寒假作业电磁感应图像

2016高二物理实验中学寒假作业7一、选择题1如图所示，图甲中A、B为两个相同的线圈，共轴并平行放置，A线圈中通有如图乙所示的交变电流i，则（ ）在 t1到t2的时间内，A、B两线圈相吸在 t2到t3的时间内，A、B两线圈相斥t1时刻，两线圈的作用力为零t2时刻，两线圈的引力最大2如图所示，一闭合直角三角形线框以速度v匀速穿过匀强磁场区域，从BC边进入磁场区开始计时，到A点离开磁场区止的过程中，线框内感应电流的情况（以逆时针方向为电流的正方向）是如图所示中的（ ）3如图1所示电路中，S是闭合的，此时流过L的电流为i1，流过灯A的电流为i2，且i1i2.在t1时刻将S断开，那么通过灯泡的电流随时间变化的图象是图2中的4 一个匀强磁场的边界是MN，MN左侧无磁场，右侧是范围足够大的匀强磁场区域，如图甲所示.现有一个金属线框沿ab方向以恒定速度从MN左侧垂直进入匀强磁场区域.线框中的电流随时间变化的I-t图象如图乙所示.则可能的线框是如图丙所示中的哪一个5矩形导线框abcd放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的图象如图甲所示。设t0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，则在04s时间内，图乙中能正确反映线框中感应电流i随时间t变化的图象是（规定电流顺时针方向为正）6如图所示，虚线上方空问有垂直线框平面的匀强磁场，直角扇形导线框绕垂直于线框平面的轴0以角速度匀速转动。设线框中感应电流方向以逆时针为正，线框从图示位置开始转动一周的过程中，以下能正确表示线框内感应电流随时间变化情况的是7如图甲所示，一矩形线圈放在随时间变化的匀强磁场内以垂直线圈平面向里的磁场为正，磁场的变化情况如图乙所示，规定线圈中逆时针方向的感应电流为正，则线圈中感应电流的图象应为()8如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L，金属导体棒ab垂直放置在导轨上，并与导轨保持良好接触，导体棒电阻为R，导轨电阻不计，空间有垂直导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B。当金属导体棒ab由静止开始向下运动一段时间t0后，再接通开关S，则在下列图像中，导体棒运动的vt图像可能正确的是：9如图甲所示，一个闭合矩形金属线圈abcd从一定高度释放，且在下落过程中线圈平面始终在竖直平面上。在它进入一个有直线边界的足够大的匀强磁场的过程中，取线圈dc边刚进磁场时t一0，则描述其运动情况的图线可能是图乙中的（ ）10强度相等的匀强磁场分布在直角坐标的四个象限里，方向如图甲所示，有一闭合扇形线框OMN，以角速度绕O点在Oxy平面内匀速转动，在它旋转一圈后的过程中（从图示位置开始计时）它的感应电动势与时间的关系图线是图乙中哪一个？（ ）11如图所示，在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，金属框架ABCD固定在水平面内，AB与CD平行且足够长，BC与CD间的夹角为（90），不计金属框架的电阻光滑导体棒EF（垂直于CD）在外力作用下以垂直于自身的速度v向右匀速运动，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触，经过C点瞬间作为计时起点，下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与导体棒水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是12将一段导线绕成图甲所示的闭合电路，并固定在水平面（纸面）内，回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场中。回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场，以向里为磁场的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示。用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图象是13如图,虚线范围内为两个磁感应强度大小相同,方向相反的匀强磁场区域.一闭合线框以恒定速度从图示位置匀速向右运动(所有尺寸见图),则线圈中感应电流随时间变化的关系图正确的是(取顺时针方向的电流为正)( )14三角形导线框abc放在匀强磁场中，磁感线方向与线圈平面垂直，磁感强度B随时间变化的图像如图所示t=0时磁感应强度方向垂直纸面向里，则在04s时间内，线框的ab边所受安培力随时间变化的图像是如图所示的(力的方向规定向右为正) ( )15矩形导线框abcd放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的图象如下图甲所示。