′分别是ab 和cd 边的中点．现将线框右半边ObcO ′绕OO ′逆时针旋转90°到图乙所示位置．在这一过程中，导线中通过的电荷量是( )A.2BS2RB.2BSRC.BS RD ．08．如图所示，在空中有一水平方向的匀强磁场区域，区域的上下边缘间距为h，磁感应强度为B.有一宽度为b(b<h)、长度为L、电阻为R、质量为m的矩形导体线圈紧贴磁场区域的上边缘由静止起竖直下落，当线圈的PQ边到达磁场下边缘时，线圈恰好开始做匀速运动．设线圈进入磁场过程中产生的热量为Q1，通过导体截面的电荷量为q1；线圈离开磁场的过程中产生的热量为Q2，通过导体截面的电荷量为q2，则( )A．Q1＝Q2B．Q1<Q2C．q1＝q2D．q1<q29．如图所示的电路中，三个相同的灯泡a、b、c和电感L1、L2与直流电源连接，电感的电阻忽略不计．电键S从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有( )A．a先变亮，然后逐渐变暗B．b先变亮，然后逐渐变暗C．c先变亮，然后逐渐变暗D．b、c都逐渐变暗10．如图所示，金属杆ab可在平行金属导轨上滑动，金属杆电阻R0＝0.5 Ω，长L＝0.3 m，其余电阻不计，导轨一端串接一电阻R＝1 Ω，匀强磁场磁感应强度B＝2 T，在ab以v＝5 m/s向右匀速运动过程中，求：(1)ab间感应电动势E和ab间的电压U；(2)所加沿导轨平面的水平外力F的大小；(3)在2 s时间内电阻R上产生的热量Q.11．半径为a的圆形区域内有均匀磁场，磁感应强度为B＝0.2 T，磁场方向垂直纸面向里，半径为b的金属圆环与磁场同心放置，磁场与环面垂直，其中a ＝0.4 m，b＝0.6 m，金属圆环上分别接有灯L1、L2，两灯的电阻均为R0＝2 Ω，一金属棒MN与金属圆环接触良好，棒与环的电阻均忽略不计．(1)若棒以v0＝5 m/s的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径OO′的瞬间(如图所示)MN中的电动势和流过灯L1的电流．(2)撤去中间的金属棒MN，将右面的半圆环O L2O′以OO′为轴向上翻转90°，若此时磁场随时间均匀变化，其变化率为ΔBΔt＝4πT/s，求L1的功率．高考物理一轮复习《法拉第电磁感应定律》典型题精排版参考答案1．答案：D2．解析：如图所示，设观察方向为面向北方，左西右东，则地磁场方向平行赤道表面向北，若飞机由东向西飞行时，由右手定则可判断出电动势方向为由上向下，若飞机由西向东飞行时，由右手定则可判断出电动势方向为由下向上，A 项对，B 项错；沿着经过地磁极的那条经线运动时，速度方向平行于磁场，金属杆中一定没有感应电动势，C 项错，D 项对．答案：AD3． 解析：本题要考虑两个问题：一是感应电动势的大小，E ＝Blv ＝Bl ω×l 2＝Bl ×2πf ×l2＝Bl 2πf ；二是感应电动势的方向，由右手定则可判断出感应电动势的方向是由a →b ，因此a 点电势低．故正确答案为A.答案：A4．解析：从0到t 1时间内，垂直纸面向里的磁感应强度减小，磁通量减小，根据楞次定律可判断，产生顺时针方向的电流，故A 项正确；由公式E ＝ΔΦΔt ＝S ΔBΔt，I ＝E R ，由于磁场均匀减小，ΔBΔt 为一恒定值，线框中产生的感应电流大小不变，故B 、C 项错误；磁感应强度B 均匀变化，由公式F ＝BIL bc 知；bc 边受的安培力是变化的，故D 项错误．答案：A5．解析：电路接通后线圈中电流方向向右，当电路断开时，线圈中电流减小，线圈中产生与原方向相同的自感电动势，与和电阻组成闭合回路，所以中电流方向向右，中电流方向向左，即指针向右摆，指针向左摆．答案：B6．解析：把铜盘看做若干条由中心指向边缘的铜棒组合而成，当铜盘转动时，每根铜棒都在切割磁感线，相当于电源，由右手定则知，中心为电源正极，盘边缘为负极，若干个相同的电源并联对外供电，电流方向由b 经灯泡再从a 流回铜盘，方向不变，C 对，A 错．回路中感应电动势为E ＝BL v ＝12B ωL 2，所以电流I＝E R ＝B ωL 22R ，B 错．当铜盘不动，磁场按正弦规律变化时，铜盘中形成涡流，但没有电流通过灯泡，D 错．答案：C7．