强化训练一 电磁感应的中的图像和电路问题-2022-2023学年高二物理精讲与精练高分突破考点系列（人教版2019选择性必修第二册）

专题强化训练一：电磁感应的中的图像和电路问题

考点一：电磁感应中的电路问题

1.内电路和外电路

(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于电源。

(2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻，其余部分是外电路。

2.电源电动势和路端电压

(1)电动势：E=Blv或(2)路端电压：U=IR=E—Ir。

2.解决电磁感应中的电路的步骤

用法拉第电磁感应定律计算E的大小，用楞

“源,，的分析二次定律或右手定则确定感应电动势的方向；

bJ厂感应电流方向是“等效电源”内部电流的方

向，从而确定“电源”正、负极，明确内阻r。

门感”京分析口根据“等效电源”和电路中其他各元件的连

——p一接方式画出等效电路图。

根据E=8加或E=n需，结合闭合电路欧姆

“式”的建立卜定律、串并联电路知识和电功率、焦耳定律

等关系式求解。

考点二：电磁感应中的图象问题

电磁感应中常见的图象问题

(1)随时间变化的图象，如8/图象、r图象、E/图象、//图象

图象类型(2)随位移变化的图象，如E-x图象、/-x图象

(所以要先看坐标轴：哪个物理量随哪个物理量变化要弄清)

(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象(画图象)

问题类型

(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量(用图象)

四个规律左手定则、安培定则、右手定则、楞次定律

(1)平均电动势E=rr^

(2)平动切割电动势

应用

六类(3)转动切割电动势E=^BPco

知识

公式F

(4)闭合电路欧姆定律/—夫+厂

(5)安培力F=BIl

(6)牛顿运动定律的相关公式等

题型一：描绘线框进出磁场两点『t图像

1.(2022・湖北•高二期中)在水平光滑绝缘桌面上有一边长为乙的正方形线框湖cd,被限制在沿湖方向的水平直轨

道自由滑动。反边右侧有一正直角三角形匀强磁场区域咙，直角边ge和助•的长也等于L,磁场方向竖直向下，其

俯视图如图所示，线框在水平拉力作用下向右以速度V匀速穿过磁场区，若图示位置为/=0时刻，设逆时针方向为

电流的正方向.则感应电流对图像正确的是（时间单位为人）（）

2.（2022・全国•高二）如图所示，在OWxWL的区域内存在着匀强磁场，磁场方向垂直于无帆坐标系平面（纸面）向

里。具有一定电阻的等腰直角三角形线框He位于xOy坐标系平面内，线框的浦边与y轴重合，历边长为乙设线框

从f=0时刻起在外力作用下由静止开始沿无轴正方向做匀速运动，则线框中的感应电流X取逆时针方向的电流为正

）随时间/变化的函数图像可能是图中的（）

3.（2022•广东湛江•高二期末）如图所示，矩形虚线区域内存在着匀强磁场，磁场力向垂直纸面向外，有一边长小

于磁场区域宽度的正方形线框ABC。，其A2边与磁场边界平行，现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中

