电磁感应中的图像问题专题练习

1、电磁感应中的图像问题专题练习1. （2016武汉模拟）如图（甲）所示，矩形导线框abed固定在匀强磁场 中,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随时间变化的规律如图（乙）所示.若规定顺时2. （2016山西康杰中学高二月考）如图所示，两条平行虚线之间存在匀 强磁场,磁场方向垂直纸面向里，虚线间的距离为L.金属圆环的直径 也是L.自圆环从左边界进入磁场开始计时，以垂直于磁场边界的恒定速度v穿过磁场区域.规定逆时针方向为感应电流i的正方向，则圆环中感应电流i随其移动距离x的变化的i -x图像最接近（）Sx X X 祐I I* ix x x xif* X X

2、；hx x x x:IX X x xi3. 如图（甲）所示,光滑导轨水平放置在竖直方向的匀强磁场中，匀强 磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图（乙）所示（规定向下为正 方向）,导体棒ab垂直导轨放置，除电阻R的阻值外,其余电阻不计， 导体棒ab在水平外力F的作用下始终处于静止状态.规定ab的方 向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，则在02to时 间内,能正确反映流过导体棒ab的电流与时间或外力与时间关系的 图线是（）4. 如图所示,有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域其直角边长为 L, 磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B.边长为L、总电阻为R 的正方形导线框abed,从图示位

3、置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿 过磁场区域.取沿abeda的感应电流方向为正，则表示线框中电流i随 be边的位置坐标x变化的图像正确的是（）-f 0 i 2L it *5. 如图所示,EOF和E O F为空间一匀强磁场的边界，其中E0/E O ,FO/ F O,且EOLOF,OO为/ EOF的角平分线，00间的 距离为I,磁场方向垂直于纸面向里，一边长为I的正方形导线框ABCD 沿O O方向匀速通过磁场,t=0时刻恰好位于图示位置.规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则在图中感应电流i与时间t的关系图线可能正确的是（6. 如图所示,用导线制成的矩形框长2L,以速度v穿过有理想界面的宽为L

4、的匀强磁场，那么,线框中感应电流和时间的关系可用下图中的哪个图表示（）7. 如图所示,平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ沿导 轨从MN外匀速运动到M N的过程中，棒上感应电动势E随时间t变化的图示，可能正确的是（）1(JIEAiBi慣E0TIcQD8. 如图（甲）所示，一个由导体制成的矩形线圈以恒定速度 v运动，从 无场区进入匀强磁场区，然后出来，若取逆时针方向为电流的正方向 那么在图（乙）所示的图线中，能正确反映出回路中感应电流随时间变化的是（）M X JIx X. !蛍/IX N ；（刊AB9. 如图（甲）所示,固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中

5、，金属杆ab与金属框架接触良好.在两根导轨的端点d,e之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计.现用一水平向 右的外力F作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑 动,运动中杆ab始终垂直于框架.图（乙）为一段时间内金属杆受到的 安培力F安随时间t的变化关系，则图（丙）中可以表示外力F随时间t 变化关系的图像是（）10. （多选）边长为a的闭合金属正三角形框架完全处于垂直于框架平 面的匀强磁场中，现把框架匀速拉出磁场，如图所示,则电动势、外力、 外力功率与位移的关系图像不相符的是（）XXXX X MrdXXXXXXK X XXXX屮r11. （多选）如图,一有界区域内，存在着磁感应强度大

6、小均为 B方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为L.边长为L的正方形线框abed的be边紧靠磁场边缘置于桌面上，使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域，若以逆时针方向为电 流的正方向，能反映线框中感应电流变化规律的是下图中的（AC ）12. （多选）（2016绍兴高二月考）有一个垂直于纸面的匀强磁场，它的边界MN左侧为无场区，右侧是匀强磁场区域，如图（甲）所示，现让一个金属线框在纸平面内以垂直于 MN勺恒定速度从MN左侧进入匀强磁场区域，线框中的电流随时间变化的i-t图像如图（乙）所示，则进入磁场区域的金属线框可能是下图的（）阳H X K HO2ttOOUAARC

7、D13. 匀强磁场的磁感应强度 B=0.2 T,磁场宽度1=3 m,一正方形金属框 边长ad=l =1 m,每边的电阻r=0.2 Q ,金属框以v=10 m/s的速度 匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直，如图所示,试 画出：(1) 金属框穿过磁场区的过程中，各阶段的等效电路图；(2) 金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流的i-t图线;(要求 写出图依据)(3) ab两端电压的Ut图线.(要求写出作图依据)1、解析:01 s内,B垂直纸面向里均匀增大，则由楞次定律及法拉第 电磁感应定律可知线框中产生恒定的感应电流，方向为逆时针方向， 排除A,C选项.23 s内,B垂直纸面向外均

