1、电磁感应中图像问题专题练习电磁感觉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 abcd 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 , 磁感觉强度 B 随时间变化的规律如图 ( 乙) 所示 . 若规定顺时针方向为感觉电流 i 的正方向 , 图中正确的选项是 ( )2.(2016 山西康杰中学高二月考 ) 如下图 , 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. 自圆环从左界限进入磁场开始计时 , 以垂直于磁场界限的恒定速度 v 穿过磁场地区 .
2、规定逆时针方向为感觉电流 i 的正方向 , 则圆环中感觉电流 i 随其挪动距离 x 的变化的 i x 图像最靠近 ( )-3.如图 ( 甲) 所示 , 圆滑导轨水平搁置在竖直方向的匀强磁场中 , 匀强磁场的磁感觉强度 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 垂直导轨搁置 , 除电阻 R的阻值外 , 其余电阻不计 ,导体棒 ab 在水平外力 F 的作用下一直处于静止状态 . 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 02t 0 时间内 , 能正确反应流过导体棒 ab 的电流与时间或外力与时间关系的图线是 ( )4.如
3、下图 , 有一个等腰直角三角形的匀强磁场地区其直角边长为L,磁场方向垂直纸面向外 , 磁感觉强度大小为 B. 边长为 L、总电阻为 R 的正方形导线框 abcd, 从图示地点开始沿 x 轴正方向以速度 v 匀速穿过磁场地区 . 取沿 abcda 的感觉电流方向为正 , 则表示线框中电流 i 随bc 边的地点坐标 x 变化的图像正确的选项是 ( ) 2-5.如下图 ,EOF和 EOF为空间一匀强磁场的界限 , 此中 EOEO,FOFO, 且 EOOF,OO为 EOF的角均分线 ,OO间的距离为 l, 磁场方向垂直于纸面向里 , 一边长为 l 的正方形导线框 ABCD沿OO方向匀速经过磁场 ,t=
4、0 时辰恰巧位于图示地点 . 规定导线框中感觉电流沿逆时针方向时为正 , 则在图中感觉电流 i 与时间 t 的关系图线可能正确的选项是 ()6.如下图 , 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 的匀强磁场 , 那么 , 线框中感觉电流和时间的关系可用下列图中的哪个图表示 () 3-7.如下图 , 平行导轨间有一矩形的匀强磁场地区 , 细金属棒 PQ沿导轨从 MN外匀速运动到 MN的过程中 , 棒上感觉电动势 E 随时间 t变化的图示 , 可能正确的选项是 ( )8.如图 ( 甲) 所示 , 一个由导体系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
5、, 而后出来 , 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 , 能正确反应出回路中感觉电流随时间变化的是 ( ) 4-9.如图 ( 甲) 所示 , 固定在水平桌面上的圆滑金属框架 cdeg 处于方向竖直向下的匀强磁场中 , 金属杆 ab 与金属框架接触优秀 . 在两根导轨的端点 d,e 之间连结一电阻 , 其余部分电阻忽视不计 . 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 一直垂直于框架 . 图( 乙) 为一段时间内金属杆遇到的安培力 F 安 随时间 t 的变化关系 , 则图 ( 丙) 中能够表示外力 F
6、随时间 t变化关系的图像是 ( )10.( 多项选择 ) 边长为 a 的闭合金属正三角形框架完整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 , 如下图 , 则电动势、外力、外力功率与位移的关系图像不符合的是 ( ) 5-11.( 多项选择 ) 如图 , 一有界地区内 , 存在着磁感觉强度大小均为 B、方向分别垂直于圆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 abcd 的 bc 边紧靠磁场边沿置于桌面上 , 使线框从静止开始沿 x 轴正方向匀加快经过磁场地区 , 若以逆时针方向为电流的正方向 , 能反应线框中感觉电流变化规律的是下列图中的 (
7、 AC )12.( 多项选择 )(2016 绍兴高二月考 ) 有一个垂直于纸面的匀强磁场 , 它的界限 MN左边为无场区 , 右边是匀强磁场地区 , 如图 ( 甲) 所示 , 现让一个金属线框在纸平面内以垂直于 MN的恒定速度从 MN左边进入匀强磁场地区 , 线框中的电流随时间变化的 i t 图像如图 ( 乙) 所示 , 则进入磁场地区的金属线框可能是下列图的 ( ) 6-13.匀强磁场的磁感觉强度 B=0.2 T, 磁场宽度 l=3 m,一正方形金属框边长 ad=l =1 m, 每边的电阻 r=0.2 , 金属框以 v=10 m/s 的速度匀速穿过磁场区 , 其平面一直保持与磁感线方向垂直
8、, 如下图 , 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 , 金属框内感觉电流的 i t 图线 ;( 要求写出图依照 )(3)ab 两头电压的 U t 图线 .( 要求写出作图依照 )1、分析:0 1 s 内,B 垂直纸面向里平均增大 , 则由楞次定律及法拉第电磁感觉定律可知线框中产生恒定的感觉电流 , 方向为逆时针方向 ,清除 A,C 选项 .2 3 s 内,B 垂直纸面向外平均增大 , 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、分析 : 圆环进入磁场的过程中 , 圆环中磁通量增大 , 由