始终保持速度方向与边垂直。则下列各图中哪一个可以定性地表示线框在穿过磁场的过程中感应电流随时间变

化的规律（设顺时针方向为电流的正方向。DC边刚进磁场时为记时起点）（）

题型二：描绘线框进出磁场两点间的电势差u-t图像

4.（2022•山东临沂•高二期中）如图所示，空间存在垂直纸面向里的有界匀强磁场，磁场区域宽度为2L以磁场左

边界为坐标原点建立x轴。一边长为L的正方形金属线框仍cd,在外力作用下以速度v匀速穿过匀强磁场。从线框

〃边刚进磁场开始计时，线框中产生的感应电流入线框"边两端的电压随位移x的变化图像正确的是（）

5.（2022•山东•高二期末）如图所示，由粗细均匀的电阻丝制成的边长为/的正方形线框漏），其总电阻为R,现使

线框以水平向右的速度匀速穿过一宽度为2/、磁感应强度为2的匀强磁场区域，整个过程中外、〃两边始终保持

与磁场边界平行。令线框的帅边刚好与磁场左边界重合时仁0,Uo=Blvo线框中“6两点间电势差U"随线框油

边的位移x变化的图像正确的是（

6.（2021・安徽•高二期末）由同种材料制成的粗细均匀的金属线框（如图所示）以恒定速度通过有理想边界的匀强

磁场。开始时线框的湖边恰与磁场边界重合，则线框中a、b两点间电势差U"随时间变化的图线是下图中的（）

题型三：描绘线框进出磁场两点间的电势差a-t图像

7.（2022•江苏南通•高二期末）如图所示，竖直平面内半径为R的圆形线框顶端与匀强磁场的边界相切，磁场

方向垂直于线框，对线框施加一个竖直向上的恒力f使线框由静止向上运动，则圆形线框上升高度从速度v随

时间3加速度。、感应电流i随上升高度人变化的关系图像中，可能正确的是（）

8.（2022・广东・兴宁市第一中学高二期中）如图所示，一个边长为乙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，下列关于通过线圈横截面的电荷量外感应电流八线圈运动的加速度八线圈具有的动能心随

时间变化的图像中，可能正确的是（）

XXXXXXXM

L-j

XXXXXXXV

9.（2022.重庆南开中学高二期中）一有界区域内存在磁感应强度大小为8、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场

宽度为L：一个高为L的梯形导体框仍cd在外力作用下以速变v向右匀速穿过磁场。设方=0时刻他边位于磁场左

边界，规定向左为安培力正方向。下列线框所受安培力厂随时间方的变化规律正确的是（）

L

题型四：电磁感应中的电路计算问题

10.（2022.全国•高二课时练习）如图所示，在光滑绝缘水平面上有一正方形线框Hcd,线框由均匀电阻丝制成，边

长为L总电阻阻值为八两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁感应强度大小为3,磁场方向竖直向下。线框abed

以垂直于cd方向的速度进入磁场，当对角线ac刚进入磁场时，线框的速度大小为v,方向与磁场边界成45。角，则

对角线ac刚进入磁场时（）

A.线框产生的感应电动势为

B.线框中的感应电流为处

r

p2r2

c.cd边所受安培力大小为

r

D.a、c两端的电压为BLv

11.（2022•全国•高二）如图所示，虚线尸。为匀强磁场的左边界，虚线右侧存在着垂直水平面向下，磁感应强度大

小为8的匀强磁场，粗细均匀边长为L的单匝正方形金属线框必cd,总电阻为R,水平向右匀速进入磁场，当线框

的对角线"恰好与磁场边界线重合时，线框的速度大小为％。则针对图示时刻下列判断正确的是（）

,p

,/x

gxX

X陪

----A

XX

d\XXX

,C

。・,八<4.5?.x.x.x.xx

A.线框中的感应电流沿顺时针方向

B.氏c两点间的电势差为,=；22％

C.线框受到的安培力大小为

R

D.线框受到安培力的方向垂直6c边向左

12.（2022•安徽•肥东县综合高中高二期末）如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度为5,质量为

加边长为。的正方形线框ABCD斜向穿进磁场，当AC刚进入磁场时，线框的速度为v,方向与磁场边界成45,若

线框的总电阻为R,则（）

A.线框穿进磁场过程中，框中电流的方向为DCS4

B.AC刚进入磁场时线框中感应电流为回上

R

C.AC刚进入磁场时线框所受安培力为立也

R

D.此时CD两端电压为工Bav

题型五：求线圈的电阻发热和电荷量问题

13.（2022•山东临沂・高二期末）如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abed,他边长为。，儿边长为A=4L2,

线框置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，第一次湖边平行MN以速度v匀速并垂直进入磁场，线框上产

生的热量为。1，通过导体线框横截面的电荷量为分；第二次6c边平行MN以速度4V匀速并垂直进入磁场，线框上

产生的热量为Q，通过导体线框横截面的电荷量为%,则（）

XXX

XXX

XSxX

XXX

A.2]=Q2qx=q2B.Qi>2q、>%

C.Q}>Q2%=%D.Qi=Qq、>%

14.（2022.江苏•常熟市尚湖高级中学高二期中）在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为3、方向相反

的水平匀强磁场，如图所示尸。为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个半径为。，质量为m，电阻为R的金属

圆环垂直磁场方向，以速度v从如图所示位置M向右运动，当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时，圆环的速

