电磁感应中的图像类问题-备战2021年高考物理考点专项突破题集(原卷版)

专题46 电磁感应中的图像类问题-备战2021年高考物理考点专项突
破题集
1.如图所示，两条水平平行光滑的金属轨道左端连接一个电阻R，有一导体杆在外力F的作用下由静止开始沿轨道向右做匀加速直线运动，匀强磁场方向竖直向下，轨道与导体杆的电阻不计并接触良好，则能反映外力F随时间t变化规律的图象是图中的( )
2.如图所示，有两个相邻的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为B，磁场方向相反，且与纸面垂直，磁场区域在x轴方向宽度均为a，在y轴方向足够宽。

现有一高度为a的正三角形导线框从图示位置开始向右沿x轴方向匀速穿过磁场区域。

若以逆时针方向为电流的正方向，在下列选项中(如图所示)，线框中感应电流i与线框移动的位移x的关系图象正确的是( )
3.(2018·内蒙古部分学校高三联考)如图1所示，固定闭合线圈abcd处于方向垂直纸面向外的磁场中，磁感线分布均匀，磁场的磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图2所示，则下列说法正确的是( )
A．t＝1 s时，ab边受到的安培力方向向左
B．t＝2 s时，ab边受到的安培力为0
C．t＝2 s时，ab边受到的安培力最大
D．t＝4 s时，ab边受到的安培力最大
4.如图所示，固定于水平面上的金属架abcd处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动，t＝0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置恰好使MbcN构成一个边长为l的正方形。

为使MN棒中不产生感应电流，从t＝0开始，磁感应强度B随时间t变化的示意图为( )
5.如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一、三象限内有垂直该坐标平面向里的匀强磁场，二者磁感应强度相同，圆心角为90°的扇形导线框OPQ以角速度ω绕O点在图示坐标平面内沿顺时针方向匀速转动。

规定与图中导线框的位置相对应的时刻为t＝0，导线框中感应电流逆时针为正。

则关于该导线框转一周的时间内感应电流i随时间t的变化图象，下列正确的是( )
6．如图甲所示，光滑导轨水平放置在与水平方向夹角60°斜向下的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B 随时间的变化规律如图乙所示(规定斜向下为正方向)，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在水平外力作用下始终处于静止状态。

规定a→b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0～t时间内，能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是( )
7.(多选)如图所示，一个边长为L的正方形线圈置于边界水平的匀强磁场上方L处，磁场宽也为L，方向垂直纸面向里，由静止释放线圈且线圈平面始终与磁场方向垂直，如果从线圈的一条边刚进入磁场开始计时，则下列关于通过线圈横截面的电荷量q、感应电流i、线圈运动的加速度a、线圈具有的动能E k随时间变化的图象可能正确的有( )
8．如图甲所示，两根足够长的光滑金属导轨ef 、cd 与水平面成θ＝30°角固定，导轨间距离为l ＝1 m ，导轨电阻不计，一个阻值为R 0的定值电阻与电阻箱并联接在两金属导轨的上端。

整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直，磁感应强度大小为B ＝1 T 。

现将一质量为m 、电阻可以忽略的金属棒MN 从图示位置由静止释放，金属棒下滑过程中与导轨接触良好。

改变电阻箱的阻值R ，测定金属棒的最
大速度v m 得到1v m ­1R
的关系如图乙所示。

取g ＝10 m/s 2。

(1)求金属棒的质量m 和定值电阻R 0的阻值；
(2)当电阻箱的阻值R 取2 Ω，且金属棒的加速度为14
g 时，求金属棒的速度大小。

9.(2018·江西联考)如图所示，导体棒沿两平行金属导轨从图中位置以速度v 向右匀速通过一正方形磁场区域abcd ，ac 垂直于导轨且平行于导体棒，ac 右侧的磁感应强度是左侧的2倍且方向相反，导轨和导体棒的电阻均不计，下列关于导体棒中感应电流和所受安培力随时间变化的图象正确的是(规定电流从M 经R 到N 为正方向，安培力向左为正方向)( )
10.如图甲所示，一个边长为L 的正方形线框固定在匀强磁场(图中未画出)中，磁感应强度的方向垂直于导线框所在平面。

规定向里为磁感应强度的正方向，向右为导线框ab 边所受安培力的正方向。

已知在0～4 s 时间内导线框ab 边所受的安培力如图乙所示，则下图中能正确表示磁感应强度B 随时间变化的图象是
( )
11.如图所示，宽度为d的有界匀强磁场，方向垂直于纸面向里。

在纸面所在平面内有一对角线长也为d的正方形闭合线圈ABCD，沿AC方向垂直磁场边界匀速穿过该磁场区域。

规定逆时针方向为感应电流的正方向，t＝0时C点恰好进入磁场，则从C点进入磁场开始到A点离开磁场为止，闭合线圈中感应电流随时间的变化图象正确的是( )
12．如图a所示，正方形导线框abcd放置在垂直于纸面的匀强磁场中。

以垂直纸面向内为磁场的正方向，匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系如图b所示。

用F表示ab边受到的安培力，以水平向左为F 的正方向，能正确反映F随时间t变化的图象是( )
13.如图所示，在边长为a 的等边三角形区域内有匀强磁场B ，其方向垂直纸面向外，一个边长也为a 的等边三角形导线框EFG 正好与上述磁场区域的边界重合。

现使导线框以周期T 绕其中心在纸面内匀速转动，经过T 6导线框第一次转到图中虚线位置，则在这T
6时间内( )
A ．平均感应电动势大小等于3Ba 2
2T
B ．平均感应电动势大小等于3Ba 2T
C ．顺时针方向转动时感应电流方向为E →F →G →E
D ．逆时针方向转动时感应电流方向为
E →G →
F →E
14.如图甲所示，在水平面上固定有长为L ＝2 m 、宽为d ＝0.5 m 的光滑金属“U ”形导轨，导轨右端接有R ＝1 Ω的电阻，在“U ”形导轨右侧l ＝1 m 范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。

在t ＝0时刻，质量为m ＝0.1 kg 、内阻r ＝1 Ω的导体棒ab 以v 0＝1 m/s 的初速度从导轨的左端开始向右运动，导轨的电阻忽略不计，g 取10 m/s 2。

(1)求第一秒内流过ab 电流的大小及方向。

(2)求ab 棒进磁场瞬间的加速度大小。

(3)导体棒最终停止在导轨上，求全过程回路中产生的焦耳热。

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