电磁感应线框进出磁场(结合图象)问题(带答案)

（一）、矩形线框进出匀强磁场

1．如图所示，在光滑的水平面上，有一垂直向下的匀强磁场分布在宽为L的区域内，现有一个边长为a(a＜L)的正方形闭合线圈以速度v垂直磁场边界滑

0 过磁场后速度变为v(v＜v)那么：（）

0 L ×

A．完全进入磁场时线圈的速度大于(v0v)/2 B．.完全进入磁场时线圈的速度等于(v0v)/2 V

a ×

C．完全进入磁场时线圈的速度小于(v0v)/2

×

D．以上情况AB均有可能，而C是不可能的

×

2.如图（3）所示，磁感应强度磁场中匀速拉出磁场。在其它条件不

变的情况下为B的匀强磁场有理想界面，用力将矩形线圈从

A、速度越大时，拉力做功越多。

B、线圈边长L1越大时，拉力做功越多。

C、线圈边长L2越大时，拉力做功越多。

D、线圈电阻越大时，拉力做功越多。

3．如图所示，为两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L，距磁场区域的左侧L处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定：电流沿逆时针方向时的电动势E为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量Φ的方向为正，外力F向右为正。则以下关于线框中的磁通量Φ、感应电动势E、外力F和电功率P随时间变化的图象正确的是（D）

E

Φ

t

00

t BB

v

B

A

FP

t

LLLL

t

CD

4．边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下运动，穿过方向如图的有界匀强磁场区域．磁场区域的宽度为d（d>L）。已知ab边进入磁场时，线

框的加速度恰好为零．则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧

穿出的过程相比较，有()

B

La A．产生的感应电流方向相反

F B．所受的安培力方向相反

b C．进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间

D．进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量

d

5．如图8所示，垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a，磁感应强度的大小为B。一边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框ABCD从图示位置沿水平向右方向以速度v匀

速穿过两磁场区域，在下图中线框A、B两端电压U AB与线框移动距离x的关系图象正确的是（）

甲

3Bav/ U AB U AB

Bav U AB Bav

3Bav/

U AB

Bav/4

Bav/4

Ox

O

a2a

3a a2a 3a

Bav/4

O

x

a2a 3a x

Bav/4

Ox

a2a

3a

-3Bav/4

CD

A

B

乙

图8

6.如图所示，在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场，

磁场方向均垂直于纸面，一正方形导线框abcd位于纸面内，ab边与磁场的边界P重合。导线框与磁场区域的尺寸如图所示。从t=0时刻开始，线框匀速横穿两个磁场区域，以

a→b→c→d为线框中的电流i的正方向，向左为导线框所受安培力的正方向，以下i–t和F—t关系示意图中正确的是（）

7.如图所示，相距均为d的的三条水平虚线L1与L2、L2与

dcL3之

间分别有垂直纸面向外、向里的匀强磁场，磁感应强度大

ab小均

为B。一个边长也是d的正方形导线框，从L1上方一定高

处由静止开始自由下落，当ab边刚越过L1进入磁场时，恰好以速度v1做匀速直线运动；当ab边在越过L2运动到L3之前的某个时刻，线框又开始以速度v2做匀速直线运动，在线框从进入L

1

L2

d

磁场到速度变为v2的过程中，设线框的动能变化量大小为△E k，

d 重力对线框做功大小为W1，安培力对线框做功大小为W2，下列L3

说法中正确的有（）

A．在导体框下落过程中，由于重力做正功，所以有v2＞v1

B．从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中，线框动能的变化量大小为△Ek＝W2－W1

C．从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中，线框动能的变化量大小为△E k＝W1－W2

D．从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中，机械能减少了W1+△Ek

（二）、三角形线框进出匀强磁场

1．如图7甲所示，两个相邻的有界匀强磁场区，方向相反，且垂直纸面，磁感应强度

的大小均为B，磁场区在y轴方向足够宽，在x轴方向宽度均为a，一正三角形（中垂线长

为a）导线框ABC从图示位置向右匀速穿过磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在

图5乙中感应电流i与线框移动距离x的关系图象正确的是

（）

y

BB

B

C

O

x

A

aaa

甲

i i i

i

2I0 I0I0I0I0

Ox

a2a3a Ox

a

2a3a

2a

OO

a3a

x

a 2a

3a

x

-I0-I0-I0

-

2I0AB

CD

乙

图

7二．填空题

1、如图所示，正方形金属框ABCD边长L=20cm，质量m=0.1kg，电阻R=0.1Ω，吊住

金属框的细线跨过两定滑轮后，其另一端挂着一个质量为

M=0.14kg的重物，重物拉着金属框运动，当金属框的AB边以

某一速度进入磁感强度B=0.5T的水平匀强磁场后，即以该速度

v做匀速运动，取g=10m/s 2，则金属框匀速上升的速度v=

m/s，在金属框匀速上升的过程中，重物M通过悬线对金属框做

功J，其中有J的机械能通过电流做功转化为内

能．

三、计算题

1．(12分)如图甲所示，一边长L=2.5m、质量m=0.5kg的正方形金属线框，放在光滑绝缘的水平面上，整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界MN重合。在水平力F作用下由静止开始向左运动，经过5s线框被拉出磁场。测得金属线框中的电流随时间变化的图像如乙图所示，在金属线框被拉出的过程中。

⑴求通过线框导线截面的电量及线框的电阻；

⑵求t=3s时水平力F的大小；

I/

AM

0.6

B

0.4