度与，则下列说法正确的是（）

A.此时圆环中的电功率为空主B.此时圆环的加速度为竺包

RmR

C.此过程中通过圆环截面的电荷量当如D.此过程中回路中产生的焦耳热为0.375〃”

R

15.（2022・浙江省杭州学军中学高二期中）如图所示，虚线泅左侧有面积足够大的磁感应强度为2的匀强磁场，磁

场方向垂直纸面向里，山右侧为真空区域。使边长为L的正方形单匝导线框绕其一点顶点°,在纸面内顺时针转动,

线框电阻为凡经时间f匀速转到图中虚线位置，则（）

XXXX；

xxxxz：X

c\------—\d\

xx,xx\

xx'Xx/

XXX、X\/'

1y-----------

XXXX•

R[2

A.导线框必cd中感应电流方向为逆时针方向B.该过程中流过线框任意横截面的电荷量为丝

R

C.平均感应电动势大小为些D.，时刻的感应电动势大小为叵眩

ItSt

专题强化训练

一、单选题

16.（2022・湖北孝感•高二期中）边长为L的正方形金属框匀速穿过如图所示的有界匀强磁场，磁场宽度为d（d>L）,

则线框进入磁场过程和从磁场另一侧穿出过程相比较（）

；-<—d►

：XXXX

：

LxxBxx

：XXXX

XXXX

A.产生的感应电流方向相同

B.所受安培力方向相反

C.线框穿出磁场产生的电能和进入磁场产生的电能相等

D.线框穿出磁场产生的电能比进入磁场产生的电能多

17.（2022•重庆南开中学高二期中）如图甲所示，abed是由导体做成的“U”形粗糙框架，其所在平面与绝缘水平面

（6c在水平面上）的夹角为。，质量为机、电阻为R的导体棒"N与导轨而、cd垂直且接触良好，回路M&cN是边

长为L的正方形。整个装置放在垂直框架平面的磁场中，磁场的磁感应强度大小随时间变化的关系图像如图乙所示

（图中的线、务均已知），导体棒始终静止。重力加速度大小为g,导轨电阻不计。下列说法正确的是（

B

BM

B。

d

A.在。务时间内，导体棒中感应电流的方向由M到N

B.在0%时间内，回路中产生的感应电动势为上

%时间内，导体棒中产生的焦耳热为

D.在/=办时刻，导体棒所受导轨的摩擦力小于〃?gsin。

18.（2022•全国•高二课时练习）如图所示，在一竖直宽度较大的有界匀强磁场上方距磁场边界很近处有一闭合线圈,

不计空气阻力，闭合线圈平面始终在同一竖直平面内，静止释放线圈，则在闭合线圈从上方下落穿过磁场的过程中

（）

XXX

XXX

A.进入磁场时加速度小于g,离开磁场时加速度可能大于g,也可能小于g

B.进入磁场时加速度大于g,离开时小于g

C.进入磁场和离开磁场，加速度都大于g

D.进入磁场和离开磁场，加速度都小于g

19.（2022•内蒙古・阿拉善盟第一中学高二期末）正方形金属线框MNQP的P。边与匀强磁场的边界重合，匀强磁场

垂直纸面且范围足够大，第一次将金属线框以速度v匀速拉进匀强磁场内（如图甲）；第二次金属框以PQ边为轴匀

速转动，边的线速度大小为v,线框从上往下看逆时针旋转180。（如图乙）。设两个过程中线框中产生的焦耳热

分别为2和。2,则今等于（）

0

甲

48

A.4B.8C.-D.—

nn

20.（2022.全国.高二课时练习）轻质细线吊着一质量为根=0.4kg、边长为Z,=1m、匝数为N=10的正方形线圈,

其总电阻为R=1Q。在线圈的中间位置以下区域分布着磁场，如图甲所示。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大

