高中物理-電磁感應(yīng)中的圖象選擇題練習(xí)

高中物理-電磁感應(yīng)中的圖象選擇題練習(xí).如圖甲所示，在水平面上固定有平行長直金屬導(dǎo)軌ab、cd,bd端接有電阻R。導(dǎo)體棒ef垂直軌道放置在光滑導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。導(dǎo)軌右端區(qū)域存在垂直導(dǎo)軌面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示。在t=0時(shí)刻，導(dǎo)體棒以速度v。從導(dǎo)軌的左端開始向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間2to開始進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，取磁場(chǎng)方向垂直紙面向里為磁感應(yīng)強(qiáng)度B的正方向，回路中順時(shí)針方向?yàn)殡娏髡较颍瑒t回路中的電流隨時(shí)間t的變化規(guī)律圖像可能是()r L)【參考答案】A【名師解析】由題圖乙可知,在口?2翻寸間內(nèi)，回路中磁通量變化率和二蘭二耳，為常數(shù)，根據(jù)法拉第電磁感咫定律，回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)m為常數(shù)，則回路產(chǎn)生的感應(yīng)電流為常麴，根據(jù)楞次定律可判斷出回路中感應(yīng)電滂方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，即感應(yīng)電流為負(fù)值且恒定,可排除圖瓦內(nèi)在大于2由時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，導(dǎo)體棒受到安培力作用,做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)】其感應(yīng)電流隨時(shí)間變化應(yīng)該為曲線，所以圖A正確，圖C錯(cuò)誤。.在如圖所示的豎直平面內(nèi)，在水平線MN的下方有足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)等腰三角形金屬線框頂點(diǎn)C與MN重合，線框由靜止釋放，沿軸線DC方向豎直落入磁場(chǎng)中。忽略空氣阻力，從釋放到線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)過程中，關(guān)于線框運(yùn)動(dòng)的vt圖像，可能正確的是()【參考答案】C【名師解析】線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中受到的安培力F=BIL=—，線框切割磁感線的有效長K . B212V 度1增大、安培力增大，由牛頓第二定律得：mg—F=ma,得a=g—e，線框由靜止加速，mK由于1、V不斷增大，a不斷減小，則線框做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，故C正確。.（多選）如圖所示，M、N為同一水平面內(nèi)的兩條平行長直導(dǎo)軌，左端串接電阻R,金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，金屬桿和導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，桿與導(dǎo)軌間接觸良好且無摩擦，整個(gè)裝置處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。現(xiàn)對(duì)金屬桿施加一個(gè)與其垂直的水平方向的恒力F,使金屬桿從靜止開始運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)過程中，金屬桿的速度大小為v,R上消耗的總能量為E,則下列關(guān)于v、E隨時(shí)【名師解析】對(duì)金屬桿時(shí)施加一個(gè)與其垂直的水平方向的恒力吊使金屬桿從靜止開始運(yùn)動(dòng)口由于金屬桿切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流j受到隨速度的增大而增大的安培力作用,所以金屬桿做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)安培力增大到等于水平方向的恒力F時(shí)，金屬桿做勻速直線運(yùn)動(dòng)，圖像A正確，B錯(cuò)誤口由功能關(guān)系如，開始水平方向的恒力F做的功一部分使金屬桿動(dòng)能增大，另一部分轉(zhuǎn)化為電能，袖電阻￡消耗掉J當(dāng)金屬桿勻速運(yùn)動(dòng)后，水平方向的恒力F所做的功等于，上消耗的總能量&因此爐￡圖像可能正確的是Do.（多選）如圖所示，導(dǎo)體棒沿兩平行導(dǎo)軌從圖中位置以速度V向右勻速通過一正方形abcd磁場(chǎng)區(qū)域，ac垂直于導(dǎo)軌且平行于導(dǎo)體棒，ac右側(cè)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是左側(cè)的2倍且方向相反，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì)，下列關(guān)于導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流和所受安培力隨時(shí)間變化的圖像正確的是（規(guī)定電流由M經(jīng)R到N為正方向，安培力向左為正方向）（）【參考答案】AC【名師解析】導(dǎo)體棒在左半?yún)^(qū)域時(shí)，根據(jù)右手定則，通過棒的電流方向向上，電流M經(jīng)R到N為正值，且逐漸變大，導(dǎo)體棒在右半?yún)^(qū)域時(shí)，根據(jù)右手定則，通過棒的電流方向向下，電流為負(fù)值，且逐漸減小，且滿足經(jīng)過分界線時(shí)感應(yīng)電流大小突然加倍，A正確，B錯(cuò)誤；第一段時(shí)間內(nèi)安培力大小?'