2024年物理高考二輪復習電磁感應圖像類選擇題作業(yè)含解析

PAGE2-電磁感應1.在光滑水平桌面上有一邊長為的正方形線框邊右側有一等腰直角三角形勻強磁場區(qū)域，三角形腰長為，磁感應強度方向豎直向下，在同始終線上，其俯視圖如圖所示，線框從圖示位置在水平拉力F作用下向右勻速穿過磁場區(qū)域，線框中感應電流圖像正確的是(以逆時針方向為電流的正方向，時間單位為)()A. B. C. D.2.在水平桌面上，一個面積為S的圓形金屬框置于勻強磁場中，金屬框平面與磁場垂直，磁感應強度隨時間t的改變關系如圖甲所示。0~1s內磁場方向垂直金屬框平面對下。圓形金屬框與一個水平的寬度為L的平行金屬導軌相連接，導軌上放置一根導體棒，導體棒的長也為L、電阻為R，且與導軌接觸良好，導體棒處于另一勻強磁場中，其磁感應強度恒為，方向垂直于導軌平面對下，如圖乙所示。若導體棒始終保持靜止，則其所受的靜摩擦力f隨時間改變的圖像是(設向右為靜摩擦力的正方向)()A. B. C. D.3.如圖甲所示，光滑平行金屬導軌所在平面與水平面成θ角，兩端接一電阻R，整個裝置處于方向垂直于導軌平面對上的勻強磁場中。時對金屬棒施加一平行于導軌的外力F，使金屬棒由靜止起先沿導軌向上運動，金屬棒的電阻為r，導軌電阻忽視不計。已知通過電阻R的感應電流I隨時間t改變的關系如圖乙所示。下列關于導體棒運動速度v、外力F、流過R的電荷量q以及閉合回路中磁通量的改變率隨時間改變的圖像正確的是()A. B. C. D.4.如圖所示，水平面內有一平行金屬導軌，導軌光滑且電阻不計，勻強磁場與導軌平面垂直，阻值為R的導體棒垂直于導軌靜止放置.時，將開關S由1擲到2.和a分別表示電容器所帶的電荷量、棒中的電流、棒的速度和棒的加速度，則下列圖像中正確的是()

A. B. C. D.5.穿過某閉合回路的磁通量隨時間t改變的圖像分別如圖中的①~④所示，下列說法正確的是()A.圖①中，回路有感應電動勢，且大小恒定不變B.圖②中，回路產(chǎn)生的感應電動勢始終在變大C.圖③中，回路在0~時間內的感應電動勢是～時間內感應電動勢的2倍D.圖④中，回路的感應電動勢先變大后變小6.如圖所示，在虛線左側的足夠大區(qū)域存在勻強磁場，磁場方向垂直紙面對里，有一個直角三角形金屬線框，線框左邊與磁場邊界平行，線框的電阻為R，線框以垂直虛線方向的速度做勻速直線運動，從線框的左邊進入磁場時起先計時，E表示線框產(chǎn)生的感應電動勢大小，F(xiàn)表示線框受到的拉力大小，P表示線框的電功率的大小，I表示線框中的感應電流的大小，則下列圖像中正確的是()A. B. C. D.7.如圖所示，正方形導線框和菱形在同一水平面內，，位于的中點菱形區(qū)域存在方向豎直向上的勻強磁場，使線框從圖示位置沿方向勻速穿過菱形區(qū)域，規(guī)定電流逆時針方向為正，則線框中的電流隨位移改變的圖像可能是()

A. B.

C. D.8.如圖所示，一個各短邊邊長均為L，長邊邊長為的勻稱線框，勻速通過寬度為L的勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直于紙面對里，線框沿紙面對右運動，起先時線框右側短邊恰好與磁場左邊界重合，此過程中最右側短邊兩端點兩點間電勢差隨時間t改變關系圖像正確的是()A. B. C. D.9.一邊長為的正三角形金屬框靜置于光滑絕緣水平面上，寬度為的有界勻強磁場位于正三角形右側，邊界平行于，如圖所示?，F(xiàn)用外力沿的中垂線向右勻速拉動線框并穿過磁場區(qū)域。從頂點進入磁場起先計時，規(guī)定感應電流沿為正方向，則金屬框經(jīng)過磁場的過程中，感應電流隨時間改變的圖像是?（）?