小随时间变化关系如图乙所示。则下列判断正确的是（）

A.线圈中的感应电流大小为1A

B.线圈中感应电流的方向为逆时针

C.才=0时轻质细线的拉力等于线圈的重力

D.0—6s内线圈产生的焦耳热为6J

21.（2022•陕西・富平县蓝光中学高二期末）如图甲所示，水平面内虚线MN的右侧存在竖直向下的匀强磁场，现有

一个闭合的金属线框以恒定速度从左侧沿垂直MN的方向进入匀强磁场区域,线框中的电流随时间变化的图

像如图乙所示，则线框的形状可能是下图中的（）

MxxxX

B

;XXXX

：XXXX

■XXXX

：XXXX

N“xxX

甲

22.（2022•河南・南阳中学高二阶段练习）如图所示，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8。一边长为°、电阻为4R的正方形均匀导线框从图示位置开始沿龙轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域,

在图中给出的线框E、尸两端的电压。即与线框移动距离x的关系的图像正确的是（）

23.（2022.北京东城.高二期末）如图所示，将质量为优的闭合矩形导线框"4先后两次从图示位置由静止释放，

穿过其下方垂直于纸面向里的匀强磁场。第一次线框恰好匀速进入磁场。己知"边长为2L,6c边长为L磁场的

宽度/7>2L。不计空气阻力。下列判断正确的是（）

第一次第二次

tiXXXXXX；

：XXXXXx：

h\

I：XXXXXX：

JL.XX.X.XX.X：

A.第一次进入磁场过程中，线框减少的重力势能为加

B.第二次刚进入磁场时，线框的加速度大小为4g

C.先后两次刚进入磁场时，线圈中的感应电动势之比为1:1

D.先后两次刚进入磁场时，而两点间的电势差之比为1:4

24.（2022.全国•高二课时练习）新冠疫情影响国计民生，牵动着每一个人的心。最危急的时刻，医护人员总是战斗

在第一线，是最可爱的人。如图所示，这是一个类似医护标志的粗细均匀的同种材料金属线框，每一直边的长度都

是小线圈向右匀速通过宽度为3L的匀强磁场区域，U0时，线框开始进入磁场。若逆时针方向为感应电流的正方

向，则线框中的感应电流i随时间变化的图像是（）

25.（2022•广西桂林•高二期末）如图所示，水平的平行虚线间距为d,其间有磁感应强度为3的匀强磁场。一个正

方形线框边长为/（1>/）,质量为加，电阻为R。开始时线框的下边缘到磁场上边缘的距离为鼠将线框由静止释放,

其下边缘刚进入磁场时，线框的加速度恰好为零，则线框进入磁场的过程和穿出磁场的过程相比较，有（）

1口/T

」!h

2；：v

XX-Xx-

XXX

XX

k-XX

—

XX才I

—XXM

A.产生的感应电流的方向相同

B.所受的安培力的方向相反

C.进入磁场的过程中产生的热量大于穿出磁场的过程中产生的热量

D.进入磁场过程中所用的时间大于穿出磁场过程中所用的时间

26.（2022•云南昆明•高二期末）如图所示，相距为工的平行金属导轨AC、OE左端与边长为L的正方形N匝线圈连

接，导体棒ab跨在两金属导轨上与它们组成闭合回路。正方形线圈内有磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向垂

直线框平面向里，两导轨之间有磁感应强度大小为线的匀强磁场，方向垂直导轨平面向里。除导体棒ab之外，其

余电阻均不计。现使断棒沿两金属导轨以恒定的速度%向右运动，运动过程中始终与两导轨垂直且接触良好，/时

间内导体棒上产生的热量为0。若固定ab棒，使正方形线框中的磁场均匀变化，f时间内导体棒上产生的热量为4。

则正方形线框内磁感应强度的变化率詈为（）

Aa

AAB也c例为D2%稣

'4NL'2NLNLNL

27.（2022.湖南•高二期末）如图所示,在光滑的绝缘水平面上有一正方形线框abed,线框由均匀电阻丝制成，边长

为L总电阻值为r。两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁感应强度大小为3,磁场方向竖直向下。线框"cd在外