=3工812,第2段時(shí)間內(nèi)F=2BILzL2,C正確，D錯(cuò)誤。.（多選）如圖所示，為三個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向分別垂直紙面向外、向里和向外，磁場(chǎng)寬度均為L在磁場(chǎng)區(qū)域的左側(cè)邊界處，有一邊長為L的正方形導(dǎo)體線框，總電阻為R,且線框平面與磁場(chǎng)方向垂直，現(xiàn)用外力F使線框以速度v勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域，以初始位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，規(guī)定電流沿逆時(shí)針方向時(shí)的電動(dòng)勢(shì)E為正，磁感線垂直紙面向里時(shí)的磁通量①為正值，外力F向右為正。則以下能反映線框中的磁通量①、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E、外力F和電功率P隨時(shí)間變化規(guī)律圖象的是（）【參考答案】ABD【名師解析】當(dāng)線框運(yùn)動(dòng)工時(shí)開始進(jìn)入磁場(chǎng)，磁通量開始增加，當(dāng)全部進(jìn)入時(shí)達(dá)最大j此后向內(nèi)的磁通量增加，總磁通量減小S當(dāng)運(yùn)動(dòng)到L5Z時(shí)，磁通量最小r當(dāng)運(yùn)動(dòng)到2L時(shí)磁通量變?yōu)橄蚶锏淖畲?，故人正確j當(dāng)線圈進(jìn)入第一個(gè)磁場(chǎng)時(shí)，由上;雙?？芍珽保持不變，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)力順時(shí)針方向；而開始進(jìn)入第二個(gè)磁場(chǎng)時(shí)，兩端同時(shí)切割磁感線，電動(dòng)勢(shì)應(yīng)為M方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向?yàn)檎?，故E正確S因安培力總是與運(yùn)動(dòng)方向相反，故拉力應(yīng)一直向右,故￡錯(cuò)誤；拉力的功率口二卬，因速度不變，而在線框在第一個(gè)磁場(chǎng)時(shí)，電流為定值，拉力也為定值J兩邊分別在兩個(gè)磁場(chǎng)中時(shí)，F(xiàn)妻=23-竽=4啥，因此安培力變4倍，則拉力的功率變?yōu)樵瓉淼?倍，故D正確$故選4B.D。.圖甲為固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的正三角形導(dǎo)線框abc,磁場(chǎng)的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示。規(guī)定垂直紙面向里為磁場(chǎng)的正方向，abca的方向?yàn)榫€框中感應(yīng)電流的正方向，水平向右為安培力的正方向。關(guān)于線框中的電流I與ab邊所受的安培力F隨時(shí)間t變化的圖象（圖中不考慮2s末線框中的電流及ab邊的受力情況），下列各圖正確的是（）【參考答案】AD【名師解析】根據(jù)歐姆定律及法拉第電磁感應(yīng)定律可知:片同言X卷1=品又由楞次定律可知，在0?1m和3is時(shí)間段，感應(yīng)電流均取正值，所以選項(xiàng)從正確，B錯(cuò)誤；城邊所受安培力4￡乩=而全=華'笑=弩'上在。?1m時(shí)間段內(nèi)，通過初邊的感應(yīng)電流從甘到仇根據(jù)左手定則可知，安培力水」Tt」T平向右，又根據(jù)S-才圖象的斜率上不孌，所以斤尻選項(xiàng)c錯(cuò)誤，D正確-

.如圖甲所示，在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一個(gè)不變形的銅圓環(huán)，規(guī)定從上向下看時(shí),銅環(huán)中的感應(yīng)電流I沿順時(shí)針方向?yàn)檎较?圖乙表示銅環(huán)中的感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖象,則磁場(chǎng)B隨時(shí)間t變化的圖象可能是下圖中的（ ）【名師解折】根據(jù)安培定則知感應(yīng)電流在銅環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng)在。1區(qū)內(nèi)是與上方向相反，故外磁場(chǎng)在增強(qiáng)］又感應(yīng)電流恒定［故感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變［磁場(chǎng)均勻變化］選項(xiàng)人6口錯(cuò)誤..如圖所示，有一等腰直角三角形的區(qū)域，其斜邊長為2L，高為L。在該區(qū)域內(nèi)分布著如圖所示的磁場(chǎng)，左側(cè)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，右側(cè)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。