切割图像的判定

1、第1页 共 10页第 2 页 共 10 页未命名学校:姓名： 班级： 考号： 线框从静止开始沿 x 轴正方向匀加速通过磁场区域。若规定逆时针方向为电 流的正方向，则反映线框中感应电流变化规律的图像是一、单选题1如图所示 ,边长为 的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个边长为 的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直,导线框和虚线框的对角线重合 ,从 开始，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿对角线方向移动进 入磁场 ,直到整个导线框离开磁场区域。用表示导线框中的感应电流 ,取逆时针方向为正，则下列表示 关系的图线中 ,正确的是3如图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小为B和 2B，方向分别

2、垂直D2如图所示，一有界区域磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向里，磁场宽度为 L;正方形导线框 abcd的边长也为 L，当 bc 边位于磁场左边缘时，于光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 形框 abed的 be 边紧靠磁场边缘置于桌面上，使线框匀速通过磁场区域，若 以逆时针方向为电流的正方向，能反映线框中感应电流变化规律的是图第 3 页 共 10 页ABCDABCDCABD第4页 共 10页4如图所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域.直角边长为 L ，磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向外，一边长为L 、总电阻 R 的正方形闭合导线框 abcd，

3、从图示位置开始沿 x轴正方向以速度 v 垂直磁场匀速穿过磁场边位置坐标 x 变化的图象正确的是5边长为 a 的正三角形金属框架的左边竖直且与磁场右边界平行，该框架完全处于垂直框架平面向里的匀强磁场中现把框架匀速水平向右拉出磁场，如图所示，则下列图象与这一过程相符合的是 ( )区 .取电流沿 a b c d a 的方向为正，则图中表示线框中感应电流i 随 bc6如图所示，某空间中存在一个有竖直边界的水平方向磁感应强度为B的线框内产生的感应电流的图像为 （规定电流顺时针方向为正 ）（ ）BCDA匀强磁场区域，现将一个等腰梯形闭合导线圈abcd，从图示位置（ ab 边处于磁场区域的左边界）垂直于磁场

4、方向水平从磁场左侧以速度v 匀速拉过这个区域，其中 ab=L，cd=3L ，梯形高为 2L，线框 abcd 的总电阻为 R。下图中， ，则能正确反映该过程线圈中感应电流 i 随时间 t 变化的是（规 定 adcba 的方向为电流正方向）7如图所示的区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.一个电阻为 R、半径为 L、圆心角为 45的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O 轴匀速转动 （O轴位于磁场边界 ），周期为 T，t0 时刻线框置于如图所示位置， 则8如图所示， 边长为 L 的菱形由两个等边三角形 abd 和 bcd 构成， 在三角形abd 内存在垂直纸面向外的磁感应强度为 B 的匀强磁场

5、，在三角形 bcd 内存在垂直纸面向里的磁感应强度也为 B 的匀强磁场 一个边长为 L 的等边三角形导线框 efg 在纸面内向右匀速穿过磁场，顶点 e始终在直线 ab 上，底边 gf始终与直线 dc 重合 规定逆时针方向为电流的正方向，过程中，感应电流随位移变化的图象是（在导线框通过磁场的第5页 共 10页第 6 页 共 10 页第 7 页 共 10 页第8页 共 10页ABCCD9 水平面上存在竖直方向的匀强磁场， 磁场的边界是 MN ，在 MN 左侧无磁 场，如图所示现有一个闭合的金属线框以恒定速度从 MN 左侧水平进入匀 强磁场区域线框中的电流随时间变化的it 图象如图所示，则线框的形状

6、可能是图中的（ ）AB10如图中 PQRS 为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以MN 为边界的匀强磁场， 磁场方向垂直线框平面， MN 线与线框的边成 45角。从 S 点进入磁场开始计时，以顺时针方向为电流正方向，则线框中感应电流 I 与时间t 的关系图为（）D、多选题11如图所示，一个高度为L 的矩形线框无初速地从高处落下，设线框下落过程中，下边保持水平向下平动。在线框的下方，有一个上、下界面都是水第9页 共 10页第 10 页 共 10 页平的匀强磁场区， 磁场区高度为 2L ，磁场方向与线框平面垂直。 闭合线圈下 落后，刚好匀速进入磁场区，进入过程中，线圈中的感应电流I0 随位移变化