9、楞次定律可得感觉电流的方向沿逆时针方向 , 为正 , 感觉电动势先增大后减小 , 所以 ,圆环中感觉电流先增大后减小 ; 圆环走开磁场过程中 , 圆环中磁通量减小 , 由楞次定律可得感觉电流的方向为顺时针方向 , 为负 , 感觉电流大小先增大后减小 , 应选项 A正确 . 7-3、分析 : 在 0t 0 时间内磁通量为向上减少 ,t 02t 0 时间内磁通量为向下增添 , 二者等效 , 且依据 B t 图线可知 , 两段时间内磁通量的变化率相等 , 依据楞次定律可判断 02t 0 时间内均产生由 b 到 a 的大小不变的感觉电流 , 选项 A,B 均错误 ; 在 0 t 0 可判断所受安培力的
10、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 t 02t 0 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 的增添呈线性增添 , 选项 D正确 .4、分析:0 L 不切割 , 所以 I=0,L 2L,bc 边切割 , 且有效切割长度在增大 . 由右手定章知电流 bc, 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 ,I 增大 , 且电流 ad, 为负 , 应选项 C正确 .5、分析 : 以图示地点为零地点 ,AB 边从零地点开始运动到 O的
11、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添到 l,感觉电动势变大 , 由右手定章能够判断 , 感觉电流方向为逆时针 ( 即与题目规定的正方向同样 ), 所以清除了 C,D 选项 .AB 边从 O地点开始连续运动到 A,B 两点与 OE,OF边接触的过程中 , 只有 AB边切割了磁感线, 切割的有效长度等于 l, 感觉电动势不变 , 感觉电流方向仍是逆时针.AB 边从上述地点连续运动到 O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 增添到 l, 两条边产生的感觉电动势相反 , 互相抵
12、消 , 电动势减小到 0 后反向增添 , 所以感觉电流方向先逆时针减小到 0, 再从 0 开 8-始顺时针增添 , 再今后 CD从 O到 O跟前面 AB从 O到 O过程相反 .由此判断选项 B 正确 .6、分析 : 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 , 无感觉电流 , 左边进入磁场后感觉电流方向反向 , 应选项 B 正确 .7、分析 : 在金属棒 PQ进入磁场地区以前或出磁场后 , 棒上均不会产生感觉电动势 , 选项 D错误 ; 在磁场中运动时 , 感觉电动势 E=Blv, 保持不变, 应选项 A 正确 .8、分析 : 当线圈 ab,cd 边都不进入磁场时
13、 , 线圈无感觉电流 ; 当线圈只有ab 边进入磁场切割磁感线时 , 产生的感觉电动势 E=Blv 为定值 , 感觉电流也为定值 , 方向为逆时针 ( 正) 方向 ; 当 ab,cd 边都进入磁场时 ,线圈没有感觉电流 ; 当线圈只有 cd 边在磁场时 , 感觉电流方向为顺时针( 负) 方向 , 且数值必定 ; 当 cd 边走开磁场后 , 线圈无感觉电流 . 应选项 C正确 .9、分析 :ab 切割磁感线产生感觉电动势 E=Blv, 感觉电流为 I= , 安培力 F 安= , 所以 vF 安,v t, 金属杆的加快度为定值 , 又由牛顿第二定律 F-F 安=ma,得 F=F安 +ma,故 D项
14、正确 .10、分析 : 框架匀速拉出过程中 , 有效长度 l 平均增添 , 由 E=Blv 知,电动势平均变大 , 选项 A错误 ,B 正确 ; 因匀速运动 , 则 F 外=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 . 9-11、分析 : 当 bc 边在 0L 内运动时 , 由右手定章可判断出感觉电流的方向为逆时针方向 , 感觉电流大小为 I= = , 图像应为过坐标原点的直线 . 当 bc 边在 L2L 内运动时 ,ad,bc 两边均切割磁感线 ,
15、 由右手定则可判断出感觉电流的方向为顺时针方向 . 当 ad 边刚进入 L2L 内时,bc 边走开磁场 , 由右手定章可判断出感觉电流的方向为逆时针方向, 且此时的感觉电流忽然变小 , 应选项 B,D 错误 . 因导线框匀加快运动, 所以当 bc 边在 3LxL的地区内运动时 , 感觉电流随时间平均变化 ,图像仍为直线而感觉电流随位移 x 变化的图像不为直线 . 应选项 A,C 正确 .12、分析 : 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渐渐线性增大 , 而后不变 , 再渐渐线性减小 , 所以电流体现图 ( 乙)的形状 . 选项 B,C 正确 .13、分析 : 金
16、属框的运动过程分为三个阶段 : 第阶段 cd 相当于电源 ; 第阶段 cd 和 ab 相当于开路时两并联的电源 ; 第阶段 ab 相当于电源, 如下图 .在第阶段 , 有 i 1= = =2.5 A.感觉电流方向沿逆时针方向 , 连续时间为t 1= = s=0.1 s. 10-ab 两头的电压 U1=i 1r=2.5 0.2 V=0.5 V在第阶段 , 有 i 2=0,U2=E=Blv=2 Vt 2=0.2 s在第阶段 , 有 i 3= =2.5 A感觉电流方向为顺时针方向U=i33r=1.5 V,t=0.1 s33规定逆时针方向为电流正方向 , 故 i t 图像和 ab 两头 U t 图像分别如图( 甲) 、( 乙) 所示 .答案 : 看法析 11