A. B.C. D.10.如圖，兩條光滑平行金屬導軌固定，所在平面與水平面夾角為θ，導軌電阻忽視不計。虛線均與導軌垂直，在與之間的區(qū)域存在垂直于導軌所在平面的勻強磁場。將兩根相同的導體棒先后自導軌上同一位置由靜止釋放，兩者始終與導軌垂直且接觸良好。已知進入磁場時加速度恰好為零。從進入磁場起先計時，到離開磁場區(qū)域為止，流過的電流隨時間改變的圖像可能正確的是()A. B. C. D.11.如圖甲所示，在光滑水平面上用恒力F拉質量為m的單匝勻稱正方形銅線框，銅線框邊長為a，在1位置以速度進入磁感應強度為B的勻強磁場并從起先計時，若磁場的寬度為，在時刻線框到達2位置速度又為并起先離開勻強磁場。此過程中圖像如圖乙所示，則()A.時，邊兩端的電壓為B.在時刻線框的速度為C.線框完全離開磁場的瞬間位置3速度肯定比時刻線框的速度大D.線框從位置1進入磁場到完全離開磁場到達位置3過程中，線框中產(chǎn)生的電熱為12.如圖(a)所示是用電流傳感器(相當于電流表，其電阻可以忽視不計)探討自感現(xiàn)象的試驗電路，圖中兩個電阻的阻值均為是一個自感系數(shù)足夠大的自感線圈，其直流電阻值也為R.圖(b)是某同學畫出的在時刻開關S切換前后，通過傳感器的電流隨時間改變的圖像。關于這些圖像，下列說法中正確的是()A.圖(b)中甲是開關S由斷開變?yōu)殚]合，通過傳感器1的電流隨時間改變的狀況B.圖(b)中乙是開關S由斷開變?yōu)殚]合，通過傳感器1的電流隨時間改變的狀況C.圖(b)中丙是開關S由閉合變?yōu)閿嚅_，通過傳感器2的電流隨時間改變的狀況D.圖(b)中丁是開關S由閉合變?yōu)閿嚅_，通過傳感器2的電流隨時間改變的狀況13.如圖所示，在豎直向下的磁感應強度為B的勻強磁場中，金屬框架固定在水平面內，與平行且足夠長，與間的夾角為，光滑導體棒(垂直于)在外力作用下以平行于的速度v向右勻速運動，在滑動過程中導體棒始終與導軌保持良好接觸，以光滑導體棒經(jīng)過C點瞬間為計時起點，若金屬框架與導體棒是由粗細相同的勻稱的同種材料導體做成的，下列關于回路中電流大小I與時間t、消耗的電功率P與導體棒水平移動的距離x改變規(guī)律的圖像中正確的是()A. B. C. D.14.如圖甲所示，在粗糙的水平面上放置一個圓形閉合金屬線圈，線圈右半部處于磁場中，磁感應強度B隨時間t改變的圖像如圖乙所示，時刻磁場方向豎直向上，線圈始終處于靜止狀態(tài)，則()A.在時刻，線圈不受安培力作用B.在0~1s時間內，線圈中的感應電流不斷減小C.在時刻線圈中的感應電流方向發(fā)生改變D.在3~4s時間內，線圈受到的摩擦力先增大后減小

答案以及解析1.答案：B解析：邊的位置坐標x在0~的過程中，依據(jù)楞次定律可知，感應電流方向沿，為正值；線框邊有效切割長度，感應電動勢，感應電流，即感應電流勻稱增大.同理，x在~的過程中，依據(jù)楞次定律可知，感應電流方向沿，為負值，感應電流勻稱增大，故A、C、D錯誤，B正確。2.