7、的图象可能是（ ）本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考答案第 页，总 6 页参考答案1D【解析】【分析】 根据感应电流大小和方向，将选项逐一代入，检查是否符合题意来选择【详解】 导线框完全进入磁场后，没有感应电流产生。故A、B 均错误。进入和穿出磁场过程，线框有效切割长度变化，感应电动势和感应电流在变化，故 C 错误。线框进入磁场过程，有效 切割长度 L 均匀增大，感应电动势 E均匀增大，感应电流 I 均匀增大。穿出磁场过程，有效 切割长度 L 均匀减小，感应电动势 E均匀减小，感应电流 I 均匀减小，两个过程感应电流的 方向相反。故 D 正确。故选 D。【点睛】 本题采用的是排

8、除法做选择题常用方法有直判法、排除法、代入法、特殊值法、图象法等 等2B【解析】【分析】 由楞次定律可判断线圈中的电流方向；由 E=BLV 及匀加速运动的规律可得出电流随时间的 变化规律。【详解】设导体棒运动的加速度为 ，则某时刻其速度所以在 0-t1时间内（即当 bc边位于磁场左边缘时开始计时，到bc 边位于磁场右边缘结束）根据法拉第电磁感应定律得： ，电动势为逆时针方向由闭合电路欧姆定律得： ，电流为正。其中 R 为线框的总电阻。所以在 0-t1 时间内，故 AC 错误；从 t1 时刻开始，换 ad 边开始切割磁场，电动势大小，其中 ，电动势为顺时针方向为负电流： ，电流为负（即 ， ）其

9、中 ，电流在 t1时刻方向突变， 突变瞬间， 电流大小保持 不变。故 B 正确， D 错误。故选 B 。【点睛】对于电磁感应现象中的图象问题， 经常是根据楞次定律或右手定则判断电流方向， 根据法拉 第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律求解感应电流随时间变化关系， 然后推导出纵坐标与 横坐标的关系式，由此进行解答，这是电磁感应问题中常用的方法和思路3A【解析】【分析】线框以速度 v 匀速穿过磁场区域， 穿过线框的磁通量由磁场与面积决定， 而面积却由线框宽 度与位移决定，但位移是由速度与时间决定，所以磁通量是磁场、线框宽度、速度及时间共 同决定 由于线框匀速穿过方向大小不同的磁场， 因此当在刚进入或

10、刚出磁场时， 线框的感 应电流大小相等， 方向相同 当线框从一种磁场进入另一种磁场时， 此时有两边分别切割磁 感线，产生的感应电动势正好是两者之和，所以电流是两者之和，且方向相反【详解】线圈的 bc 边进入磁场运动 0-L 的过程中，线框中产生逆时针方向的电流，大小为 ；线圈的 bc 边进入磁场运动 L-2L 的过程中，线框的 bc 边和 ad 边均产生顺时针方向的电流，两部分电流相加，大小为 ；线圈的 bc 边进入磁场运动 2L-3L 的过程中，线框的 ad 边在右边磁场中切割磁感线， 产生逆时针方向的电流， 大小为 ；故选项 A 正确， BCD 错误；故选 A.4A【解析】分析】 分段研究

11、： 先判断感应电流的方向， 再确定线框有效的切割长度， 分析线框中感应电动势的 大小与位置坐标的关系。线框的电阻一定，感应电流与感应电动势成正比。【详解】bc 边 的位置坐 标 x 在 L-2L 过 程 ，根据楞次定律判断可 知线框中感应电流方向 沿 a b c da，为正值。线框 bc边有效切线长度为 l=x-L ，感应电动势为： E=Blv=B （x-L）v，感应电流为： ，i与 x是线性关系。当 x=2L 时，电流为：；x在 2L-3L过程， 根据楞次定律判断可知感应电流方向沿adcba，为负值， 线框 ad 边有效切线长度为 l=x-2L ，感应电动势为 E=Blv=B （x-2L）v

12、；感应电流为：，当 x=2L时 i=0，当 x=3L 时，电流为： ，根据数学知识知道 A 图正确。故选 A 。【点睛】本题的关键确定线框有效切割长度与x 的关系，根据电磁感应的规律得到 i 与 x 的解析式，再结合数学知识选择图象。5B【解析】【分析】（1）根据几何知识找出框架切割磁感线的有线长度L 与框架穿出磁场的距离 x 的关系（2）根据相应的物理规律找出感应电动势E与x、外力的功率 P与 x的关系（3）根据 E与 x、P与 x的关系结合数学知识进行判断。【详解】该过程中， 框架切割磁感线的有效长度等于框架与磁场右边界两交点的间距， 根据几何关系有 l有，所以 E电动势Bl有vx，选项