力作用下沿垂直于cd方向以速度v匀速进入磁场，速度方向与磁场边界成45。角，则当对角线ac刚进入磁场时（）

A.线框产生的感应电动势为近8万

B.ac两端的电压为比丫

D2T2

C.线框所受外力大小为

r

D.线框中的感应电流为处

r

28.（2022.江苏省句容高级中学高二期末）如图所示，水平的平行虚线间距为d,中间有沿水平方向的匀强磁场。

一个阻值为R的正方形金属线圈边长/<d,线圈质量为相，线圈在磁场上方某一高度处由静止释放，保持线圈平面

与磁场方向垂直，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等，不计空气阻力，重力加速度为g,则（

口

XXXX

XXXXd

XXXX,,

A.线圈进、出磁场过程中感应电流均沿逆时针方向

B.线圈下边缘刚进入磁场时的加速度最小

C.线圈在进入磁场和穿出磁场过程中，通过导线截面的电荷量相等

D.线圈在进入磁场和穿出磁场过程中产生的焦耳热之和为0

29.（2022•江苏•丹阳市马相伯高级中学高二期末）如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均

为10匝，边长幻=3年，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间

的相互影响，则（）

XXXXXX

xkxxN

xxx

xraP

XXXXXX

A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流

B.a、6线圈中感应电动势之比为3:1

C.a、。线圈中感应电流之比为3:4

D.a、6线圈中电功率之比为27:1

30.（2022•山东聊城一中高二期末）两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直。边长为0.1m、

总电阻为0.005。的正方形导线框而cd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图甲所示。已知导线框一直向右做匀

速直线运动，cd边于U0时刻进入磁场。导线框中感应电动势随时间变化的图线如图乙所示（感应电流的方向为顺

时针时，感应电动势取正）。下列说法正确的是（）

0.01——：

-------------------------------->

00.20.4：0.6t/s

-0.0--------J----；

乙

A.磁感应强度的大小为0.5T

B.导线框运动速度的大小为lm/s

C.磁感应强度的方向垂直于纸面向里

D.在/=0.4s至Z=0.6s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.04N

31.（2022•山西省翼城中学校高二期末）在光滑绝缘水平面上有如图所示两部分的磁场区域I和H（俯视），分别存

在着垂直纸面向内和垂直纸面向外的宽度均为上的匀强磁场，磁感应强度大小均为耳边长为L的正方形单匝金属

线框在水平向右的拉力尸的作用下（图中未画出）以初速vo进入，且能保持全过程匀速穿过磁场区域，已知线框的

电阻为R,则下列说法正确的是（）

A.线框从整体处于I区到整体处于n区的过程中穿过线框的磁通量变化量大小是o

B.全过程中线框受到水平拉力的最大值4=至强

mR

C.全过程中线框产生的焦耳热。=竺”

D.若线框无拉力歹的作用恰好能穿过磁场区域，则分析可得%=也上

mR

二、多选题

32.（2022・湖北•武汉市洪山高级中学高二期末）如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为8,方向相反

且垂直纸面，MN、为其边界，OO,为其对称轴。一导线折成边长为L的正方形闭合回路浦cd,回路在纸面内以

恒定速度也向右运动，当运动到关于。。'对称的位置时（）

A.穿过回路的磁通量为零

B.回路中感应电动势大小为8Z地

C.回路中感应电流的方向为顺时针方向

D.回路中油边与cd边所受安培力方向相同

33.（2022・湖北•巴东县第三高级中学高二阶段练习）如图所示，两个完全相同的导线圈Z?从同一高度自由下落,

途中在不同高度处通过两个宽度为d、磁感应强度为8的匀强磁场区域后落到水平地面上，设两线圈着地时动能分

别为和线〃，穿出磁场区域的过程中流过线圈导线横截面的总电荷量分别为％和依，则下列判断正确的是（）

I\a

~~XXX

dx'xX

XXx:

JLXxxXfiX\d

X

XXX

A.Ek”<E"B.几>4,C.qa=qbD.qa>qb

34.（2022・贵州•金沙中学高二期中）如图所示，边长为L单匝正方形线圈A8C。在外力作用下以速度V向右匀速进

入匀强磁场，第二次又以2V匀速进入同一匀强磁场，下列说法正确的是（）

A.第一次进入与第二次进入时线圈中电流之比为1:2

B.第一次进入与第二次进入时外力做功的功率之比为1:2

C.第一次进入与第二次进入过程中线圈产生热量之比为1:4

D.第一次进入与第二次进入过程中通过线圈的电荷量之比为1:1

35.（2022・浙江•宁波市北仑中学高二期中）两磁感应强度均为8的匀强磁场区I、III,方向如图所示，两区域中间

为宽为s的无磁场区II,有一边长为L（L>s）、电阻为R的均匀正方形金属线框abed置于I区域，4边与磁场边

界平行，现拉着金属线框以速度v向右匀速运动，则（）

A.当湖边刚进入中间无磁场区域n时，油两点间的电压为小

B.当湖边刚进入磁场区域III时，通过湖边的电流大小为空，方向由af6

C.把金属线框从ab边刚进入II区域到整个金属框完全拉入III区域过程中，拉力所做功为奥兰（2L-S）

R

,.r>2T2

D.从cd边刚进入II区域到cd边进入III区域的过程中，回路产生的焦耳热为％4（L-S）

R

36.（2022.河南・信阳市第一高级中学高二期末）如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭

合金属线框浦〃，be边与磁场的左边界平行。。=0时刻，线框在水平向右的拉力作用下，从静止开始做匀加速直

线运动，反边刚进入磁场的时刻为Jad边刚进入磁场的时刻为人设线框中产生的感应电流为力。ad边两端的电

压为U,水平拉力做功的功率为P,则下列图像可能正确的是（）

XXXX

八I

37.（2022•陕西渭南.高二期末）如图甲所示，在光滑绝缘水平面上的A3、CD间存在一匀强磁场，在磁场左侧有一

单匝正方形闭合线框。U0时刻，线框在水平向右的恒力/作用下从静止开始运动，线框穿过磁场过程中，线框中

电流i随时间f变化的图像如图乙所示，已知磁感应强度B=1T,线框总电阻R=2Q,下列说法正确的是（）

A.磁场的宽度为2m

B.线框的质量为1kg

C.在1〜3s内，外力厂做功24J

D.在1〜1.5s内，通过线框横截面的电荷量为1C

38.（2022・山东・威海市教育教学研究中心高二期末）如图所示，光滑水平面上有两个相邻但互不影响的有界匀强磁

场I、H,磁场方向均垂直于水平面，磁感应强度大小相等、方向相反，磁场宽度均为L=0.18m。一边长也为工的

正方形闭合导线框，从磁场外以速度为=2m/s进入磁场，当他边刚进入磁场I时施加向右的水平恒力尸=2N,ab

边进入磁场I的过程线框做匀速运动，进入磁场II区域某位置后线框又做匀速运动。已知线框的质量〃?=0.2kg,

下列说法正确的是（）

III

A.边刚进入磁场II时的加速度大小为30m/s?

B.线框第二次匀速运动的速度大小为0.5m/s

C.油边在磁场H中运动时间为0.3s

D.湖边在磁场I、II运动过程整个线框产生的内能为L095J

39.（2022.河南开封.高二期末）如图所示，半径为R的金属圆环放在光滑绝缘水平面上，半径为R的圆形区域内有

垂直于水平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为金属圆环在水平向右的拉力作用下，以大小为v的速度匀速

