专题十六 电磁感应的应用-强化

专题十六电磁感应的应用

电磁感应现象中的图像问题

1.竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，当磁场的磁感应强度B随时间t按如图乙所示规律变化时，下列各图中能正确表示线圈中感应电动势E的变化情况的是（ A ）

2.如图所示的正方形导线框abcd，电阻为R，现维持线框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场区域，如果以x轴正方向为力的正方向，线框在图示位置的时刻作为计时零点，则磁场对线框的作用力F.线框ab边两端的电势差Uab随时间变化的图象正确的是（ C ）

A.①②

B.②③

C.②④

D.③④

3.矩形导线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下处于静止状态，如图（甲）所示．磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图象如图（乙）所示．t =0 时刻，磁感应强度的方向垂直导线框平面向里，在0 ～ 4s时间内，导线框ad边所受安培力随时间变化的图象（规定以向左为安培力正方向）可能是下面选项中的（ D ）

4.如图甲所示，圆形导线框与电阻R串联，框内有变化的磁场．取由a经R流向b为感应电流的正方向，测得随时间t变化的图象如图乙所示．取垂直纸面向里为磁场的正方向，则描述磁感应强度B随时间t变化的图象正确的是（ B ）

5.如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为2L，高为L.纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在t=0时刻恰好位于图中所示的位置.以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流−位移（I−x）关系的是（ A ）

A.B.C.D.

6.（多选）如图所示，边长为L、总电阻为R的均匀正方形线框abcd放置在光滑水平桌面上，其cd边右侧紧邻两个磁感应强度为B、宽度为L、方向相反的有界匀强磁场.现使线框以速度v0匀速通过磁场区域，从开始进入，到完全离开磁场的过程中，下列图线能定性反映线框中的感应电流（以逆时针方向为正）和a、b两点间的电势差随时间变化关系的是（AC ）

7.如下图甲所示，两个垂直纸面的匀强磁场方向相反，磁感应强度的大小均为B，磁场区域的.宽度均为a，一正三角形导线框ABC（高为a）从图示位置沿图示方向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在图乙中感应电流I与线框移动距离x的关系图象正确的是（ C ）

电磁感应现象中的电路问题

8.（多选）如图所示，平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R=3.0Ω的定值电阻，导体棒ab长l=0.5m，其电阻不计，且与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T，现使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动，则以下判断正确的是（AD ）

A.导体ab两端的电势差U=2.0V

B.电路中的电流I=0.5A

C.导体ab棒所受安培力方向向右

D.导体ab棒所受合力做功为零

9.（多选）用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r的圆环，ab为圆环的一条直径.

如图所示，在ab的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图，磁感应强度大小随时间的变化率△B/△t=k（k<0）.则（BD ）

A.圆环中产生逆时针方向的感应电流

B.圆环具有扩张的趋势

C.圆环中感应电流的大小为-krs/3ρ

D.图中a、b两点间的电势差U ab=|0.25kπr2|

10.如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中.一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动

A.PQ中电流先增大后减小

B.PQ两端电压先减小后增大

C.PQ上拉力的功率先减小后增大

D.线框消耗的电功率先增大后减小

11.半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图（左）所示．有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图（右）所示．在t=0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q的静止微粒，则以下说法正确的是（ A ）

A.第2秒内上极板为正极

B.第3秒内上极板为负极

C.第2秒末微粒回到了原来位置

D.第3秒末两极板之间的电场强度大小为0.2πr 2 /d

12.（多选）图中MN和PQ为竖直方向的两平行足够长的光滑金属导轨，间距为L，电阻不计.导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，两端分别接阻值为2R的电阻R1和电容为C的电容器.质量为m、电阻为R 的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持良好接触.杆ab由静止开始下滑，在下滑过程中最大的速度为v，整个电路消耗的最大电功率为P，则（ABC ）

A.电容器右极板带正电

B.电容器的最大带电量为2CBLv/3

C.杆ab的最大速度v等于pmg

D.杆ab所受安培力的最大功率为2p/3

E.

13.如图所示，两根足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距l=0.2m，导轨上端连接着电阻R1=1Ω，质量为

m=0.01kg、电阻为R2=0.2Ω的金属杆ab与导轨垂直并接触良好，导轨电阻不计.整个装置处于与导轨平面垂直的磁感应强度为B=1T的匀强磁场中.ab杆由静止释放，若下落h=O.8m后开始做匀速运动，g取10m/s2，求：（1）杆匀速运动的速度大小；

（2）匀速运动过程中杆ab两端的电压哪端高，高多少；

（3）该过程整个装置产生的热量.

电荷量应用磁通量的问题

14.（多选）如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面且电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中，下列说法中正确的是（BC ）