解析：设开始穿过的磁通量为正，开始磁通量为Φ1＝BS sin 45°＝22BS ，则转过90°时穿过aOO ′d ，左边一半线框的磁通量为Φ2′＝B S 2sin 45°＝24BS ①穿过bOO ′c 右边一半线框的磁通量为Φ2″＝－B S 2sin 45°＝－24BS ②因此，转过90°时穿过整个线框的磁通量为 Φ2＝Φ2′＋Φ2″＝0③ 转动过程中磁通量变化量为 ΔΦ＝Φ1－Φ2＝22BS ④ 由法拉第电磁感应定律得E ＝ΔΦΔt⑤ 根据闭合电路的欧姆定律有I ＝E R ⑥该过程通过线框截面的电荷量q ＝I Δt ⑦ 联立④⑤⑥⑦式得q＝2BS 2R答案：A8．解析：线圈进入或离开磁场的过程中，通过导体截面的电荷量为q＝I·Δt而I＝ER，E＝ΔΦΔt，则q＝ΔΦR；因为进入或离开时，ΔΦ相同，所以q1＝q2；b<h，线圈在磁场中有一段加速过程，线圈离开磁场时的速度大于进入时的速度，离开时所受安培力较大．克服安培力做功较多，产生的焦耳热较多，所以Q1<Q2.答案：BC9．解析：设电键S闭合时，通过每个灯泡的电流为I，则流过L1的电流为2I，流过L2的电流为I.当S断开时，通过电感的电流不会发生突变，L1中的电流从2I 减小到零，L2中的电流从I减小到零，灯泡b、c中电流都从I减小到零，故灯泡b、c缓慢变暗，D项正确；两个支路的电流汇合后为2I通过a灯，灯泡a中电流等于L1中电流，其电流从2I反向减小到零，a灯先亮一下然后逐渐变暗，故选项A正确，所以该题正确答案为A、D.答案：AD10．解析：(1)E＝BLv＝3 V，I＝ER＋R＝2 A，U＝IR＝2 V(2)F＝F安＝BIL＝1.2 N.(3)2 s内产生的总热量Q等于安培力做的功．Q＝F安vt＝12 J.电阻R上产热Q R＝RR＋RQ＝8 J.答案：(1)3 V 2 V (2)1.2 N (3)8 J11．解析：(1)棒通过圆环直径时切割磁感线的有效长度L＝2a，棒中产生的感应电动势为E＝BLv＝B·2av＝0.2×0.8×5 V＝0.8 V.当不计棒和圆环的电阻时，直径OO′两端的电压U＝E＝0.8 V，通过灯L1的电流为I1＝UR＝0.82A＝0.4 A.(2)右半圆环上翻90°后，穿过回路的磁场有效面积为原来的一半，S′＝1 2πa2，磁场变化时回路中产生的感应电动势为E′＝ΔΦΔt＝S′·ΔBΔt＝12πa2×4πV＝0.32 V.由于L1、L2两灯相同，圆环电阻不计，所以每个灯的电压均为U′＝12E′，L1的功率为P1＝U′2R＝12E′ 2R＝1.28×10－2 W.答案：(1)0.8 V 0.4 A (2)1.28×10－2 W。
必刷45 电磁感应中的图像问题(解析版)-2021年高考物理一轮复习小题必刷(全国通用)
在1 : 2s 内，整个线框在匀强磁场中运动，穿过线框的磁通量不变，线框中不产生感应电流； 在 2 3s 内，线框出磁场，穿过线框的磁通量垂直纸面向里且大小减小，根据楞次定律，线框中产生顺
时针方向的感应电流阻碍磁通量的变化，此时感应电流为
i BLv R
综上所诉，ABD 错误，C 正确。 故选 C。
流一直增加，进入右边磁场之后，由楞次定律可知，磁通量向里减小，故感应电流的磁场应该向里，故
感应电流为顺时针，且逐渐增加，时间为 L ；当线框全部进入右边后至出磁场的过程中，磁通量向外减 v
小，故感应电流的磁场向外，可知感应电流为逆时针，符合这个规律只有 A，故 A 正确．
考点：导体切割磁感线时的感应电动势
方形闭合线圈在外力作用下由位置 1 匀速穿过磁场区域运动到位置 2。若 L>2d，则在运动过程中线圈中
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的感应电流随时间变化的情况可以用以下哪幅图像来描述（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D 【解析】 当线圈向右移动，进入磁场的过程中，穿过线圈的磁通量增大，故产生顺时针方向的感应电流，根据 E=BLv 可知，感应电动势大小不变，则感应电流大小不变；当完全进入时，穿过线圈的磁通量不变，则不产生 感应电流；当离开磁场时，磁通量减小，故产生逆时针方向的感应电流，根据 E=BLv 可知，感应电动势 大小不变，则感应电流大小不变。 故选 D。 4．（2020·湖北期末）如图，虚线 P、Q、R 间存在着磁感应强度大小相等，方向相反的匀强磁场，磁场方向 均垂直于纸面，磁场宽度均为 L．一等腰直角三角形导线框 abc，ab 边与 bc 边长度均为 L，bc 边与虚线 边界垂直．现让线框沿 bc 方向匀速穿过磁场区域，从 c 点经过虚线 P 开始计时，以逆时针方向为导线框 感应电流 i 的正方向，则下列四个图像中能正确表示 i 一 t 图像的是( )