通过磁场，速度方向始终与两圆心。I、。2的连线平行，圆环电阻为广，在圆环穿过磁场的过程中（）

A.圆环中感应电流沿逆时针方向后沿顺时针方向

B.圆环中感应电流先均匀增大后均匀减小

C.当圆环最右端运动到6点时，拉力的大小为变也

r

D.当圆环最右端运动到。2点时，圆环中磁通量的变化率大小为代BR，

40.（2022•山东聊城•高二期末）“日”字型硬质导线框如图所示，线框的g切边长为2L（电阻不计），三条短边"、

ef.cd长均为L、电阻均为R,^位于线框正中间。线框下方有一宽度为L的有界匀强磁场，磁感应强度大小为8,

磁场的上、下边界水平，且cd边与磁场边界平行。当cd距磁场上边界一定高度时无初速释放线框，线框cd边进入

磁场时线框恰好匀速运动，下落过程中线框始终在竖直面内。已知线框质量为如重力加速度为g,不计空气阻力，

则下列判断正确的是（）

XXX

XXX

A.释放时加边到磁场上边界高度为羽町

8B4£4

B.线框通过磁场过程中，e、/两点间电势差始终为"寸=-鬻

C.线框通过磁场过程中流过"边的电流大小不变

D.cd边通过磁场过程中，ab边产生的焦耳热为:小也

41.（2022.贵州毕节.高二期末）如图所示，一刚性矩形金属线框从高处由静止下落，进入一水平的匀强磁场区域,

然后穿出磁场区域继续下落。不计空气阻力。下列说法正确的是（）

离开磁场

A.线框可能匀加速进入磁场B.线框可能匀速进入磁场

C.线框可能匀减速离开磁场D.线框可能匀速离开磁场

42.（2022・山东济宁•高二期末）如图所示，一"凸型”线框的总电阻为R,其中ab=bc=cd=de=fg=gh=ha=l,ef=3L线

框在外力作用下以恒定速度u垂直磁场通过两个宽均为/的有界匀强磁场，磁感应强度大小均为8,方向相反。取

逆时针方向电流为正，安培力水平向左为正。若/=当，F°=江，%，,从图示时刻开始计时，则线框中产生

KRV

的电流i和整个线框受到的安培力尸随时间r变化的图像中，正确的是（

to2,o3/04z0t

C.D.