一邊長為L、總電阻為R的正方形導(dǎo)線框abcd，從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域。取沿順時(shí)針的感應(yīng)電流方向?yàn)檎?，則下列表示線框中電流i隨bc邊的位置坐標(biāo)）x變化的圖象正確的是（【參考答案】D【名師解析】【解析】試題分析：從邊的位置坐標(biāo)K在L到2L過程,線框be邊有效切線長度為l=x-L,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=Biv=￡（x-L）v、感應(yīng)電流E=Biv=￡（x-L）v、感應(yīng)電流i=J-，根據(jù)楞次定律判斷出來感應(yīng)電流方向沿a-bfcfdfa,為正值5笈在2L到此過程，虱邊和be邊都切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，穿過線框的磁通量增大，總的磁感線方向向里，根據(jù)楞次定律判斷出來感應(yīng)電流方向沿afdfcfbfw,為負(fù)值,線框觀邊有效切線長度為1二L感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為四=封和=血邛，感應(yīng)電流I=x在孔到4L過程，線框式邊有效切線長度為1=L-（x-3L）=亂-刈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=B&=￡（2L-x>,感應(yīng)電流'EQ.研,根據(jù)楞次定律判斷出來感應(yīng)電流方向沿a-bfcfd-a,為正值5由以上分析可知』本題選D?？键c(diǎn)：全電路歐姆定律；法拉第電磁感應(yīng)定律?！久麕燑c(diǎn)睛】本題關(guān)鍵確定線框有效的切割長度與X的關(guān)系，再結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)選擇圖象。首先根據(jù)楞次定律判斷出感應(yīng)電流的方向，再分段確定線框有效的切割長度，分析線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與位置坐標(biāo)的關(guān)系。線框的電阻一定，感應(yīng)電流與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)成正比。9如圖甲所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌MN,PQ所在平面與水平面成0角，MP間接一阻值為R的定值電阻，阻值為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，其他部分電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上。t=0時(shí)刻對(duì)金屬棒施加一平行于導(dǎo)軌向上的外力F，金屬棒由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，通過電阻R的電荷量q與時(shí)間的二次方（/2）變化關(guān)系如圖乙所示。則下列關(guān)于金屬棒克服安培力做功的功率P,加速度a，受到的外力F及通過金屬棒的電流I隨時(shí)間變化的圖像正確的是（）【參考答案】CD【參考答案】CD【名師解析】設(shè)金屬棒長為L.由乙圖象得，,二〃二會(huì)”修2二屋2，k是比例系數(shù).知加速度a不變,故A錯(cuò)誤；克服安培力做功的功率P二,卷二鞭于t2,故P-t線應(yīng)為曲線，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由牛頓運(yùn)動(dòng)定律知F-F-mgsinO=ma,知F=B2Lv+mgsinO+ma,v隨安 R+r時(shí)間均勻增大，其他量保持不變，故F隨時(shí)間均勻增大，故C正確；通過導(dǎo)體棒的電流I=匹=BLa-t,I-t圖象為過原點(diǎn)直線，故D正確R+rR+r故選CD?？键c(diǎn)：牛頓第二定律；法拉第電磁感應(yīng)定律；安培力【名師點(diǎn)睛】對(duì)于圖象問題一定弄清楚兩坐標(biāo)軸的含義，尤其注意斜率、截距的含義，對(duì)于復(fù)雜的圖象可以通過寫出兩坐標(biāo)軸所代表物理量的函數(shù)表達(dá)式進(jìn)行分析；此題中應(yīng)該首先搞清q-t2圖線的函數(shù)關(guān)系，得到導(dǎo)體棒是做勻加速運(yùn)動(dòng)，問題就好辦了.10如圖所示，平行于y軸的長為2R的導(dǎo)體棒以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過由兩個(gè)半徑均為R的半圓和中間一部分長為2R、寬為R的矩形組合而成的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。則能正確表示導(dǎo)體棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與導(dǎo)體棒的位置x關(guān)系的圖象是（）*x