13、A 错误，B正确；F外力x2，选项 C错误； P外力功率F 外力vx2，选项 D错误综上分析， B 正确。【点睛】 （1）本题以图象的形式考查了导体棒切割磁感线时感应电动势的计算、安培力的计算、功 率的计算（2）根据相应的物理规律、公式推导出纵横坐标所表示物理量之间的关系是处理图象问题的关键。6D解析】详解】当右边进入磁场时， 便会产生感应电流， 由楞次定律得， 感应电流应是逆时针方向，即正方向，由于有效切割长度逐渐增大，导致感应电流的大小也均匀增大；当运动了时，线框右边出磁场，又运动了 过程中，有效切割长度不变，则产生感应电流的大小不变，但比刚出磁场时的有效长度缩短， 导致感应电流的大小比其

14、电流小，但由楞次定律得， 感应电流应仍是逆时针； 当线框左边进入磁场时， 有效切割长度在变大，当感应电流的方向是顺时针，即是负方向且大小增大，故选项D 正确， ABC 错误。故选D。点睛】对于图象问题可以通过排除法进行求解，如根据图象过不过原点、电流正负、 大小变化等进行排除7A【解析】【详解】在本题中由于扇形导线框匀速转动， 因此导线框进入磁场的过程中产生的感应电动势是恒定 的注意线框在进入磁场和离开磁场时， 有感应电流产生， 当完全进入时， 由于磁通量不变， 故无感应电流产生由右手定则可判断导线框进入磁场时，电流方向为逆时针，故 A 正确 8A【解析】【详解】感应电动势 ，电流 ，三角形

15、egf向右运动，根据右手定则，开始时ef 切割磁感线，产生顺时针电流，大小设为 ， 过程， en 切割磁感线产生向下的电流， nf 产 生向上的电流， em 产生向下电流，切割磁感线的有效长度为 ，随着三角形的运动 在减小，感应电流减小，当运动 时， ，电流为零， 过程，继续移动根据等 边三角形的几何关系， nf+em 大于 en，逐渐变大， 电流变大， 当 efg 与 bcd重合时， eg 边和 ef 切割磁感线，产生电流方向均为逆时针，大小变为，L-2L 过程中，继续移动 gm 切割磁感线，产生感应电动势， L 有=gm ，逐渐减小，直至全部出磁场电流为零， A 正确9B【解析】【分析】由

16、电磁感应定律求电动势 及欧姆定定律求出电流的表达式， 找出各线框进入磁场时电 流的变化规律，然后选出与图乙所示图象符合的线框【详解】导体棒切割磁感线产生的感应电动势 ，设线框总电阻是 ，则感应电流 ；由 图乙所示图象可知，感应电流先均匀增大，后均匀减小；因由于B、v、 R 是定值，故导体棒的有效长度 L 应先均匀增大，后均匀减小；梯形线框匀速进入磁场时，有效长度L 先均匀增加，后不变，最后均匀减小，产生的感应电流先均匀增大，后不变，再均匀减小，不符 合要求， A 错误；三角形线框匀速进入磁场时，有效长度 L 先增加，后减小，且随时间均匀 变化，符合题意， B 正确；闭合圆环匀速进入磁场时，有效

17、长度 L 先变大，后变小，但 L 不随时间均匀变化，不符合题意， C错误；正六边形线框进入磁场时，有效长度 L 先均匀增 大， 再不变， 后均匀减小， 产生的感应电流先均匀变大， 再不变， 后均匀变小， 不符合题意， D 错误10B 【解析】由图可知，当线框进入磁场时，切割部分的有效长度越来越大，故等效电流越来越 大，根据右手定则可知，电流方向为逆时针；当 RP点经过边界 MN 时，线框的有效切割长 度最大，等于 SR 所以产生的感应电动势最大，感应电流最大，此后等效长度减小，电流减 小，但仍为右端切割， 根据右手定则可知， 电流为逆时针， 故 B 正确， ACD 错误。故选 B。 【点睛】 本题的关键是明确导线框的有效切割长度的含义， 从图中可以看出， 当 S 点经过边 界 MN 时有效切割长度最大为 RQ，即当导线框从 R 到 P 进入磁场的过程中， 有效切割长度 先增大后减小 根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律结合分析 同时根据右手定则判断电流 的方向11 BD【解析】【