8、匀增大，同理可得线框中 电流大小不变，方向为顺时针方向，选项B错误,D正确.2、 解析:圆环进入磁场的过程中，圆环中磁通量增大，由楞次定律可得 感应电流的方向沿逆时针方向，为正,感应电动势先增大后减小，所以, 圆环中感应电流先增大后减小；圆环离开磁场过程中，圆环中磁通量 减小，由楞次定律可得感应电流的方向为顺时针方向，为负，感应电流 大小先增大后减小，故选项A正确.3、解析：在Oto时间内磁通量为向上减少，t。2to时间内磁通量为 向下增加,两者等效,且根据Bt图线可知，两段时间内磁通量的变化 率相等，根据楞次定律可判断02to时间内均产生由b到a的大小不 变的感应电流，选项A,B均错误;在0

9、to可判断所受安培力的方向水 平向右,则所受水平外力方向向左，大小F=BIL,随B的减小呈线性减 小;在to2to时间内，可判断所受安培力的方向水平向左，则所受水 平外力方向向右，大小F=BIL,随B的增加呈线性增加，选项D正确.4、解析：oL不切割，所以l=o,L2L,bc边切割，且有效切割长度在 增大.由右手定则知电流bic,为正，当bc边在2L3L段,ad边切 割,bc边不切割，有效切割长度增大,1增大，且电流aid,为负,故选 项C正确.5、 解析:以图示位置为零位置,AB边从零位置开始运动到 O的过程 中，只有AB边的一部分切割了磁感线，切割的有效长度从零增加到I, 感应电动势变大，

10、由右手定则可以判断，感应电流方向为逆时针（即与 题目规定的正方向相同）,因此排除了 C,D选项.AB边从O位置开始 继续运动到A,B两点与OE,OFFi接触的过程中，只有AB边切割了磁感 线,切割的有效长度等于I,感应电动势不变，感应电流方向还是逆时 针.AB边从上述位置继续运动到 0点的过程中,AB边和CD边都部分切 割了磁感线,AB边切割的有效长度从l减小到0,而CD边切割的有效 长度从0增加到l,两条边产生的感应电动势相反，相互抵消，电动势 减小到0后反向增加，所以感应电流方向先逆时针减小到0,再从0开 始顺时针增加，再往后CD从0到0跟前面AB从O到0过程相反. 由此判断选项B正确.6

11、、 解析：当线框右边刚出磁场到线框左边刚进入磁场时间内 ，穿过线 框的磁通量不变，无感应电流，左边进入磁场后感应电流方向反向，故 选项B正确.7、解析:在金属棒PQ进入磁场区域之前或出磁场后，棒上均不会产生 感应电动势，选项D错误;在磁场中运动时，感应电动势E=Blv,保持不 变,故选项A正确.8解析:当线圈ab,cd边都不进入磁场时，线圈无感应电流；当线圈只 有ab边进入磁场切割磁感线时，产生的感应电动势E=Blv为定值,感 应电流也为定值，方向为逆时针（正）方向；当ab,cd边都进入磁场时， 线圈没有感应电流；当线圈只有cd边在磁场时，感应电流方向为顺时 针（负）方向,且数值一定；当cd边

12、离开磁场后，线圈无感应电流.故选 项C正确.9、 解析:ab切割磁感线产生感应电动势 E=Blv,感应电流为1=，安B叭培力F安二，所以vxF安,v xt,金属杆的加速度为定值，又由牛顿第二定律F-F安二ma得F=F安+ma,故D项正确.10、解析：框架匀速拉出过程中，有效长度I均匀增加，由E=Blv知，电动势均匀变大，选项A错误,B正确；因匀速运动，则F外二F安=BIl=- 故外力F外随位移x的增大而非线性增大，选项C错误；外力功率P=F 外v,v恒定不变,故P也随位移x的增大而非线性增大，选项D错误.11、解析：当be边在0L内运动时，由右手定则可判断出感应电流的E艮M方向为逆时针方向，感

13、应电流大小为 匸R二R ,图像应为过坐标原点 的直线.当be边在L2L内运动时,ad,bc两边均切割磁感线，由右手 定则可判断出感应电流的方向为顺时针方向.当ad边刚进入L2L内 时,be边离开磁场，由右手定则可判断出感应电流的方向为逆时针方 向,且此时的感应电流突然变小，故选项B,D错误.因导线框匀加速运 动，所以当be边在3LxL的区域内运动时，感应电流随时间均匀变化 图像仍为直线而感应电流随位移 x变化的图像不为直线.故选项A,C 正确.12、解析:在B,C两线圈进入磁场的过程中，线圈切割磁感线的有效长 度先逐渐线性增大，然后不变,再逐渐线性减小，所以电流呈现图（乙） 的形状.选项B,C正确.13、解析:金属框的运动过程分为三个阶段：第I阶段cd相当于电源; 第H阶段cd和ab相当于开路时两并联的电源；第皿阶段ab相当于电 源,如图所示.E BUv在第I阶段，有i 1=2.5