设t=0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，则在04s时间内，图乙中能正确反映线框ab边所受的安培力随时间t变化的图象(规定ab边所受的安培力向左为正)的是abcdt/sB01342甲t/sFA01342At/sFA01342Bt/sFA01342Ct/sFA01342D乙16如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成角，M、P两端接一阻值为R的定值电阻，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。t=0时对棒施一平行于导轨的外力F，棒由静止开始沿导轨向上运动，通过R的感应电流随时间t变化的关系如图乙所示。下列关于穿过回路abPMa的磁通量和磁通量的瞬时变化率以及ab两端的电势差Uab和通过棒的电荷量q随时间变化的图象中，正确的是OIt乙MQPRabFB甲OtOtOtOtUabqABCD17如图所示,一个边长为l、总电阻为R的单匝等边三角形金属线框, 在外力的作用下以速度v匀速穿过宽度均为l的两个有界匀强磁场，磁场的磁感应强度大小均为B，方向相反线框运动方向始终与底边平行且与磁场边界垂直取顺时针方向的电流为正，从图示位置开始，线框中的感应电流i与线框沿运动方向的位移x之间的函数图象是18有一闭合金属线框，其曲线部分恰好是某个正弦曲线的正半周，直线部分的长度L=0.02 m，线框的总电阻为2 ，若线框从图示虚线位置始终以2 m/s的速度向左匀速穿过宽度也为L=0.02 m的垂直线框平面的匀强磁场，该过程中线框产生的焦耳热为0.04 J，整个线框沿ox方向匀速平移，电流i取顺时针方向为正，则线框中电流i随线框左端点的位移变化的图象正确的是二、多选题19如图所示，MN右侧有一正三角形匀强磁场区域(边缘磁场忽略不计),上边界与MN垂直。现有一与磁场边界完全相同的三角形导体框，从MN左侧垂直于MN匀速向右运动.导体框穿过磁场过程中所受安培力F的大小随时间变化的图象以及感应电流i随时间变化的图象正确的是(取逆时针电流为正)（ ）参考答案1【解析】在 t1到t2的时间内，电流减小，B线圈中的磁通量减小，根据楞次定律，为了“阻碍”这种变化，A、B两线圈相吸，A正确；同理，B正确；t1时刻，线圈B中磁通量变化为零，无电流，两线圈的作用力为零，C正确；t2时刻，尽管B中产生的感应电流最大，但A线圈中电流为零，故两线圈的引力为零，D错误。2A【解析】试题分析:可以从入手分析，由于闭合直角三角形线框以速度v匀速穿过匀强磁场区域，可以得到单位时间内闭合直角三角形线框内的磁通量变化越来越少（全部进入时为0）；同样道理，A点离开磁场区止的过程中，单位时间内闭合直角三角形线框内的磁通量变化越来越少，但是电流方向与进入的时候相反（磁通量一增一减）故排除B.D。再根据楞次定律判断可知，线框进入磁场过程中线框中产生的感应电流方向为逆时针方向，为正值；完全进入磁场过程中没有感应电流；出磁场的过程中感应电流方向为顺时针方向，为负值故可以排除C选项。也可以从E=BLV入手来分析，当BC完全进入时，导体棒切割磁感线的有效长度L减小（最大有效长度为BC），动生电动势逐渐减小，则感应电流逐渐减小；线框离开磁场时，导体棒切割磁感线的有效长度L减小，动生电动势逐渐减小，感应电流逐渐减小；只有A答案图形符合。考点：感生电动势和动生电动势的产生规律，楞次定律3D【解析】试题分析：在开关断开之前，通电灯泡的电流为恒定电流，在断开开关后的短时间内，因线圈自感作用，线圈中的电流逐渐减小，且与小灯泡构成通路，对灯泡来说，其电流方向与原来相反，结合选项可知，只有D项正确；其它选项均错误；考点：自感现象4D【解析】由电流I的变化可知，切割磁感线的有效长度先线性增大再线性减小，D对；5A【解析】：由楞次定律和法拉第电磁感应定律，在02s时间内，线框中产生的感应电流大小恒定，方向为顺时针方向，所以选项A正确。6A【解析】线框从图示位置开始，转动90的过程中无电流产生，从90到180的过程，向里的磁通量增加，产生逆时针的感应电流，不变；所以电流不变；从180到270的过程，磁通量不变，没有感应电动势，没有感应电流产生。从270到360的过程，向里的磁通量减少，产生顺时针的感应电流，不变；所以电流不变；所以选A.7B【解析】试题分析：在0t1时间内，根据法拉第电磁感应定律知，磁场均匀增大，则感应电流为定值，根据楞次定律知，感应电流的方向为逆时针方向，为正值。在t1t2时间内，磁感应强度不变，则感应电流为零，在t2t4时间内，磁感应强度的变化率相同，则感应电流大小相等，根据楞次定律知t2t3、t3t4时间内，感应电流的方向相同，为顺时针方向，为负值，因为磁感应强度的变化率比0t1时间内小，则感应电流小，故B正确，A、C、D错误。