答案：A解析：在0~1s內磁感應強度隨時間t勻稱增大，由法拉第電磁感應定律可得，感應電動勢恒定不變，則感應電流也不變，由楞次定律可得，慼應電流沿逆時針方向，依據(jù)左手定則可得，導體棒受到的安培力的方向向左，大小恒定，所以導體棒受的靜摩擦力方向向右，即為正方向，且大小也恒定；在1~2s內磁感應強度大小不變，則金屬框中沒有感應電動勢，所以沒有感應電流，則也沒有安培力，因此導體棒不受靜摩擦力；在2~3s內磁感應強度隨時間t勻稱減小，由法拉第電磁感應定律可得，感應電動勢恒定不變，則感應電流也不變，由楞次定律可得，感應電流沿順時針方向，依據(jù)左手定則可得，導體棒受到的安培力的方向向右，大小恒定，所以導體棒所受的靜摩擦力方向向左，即為負方向，且大小也恒定，綜上所述，選項A正確，選項B、C、D錯誤。3.答案：B解析：依據(jù)題圖乙可知，，其中k為比例系數(shù)，又，，所以，圖線是一條過原點、斜率大于零的直線，說明導體棒做的是初速度為零的勻加速直線運動，即，故A錯誤；由閉合電路歐姆定律可得，，可得，而，所以，圖線是一條過原點、斜率大于零的直線，故B正確；對導體棒，由牛頓其次定律可得，而，可得，可見圖線是一條斜率大于零且與F正半軸有交點的直線，故C錯誤；，圖線是一條開口向上的拋物線(右支)，故D錯誤。4.答案：D解析：開關S由1擲到2，電容器放電后會在回路中產(chǎn)生電流，導體棒通有電流后會受到安培力的作用而加速運動。導體棒切割磁感線，速度增大，感應電動勢增大，感應電動勢的方向與電流方向相反，因此電流減小，安培力減小，加速度a減小，當感應電動勢與電容器兩端電壓相等時，回路中電流為0，安培力為0，導體棒做勻速運動，此時電容器所帶電荷量不為0，故D正確，A、B、C錯誤。5.答案：C解析：題圖①中，穿過閉合回路的磁通量不變，因此回路中沒有感應電動勢，故A錯誤；題圖②中，穿過閉合回路的磁通量勻稱增加，圖線的斜率不變，因此回路產(chǎn)生的感應電動勢不變，故B錯誤；題圖③中，在0~時間內圖線的斜率是~時間內斜率的2倍，所以回路在0~時間內的感應電動勢是~時間內感應電動勢的2倍，故C正確；題圖④中，圖線的斜率大小先減小后增大，故產(chǎn)生的感應電動勢先變小后變大，故D錯誤。6.答案：A解析：設線框左側的直角邊邊長為，右側銳角角度為θ，線框進入磁場t時間內，線框切割磁感線的有效長度為，感應電動勢為，是關于t的一次函數(shù)，即電動勢隨時間勻稱減小，A正確；由于線框以速度做勻速直線運動，由平衡條件可知，是關于t的二次函數(shù)，B錯誤；電功率等于克服安培力做功的功率，則，是關于t的二次函數(shù)，C錯誤；線框中的感應電流，是關于t的一次函數(shù)，D錯誤。7.答案：D解析：AC、導線框右邊進入磁場時由楞次定律可以推斷感應電流方向為順時針方向，故A錯誤，C錯誤；BD、當ab邊與MP重合時，切割長度最大，感應電流最大；從ab邊與MP重合到cd邊到達N點，有效切割長度勻稱減小，感應電動勢勻稱減小，感應電流勻稱減?。籧d邊進入磁場始終運動到ab和cd邊關于MP對稱的中間位置，右邊ab切割長度勻稱減小，左邊cd切割長度勻稱增加，而且兩邊感應電動勢反向，所以總電動勢減小更快，到達正中心位置電流為0，故B錯誤，D正確。8.答案：D解析：線框移動的位移在0~L過程中，邊切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢，a點電勢高于b點，則；線框移動的位移在L~過程中產(chǎn)生的感應電動勢，a點電勢低于b點，則，線框移動的位移在~過程中，最左邊切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢，a點電勢高于b點，則，故D正確，A、B、C錯誤。9.答案：D解析：AB.