参考答案：

1.D

【详解】be边的位置坐标尤在01的过程，根据楞次定律判断可知线框中感应电流方向沿一c-d-a,为正值。

线框be边有效切线长度为

Li=L-vt

感应电动势为

E=B(L-vt)'V

均匀减小，感应电流

,E

i=一

R

即感应电流均匀减小。同理，x在心2乙过程，根据楞次定律判断出来感应电流方向沿a—d-c-b一°,为负值，感

应电流均匀减小。

故选D。

2.D

【详解】f在。〜3内，根据右手定则可知线框中感应电流方向为逆时针方向，即正方向，有效的切割长度均匀减

%

L2L

小，产生的感应电动势均匀减小到0,则感应电流均匀减小到0;在------内，根据右手定则可知线框中感应电流

%%

方向为顺时针方向，即负方向，有效的切割长度均匀减小，产生的感应电动势均匀减小到0,则感应电流均匀减小

到0。

故选D。

3.A

【详解】矩形虚线区域内磁场力向垂直纸面向外，线框进入磁场的过程中，穿过线框的磁通量增加，由楞次定律可

知，感应电流产生的磁场方向应垂直纸面向里，所以感应电流方向沿顺时针方向，即电流的方向为正方向；当线框

全部进入磁场，在出磁场前，穿过线框的磁通量不变，无感应电流；线框离开磁场的过程中，穿过线框的磁通量减

少，由楞次定律可知，感应电流方向沿逆时针方向，即电流的方向为负方向，故A正确，BCD错误。

故选Ao

4.D

【详解】A.线框进入磁场过程加边切割磁感线产生感应电动势和感应电流，电流方向为逆时针，出磁场时仍切

割磁感线产生感应电动势和感应电流，电流方向为顺时针，可知两过程感应电流方向相反；由

E=BLv

知两过程感应电动势大小相等，所以电流大小相等，完全进入磁场到恰要出磁场中有乙的距离无感应电流，故A错

'口

厌；

BCD.线框进入磁场过程cd边切割磁感线产生感应电动势，电动势方向c指向d,

BLv

完全进入磁场到恰要出磁场过程中有L的距离无感应电流，但湖边切割磁感线有感应电动势，电动势方向6指向a,

Uab=BLv

出磁场时漏切割磁感线产生感应电动势，电动势方向6指向。

由上述分析可知BC错误，D正确。

故选D。

5.B

【详解】因为线框各边电阻均匀，M边进入磁场后，M相当于电源，则仍两端电势差为路端电压，即

由右手定则判断出感应电流方向沿逆时针方向，则。的电势高于b的电势，坂。为正；线框全部进入磁场后，线框

中虽然感应电流为零，但仍两端仍有电势差，且.Uab=Uo,由右手定则判断可知，a的电势高于b的电势，Uab为

正；必边穿出磁场后，cd边切割磁感线，相当于电源，h两端电压为

%小

由右手定则知，。点的电势仍高于b的电势，为正。

故选B。

6.A

【详解】线框向右匀速穿越磁场区域的过程可分为三个阶段：第一阶段（进入过程），仍是电源，设电动势为E,

外电阻为

R=3r（每一边的电阻为r）

则路端电压Uab为

3

U一一E

ab4

第二阶段（线框整体在磁场中平动过程），仍及A都是电源，并且是完全相同的电源，回路中虽无感应电流，但路

端电压

Uab=E

第三阶段（离开过程），de是电源，外电阻仍为

R=3r

路端电压为

几生

因此U"仅为Ude的g,即

故选Ao

7.B

【详解】A.因为线框在零时刻由静止开始向上运动，则一定有尸＞根g,/7-t图像的斜率表示线框的速度，A图像描

述线框先加速后减速，速度减为零后再向下运动，假设线框在运动过程中速度可以减为零，无论此时线框是否还位

于磁场中，线框中感应电流一定为零，所受安培力为零，则仍满足合外力竖直向上，此后线框不可能向下运动，故

A错误;

B.根据牛顿第二定律有

回图像的斜率表示加速度，B图像描述线框始终做加速运动，加速度先减小后增大，实际情况中，假设线框最终可

以整体穿过磁场区域，则线框切割磁感线的有效长度/一定先增大后减小，所以厂与v的乘积可能先增大后减小，

对应线框的加速度先减小后增大，并且线框刚好离开磁场时的加速度和初始时加速度相同，而B图像中曲线起始和

末端斜率大致相等，故B正确；

C.根据前面分析可知，当/?=2R时，线框恰好完全离开磁场，此时线框的加速度应和初始时的加速度相同，不可能

小于初始时的加速度，故C错误；

D.根据闭合电路欧姆定律有

,Blv

i=----

R

D图像描述感应电流先增大后减小，且变化规律存在对称性，即当线框位于圆心关于对称的两个位置时i相等,

根据几何关系可知在这两个位置线框切割磁感线的有效长度相等，则线框速度v也相等，所以按照D图像描述，线

框应先做加速运动，当线框刚好一半穿过磁场时速度达到最大，之后开始做减速运动，且切割磁感线的有效长度不

断减小，但根据B项中表达式可知，此时线框加速度方向应向上且不断增大，这显然和线框做减速运动相矛盾，故

D错误。

故选B。

8.AC

【详解】BD.由于线圈通过磁场时，线圈的宽度与磁场的宽度相等，故始终是一条边做切割磁感线运动，且速度

不可能为零，感应电动势不为零，感应电流不为零，动能不为零，BD错误；

A.若线圈匀速进入磁场，感应电动势不变，感应电流大小不变，根据楞次定律判断得知，感应电流方向沿逆时针

方向，则

q=It

线圈匀速穿出磁场，感应电动势不变，感应电流大小不变，根据楞次定律判断得知，感应电流方向沿顺时针方向，

则

q=q-It

A正确；

C.若线圈加速进入磁场时，根据牛顿第二定律得

mg—FA=ma

而

y增大，FA增大，。减小到零，C正确。

故选ACo

9.D

【详解】设仍的长为4，与水平方向的夹角为风线框的电阻为K,根据题意可知，线框进入磁场的时间为

L

t=—

v

线框进入过程，根据右手定则可知，感应电流为逆时针，根据左手定则可知，线框受到的安培力向左，为正值，线

框切割磁感线的有效长度为

l=l0+vttan0

F

根据£=3均、/=—和七=31可得

R

B2(/+vrtan^)2v

R

根据表达式可知，尸T图像为开口向上的抛物线，当线框出磁场时，根据右手定则可知，感应电流为顺时针，根据

左手定则可知，线框受到的安培力向左，为正值，根据题意可知，线框切割磁感线的有效长度仍为

l=lQ+vttan0

则F-t图像与线框进入磁场时的图像一样，故ABC错误D正确。

故选D。

10.BC

【详解】A.对角线碇刚进入磁场时线框切割磁感线的有效长度为3产生的感应电动势为

E=BLv

故A错误；

B.根据闭合电路欧姆定律可知线框中的感应电流为

EBLv

rI=——=-----

r

故B正确;

C.cd边所受的安培力大小为

故C正确；

D.a、c两端的电压为

r

“U=r1—=BL--V---

22

故D错误。

故选BC。

11.C

【详解】A.线框反边切割磁感线，由右手定则可知，线框中的感应电流沿逆时针方向，故A错误。

B.6、c两点间的电压为路端电压，且6点电势高于c点，故

故B错误。

C.回路中的电流

/=£