【參考答案】A【名師解析】0?R階段E=BL有效v,根據(jù)幾何知識(shí)可知：L有效=2*2m-Y,所以E=2B*2故-Yv,由幾何知識(shí)可知，該圖像是圓心在乂軸上的一段圓弧，故A選項(xiàng)正確?？键c(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律【名師點(diǎn)睛】本題考查了電磁感應(yīng)與圖象的結(jié)合，對(duì)于復(fù)雜圖象問題注意依據(jù)物理規(guī)律寫出兩坐標(biāo)軸之間的函數(shù)關(guān)系。11.如圖所示，光滑水平面上放置一平行金屬導(dǎo)軌，其左端與平行板電容器C相連，一金屬棒垂直金屬導(dǎo)軌放置，整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)對(duì)金屬棒施加一水平向右的恒力F作用，使金屬棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)，不計(jì)導(dǎo)軌及金屬棒的電阻，則下面關(guān)于金屬棒運(yùn)動(dòng)的速度v、加速度a、電容器兩板間的電勢(shì)差U、極板所帶電量Q隨時(shí)間t變化關(guān)系圖象中，正確的是（）【參考答案】BD【名師解析】【解析】P_DJT試題分析二金屬棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，棍藉牛頓第二定律；mI電流的定義式；1二絲A<rCU△f輯據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律:U=BLAv整理以上式子得：/二￡U整理以上式子得：/二￡U所以有1= 蟋項(xiàng)A錯(cuò)翔B正麻電容器兩板間的電勢(shì)差的。錯(cuò)誤，極板所帶電量□二C"二CBL叫選項(xiàng)D正確;散選BD考點(diǎn)：牛頓第二定律；法拉第電磁感應(yīng)定律【名師點(diǎn)睛】本題是導(dǎo)體在導(dǎo)軌上滑動(dòng)的類型，考查牛頓第二定律及法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用，類似于汽車的起動(dòng)問題，抓住安培力大小與速度大小成正比，進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。12如圖所示，在第一象限有一邊長為L的等邊三角形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。在第二象限有一平行于y軸的長為L的導(dǎo)體棒沿x軸正方向以速度v勻速通過磁場(chǎng)區(qū)域。下列關(guān)于導(dǎo)體棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E隨x變化的圖象正確的是（）

0.5BLv【參考答案】DBLv0.5BLv【參考答案】DBLv【名師解析】當(dāng)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)，時(shí)，當(dāng)冷：0.5L時(shí)，導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E寸風(fēng)加世】當(dāng)口.5L時(shí)，可得E=(L8?EM當(dāng)Q0.5L時(shí)，導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E=Bv(L-x}tan&OP,對(duì)比四個(gè)選項(xiàng)可知,D正確；故選D.考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律【名師點(diǎn)睛】此題是對(duì)法拉第電磁感應(yīng)定律的考查；解題的關(guān)鍵是找到感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和進(jìn)入磁場(chǎng)的距離x之間的函數(shù)關(guān)系，尤其是正確確定導(dǎo)體切割磁感線的有效長度.10

.如圖甲所示，正三角形導(dǎo)線框abc固定在磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示。t=0時(shí)刻磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，在0?4s時(shí)間內(nèi)，線框ab邊所受安培力F隨時(shí)間t邊所受安培力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系【參考答案】A【名師解析】「在,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：&=嗯=除為定值5感應(yīng)電流：為定值j安培力已叫L6曲由于B逐漸減小到零，故安培力逐漸減小到零,根據(jù)楞次定律可知，線圈砧邊所受的安培力向左，為正,同理：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：及=胃=取,為定值j感應(yīng)電流：入吟=乎為定值」安培力KBLLsSj由于B逐漸增大，故安培力逐漸增大，根據(jù)楞次定律可知，線圈曲邊所受的安培力向右，為負(fù)；黜V5內(nèi)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:E2=S^=2SBq,為定值；感應(yīng)電流：&二§=第，為定值；安培力F=BI2LocB,由于B逐漸減小到零，故安培力逐漸減小到零：由于B逐漸減小到零，故通過線圈的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電漪要阻礙磁通量瀛小，有擴(kuò)張趨勢(shì)，故安培力向外，即曲邊所受安培力向左n為正，故人正確】阮D錯(cuò)誤5故選A.考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律【名師點(diǎn)睛】本題根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和安培力公式判斷安培力大小情況；根據(jù)楞次定律判斷安培力方向；解題時(shí)要分時(shí)間段處