線圈進入磁場的過程中，依據(jù)楞次定律，感應電流的磁場與原磁場方向相反，再依據(jù)右手螺旋定則可知，電流方向為正，而離開磁場時，感應電流的磁場與原磁場方向相同，電流為負方向，故AB錯誤；CD.線圈在磁場中運動的過程中，依據(jù)E=BLv，當切割磁感線的導線有效長度不變時，感應電流不變，但不為零，故C錯誤，D正確。故選：D。10.答案：AD解析：兩導體棒從同一位置由靜止釋放，進入磁場的速度大小相同，設為剛進入磁場時剛好做勻速運動，則，則，從進磁場到出磁場的過程中，可能的狀況有兩種:第一種狀況是在磁場中運動時，還沒有進入磁場，等出了磁場后，再進入磁場，這種狀況和分別都是在磁場中做勻速直線運動，產(chǎn)生的感應電流大小相等，但是回路中電流的方向相反，A正確，B錯誤；其次種狀況是出磁場之前，已經(jīng)進入磁場，剛進磁場時，由于兩根導體棒速度大小相同，回路磁通量改變率為零，即感應電動勢為零，電流為零，兩棒均以的加速度做加速運動，當出磁場后，在磁場中切割磁感線，產(chǎn)生感應電流，此時切割磁感線的速度大于剛進入磁場時的速度，產(chǎn)生的電流大于剛進磁場時的電流，受到的合外力沿導軌向上，，做加速度減小的減速運動，中的感應電流大小漸漸減小，方向與之前相反，圖像的斜率漸漸減小，C錯誤，D正確。11.答案：BC解析：時，邊切割磁感線，相當于電源，兩端的電壓為外電壓，感應電動勢，外電壓，故A選項錯誤.依據(jù)題圖乙可知，在~時間內，線框做勻加速直線運動，所受合力為F，則在時刻線框的速度，故B選項正確.因為時刻和時刻線框的速度相等，進入磁場和穿出磁場的過程中受力狀況相同，故線框完全離開磁場時的速度與時刻的速度相等，進入磁場克服安培力做的功和離開磁場克服安培力做的功一樣多；線框在位置1和位置2時的速度相等，從位置1到位置2過程中外力做的功等于克服安培力做的功，即有，所以線框穿過磁場的整個過程中，產(chǎn)生的電熱為，故C選項錯誤，D選項正確。12.答案：BC解析：開關S由斷開變?yōu)殚]合，由于L的自感作用，通過傳感器1的電流漸漸增大，當穩(wěn)定以后，自感消逝，電流保持不變，故A選項錯誤，B選項正確；開關S由閉合變?yōu)閿嚅_，通過傳感器1的電流馬上為零，由于L的自感作用(相當于電源)，通過傳感器2的電流與原來反向且漸漸減小為零，故C選項正確，D選項錯誤。13.答案：BD解析：設兩平行導軌間距為L，導體棒及導軌單位長度的電阻為，當導體棒移動距離時，感應電流，與x無關，I恒定；當導體棒移動距離時，感應電流，當x增大時，減小，兩者是非線性關系，故A選項錯誤，B選項正確.當導體棒移動距離時，回路中消耗的電功率與x成正比；當導體棒移動的距離時，回路中消耗的電功率，當x增大時，減小，兩者是非線性關系，故C選項錯誤，D選項正確。14.答案：AD解析：在時刻，磁感應強度的改變率為零，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢為零，線圈不受安培力的作用，故A正確；在0～1s時間內，磁感應強度的改變率漸漸增大，依據(jù)法拉第電磁感應定律知，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢漸漸增大，線圈中的感應電流不斷增大，故B錯誤；在0~1s時間內，磁場向上減弱，通過線圈的磁通量削減，依據(jù)楞次定律可知