考点：考查了电磁感应磁变类问题8BD 9ABC 10A11AD【解析】试题分析：导体棒中的电动势，导体中的电阻，电路中的电流，所以电流是定值，故A项正确，B项错；设导体棒的位移，在电路中的长度，先为，后保持不变，电流产生的功率先为，即功率与位移成正比，后来由于电动势不变，功率保持不变，所以D项正确，C项错。考点：本题考查了电磁感应现象中导体切割磁感线产生电动势的规律公式及电路知识和匀速运动规律公式的综合运用。12B【解析】试题分析：分析一个周期内的情况：在前半个周期内，磁感应强度均匀变化，磁感应强度B的变化度一定，由法拉第电磁感应定律得知，圆形线圈中产生恒定的感应电动势恒定不变，则感应电流恒定不变，ab边在磁场中所受的安培力也恒定不变，由楞次定律可知，圆形线圈中产生的感应电流方向为顺时针方向，通过ab的电流方向从，由左手定则判断得知，ab所受的安培力方向水平向左，为负值；同理可知，在后半个周期内，安培力大小恒定不变，方向水平向右，故B正确。考点：闭合电路的欧姆定律；安培力；楞次定律13B【解析】考查法拉第电磁感应定律闭合电路欧姆定律右手定则和电磁感应图象的综合应用.根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律,当线圈向右运动y的过程中,线圈中感应电流I1=;当线圈向右从yl的运动过程中,线圈中感应电流I2,根据右手定则,I1I2的方向逆时针,所以D错;当线圈向右从ll的运动过程中,线圈中感应电流I3=方向顺时针,A错;当线圈向右从l2l的运动过程中,线圈中感应电流I4方向顺时针,B对C错.14B【解析】试题分析：在0到1S内，磁感应强度均匀递减，由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势是恒定的，则感应电流I也是不变的，而由楞次定律可得感应电流的方向：顺时针，再由左手定则可知，线框的ab边安培力的方向是水平向左即安培力是负值，所以只有BD选项正确；而大小F=BIL得安培力F与磁感应强度B成正比，故选B考点：考查电磁感应与图像点评：本题难度较小，将楞次定律浓缩成：增反减同当磁通量增加时，感应电流产生的磁场方向与原来的磁场方向是相反的；当磁通量减少时，感应电流产生的磁场方向与原来的磁场方向是相同的15D【解析】试题分析：t=0时刻，磁感应强度的方向垂直线框平面向里，在0到1s内，穿过线框的磁通量变小，由楞次定律可得，感应电流方向是顺时针，再由左手定则可得线框的ab边的安培力水平向左；当在1s到2s内，磁感应强度的方向垂直线框平面向外，穿过线框的磁通量变大，由楞次定律可得，感应电流方向是顺时针，再由左手定则可得线框的ab边的安培力水平向右在下一个周期内，重复出现安培力先向左后向右根据F=BIL，知磁感应强度均匀变化，则安培力的大小均匀变化，故D正确，A、B、C错误考点：法拉第电磁感应定律；楞次定律16BD【解析】试题分析：本题应根据右手定则判断ab产生感应电流方向，即可得到流过电阻R的电流方向；再由左手定则判断出安培力的方向为沿斜面向下，棒由静止开始沿导轨向上运动，由法拉第电磁感应定律和欧姆定律知；，可以得出物体运动的速度随时间均匀变化，即则物体做匀加速直线运动，物体运动的位移，则穿过回路abPMa的磁通量=BS=知，x不随时间均匀变化，故A选项错误；磁通量的变化率，知磁通量的变化率随时间的增大而均匀增大，故B选项正确；金属棒导体ab的电压，即金属棒导体ab的电压随时间的增大而均匀增大故C选项错误；通过金属棒ab的电荷量，故D选项正确。考点：法拉第电磁感应定律 欧姆定律 磁通量磁通量的变化率 电荷量17A【解析】试题分析：本题研究电流随位移的变化规律，涉及到有效长度问题.线框进入第一个磁场时，切割磁感线的有效长度在均匀变化.在位移由0到过程中，切割有效长度由0增到；在位移由到l的过程中，切割有效长度由减到0在时, ，电流为正线框穿越两磁场边界时，线框在两磁场中切割磁感线产生的感应电动势相等且同向，切割的有效长度也在均匀变化在位移由l到过程中，切割有效长度由0增到。；在位移由到2l过程中，切割有效长度由,减到0.在时， 电流为负线框移出第二个磁场时的情况与进入第一个磁场相似，所以正确答案选择A；考点：考查电磁感应与图像的结合点评：本题难度较大，能够判断出电流的变化决定于切割磁感线的有效长度，所以有效长度的变化规律即为电流的变化规律18C【解析】根据右手定则，电流逆时针方向，B错误；由焦耳定律，得I=1A，最大值为，D错误；左端点的位移改变了0.04m，A错误、C正确。19BC【解析】试题分析：C、D、设正三角形的边长为a,匀速运动的速度为v线框匀速进入磁场的过程,由右手定则可知，电流方向为逆时针为正方向,线框所受的安培力方向向左,t时刻线框有效切割长度，产生的感应电动势,感应电流的大小,电流与时间成正比；同理，线框离开磁场的过程,回路中磁通量减小,产生的感应电流为顺时针为负方向,，,电流随时间均匀减小,故选项C正确、选项D错误.A、B、进磁场根据安培力公式,F-t图线是开口向上的抛物线；线框离开磁场，F-t图线是开口向上的抛物线根据数学知识可知选项B正确、选项A错误故选BC考点：本题考查电磁感应、楞次定律、图象问题。