2024年物理高考二轮复习电磁感应图像类选择题作业含解析

PAGE2-电磁感应1.在光滑水平桌面上有一边长为的正方形线框边右侧有一等腰直角三角形匀强磁场区域，三角形腰长为，磁感应强度方向竖直向下，在同始终线上，其俯视图如图所示，线框从图示位置在水平拉力F作用下向右匀速穿过磁场区域，线框中感应电流图像正确的是(以逆时针方向为电流的正方向，时间单位为)()A. B. C. D.2.在水平桌面上，一个面积为S的圆形金属框置于匀强磁场中，金属框平面与磁场垂直，磁感应强度随时间t的改变关系如图甲所示。0~1s内磁场方向垂直金属框平面对下。圆形金属框与一个水平的宽度为L的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒，导体棒的长也为L、电阻为R，且与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场中，其磁感应强度恒为，方向垂直于导轨平面对下，如图乙所示。若导体棒始终保持静止，则其所受的静摩擦力f随时间改变的图像是(设向右为静摩擦力的正方向)()A. B. C. D.3.如图甲所示，光滑平行金属导轨所在平面与水平面成θ角，两端接一电阻R，整个装置处于方向垂直于导轨平面对上的匀强磁场中。时对金属棒施加一平行于导轨的外力F，使金属棒由静止起先沿导轨向上运动，金属棒的电阻为r，导轨电阻忽视不计。已知通过电阻R的感应电流I随时间t改变的关系如图乙所示。下列关于导体棒运动速度v、外力F、流过R的电荷量q以及闭合回路中磁通量的改变率随时间改变的图像正确的是()A. B. C. D.4.如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计，匀强磁场与导轨平面垂直，阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置.时，将开关S由1掷到2.和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和棒的加速度，则下列图像中正确的是()

A. B. C. D.5.穿过某闭合回路的磁通量随时间t改变的图像分别如图中的①~④所示，下列说法正确的是()A.图①中，回路有感应电动势，且大小恒定不变B.图②中，回路产生的感应电动势始终在变大C.图③中，回路在0~时间内的感应电动势是～时间内感应电动势的2倍D.图④中，回路的感应电动势先变大后变小6.如图所示，在虚线左侧的足够大区域存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面对里，有一个直角三角形金属线框，线框左边与磁场边界平行，线框的电阻为R，线框以垂直虚线方向的速度做匀速直线运动，从线框的左边进入磁场时起先计时，E表示线框产生的感应电动势大小，F表示线框受到的拉力大小，P表示线框的电功率的大小，I表示线框中的感应电流的大小，则下列图像中正确的是()A. B. C. D.7.如图所示，正方形导线框和菱形在同一水平面内，，位于的中点菱形区域存在方向竖直向上的匀强磁场，使线框从图示位置沿方向匀速穿过菱形区域，规定电流逆时针方向为正，则线框中的电流随位移改变的图像可能是()

A. B.

C. D.8.如图所示，一个各短边边长均为L，长边边长为的匀称线框，匀速通过宽度为L的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面对里，线框沿纸面对右运动，起先时线框右侧短边恰好与磁场左边界重合，此过程中最右侧短边两端点两点间电势差随时间t改变关系图像正确的是()A. B. C. D.9.一边长为的正三角形金属框静置于光滑绝缘水平面上，宽度为的有界匀强磁场位于正三角形右侧，边界平行于，如图所示。现用外力沿的中垂线向右匀速拉动线框并穿过磁场区域。从顶点进入磁场起先计时，规定感应电流沿为正方向，则金属框经过磁场的过程中，感应电流随时间改变的图像是（）

A. B.C. D.10.如图，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为θ，导轨电阻忽视不计。虚线均与导轨垂直，在与之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场。将两根相同的导体棒先后自导轨上同一位置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好。已知进入磁场时加速度恰好为零。从进入磁场起先计时，到离开磁场区域为止，流过的电流随时间改变的图像可能正确的是()A. B. C. D.11.如图甲所示，在光滑水平面上用恒力F拉质量为m的单匝匀称正方形铜线框，铜线框边长为a，在1位置以速度进入磁感应强度为B的匀强磁场并从起先计时，若磁场的宽度为，在时刻线框到达2位置速度又为并起先离开匀强磁场。此过程中图像如图乙所示，则()A.时，边两端的电压为B.在时刻线框的速度为C.线框完全离开磁场的瞬间位置3速度肯定比时刻线框的速度大D.线框从位置1进入磁场到完全离开磁场到达位置3过程中，线框中产生的电热为12.如图(a)所示是用电流传感器(相当于电流表，其电阻可以忽视不计)探讨自感现象的试验电路，图中两个电阻的阻值均为是一个自感系数足够大的自感线圈，其直流电阻值也为R.图(b)是某同学画出的在时刻开关S切换前后，通过传感器的电流随时间改变的图像。关于这些图像，下列说法中正确的是()A.图(b)中甲是开关S由断开变为闭合，通过传感器1的电流随时间改变的状况B.图(b)中乙是开关S由断开变为闭合，通过传感器1的电流随时间改变的状况C.图(b)中丙是开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间改变的状况D.图(b)中丁是开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间改变的状况13.如图所示，在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，金属框架固定在水平面内，与平行且足够长，与间的夹角为，光滑导体棒(垂直于)在外力作用下以平行于的速度v向右匀速运动，在滑动过程中导体棒始终与导轨保持良好接触，以光滑导体棒经过C点瞬间为计时起点，若金属框架与导体棒是由粗细相同的匀称的同种材料导体做成的，下列关于回路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与导体棒水平移动的距离x改变规律的图像中正确的是()A. B. C. D.14.如图甲所示，在粗糙的水平面上放置一个圆形闭合金属线圈，线圈右半部处于磁场中，磁感应强度B随时间t改变的图像如图乙所示，时刻磁场方向竖直向上，线圈始终处于静止状态，则()A.在时刻，线圈不受安培力作用B.在0~1s时间内，线圈中的感应电流不断减小C.在时刻线圈中的感应电流方向发生改变D.在3~4s时间内，线圈受到的摩擦力先增大后减小

答案以及解析1.答案：B解析：边的位置坐标x在0~的过程中，依据楞次定律可知，感应电流方向沿，为正值；线框边有效切割长度，感应电动势，感应电流，即感应电流匀称增大.同理，x在~的过程中，依据楞次定律可知，感应电流方向沿，为负值，感应电流匀称增大，故A、C、D错误，B正确。2.答案：A解析：在0~1s内磁感应强度随时间t匀称增大，由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势恒定不变，则感应电流也不变，由楞次定律可得，慼应电流沿逆时针方向，依据左手定则可得，导体棒受到的安培力的方向向左，大小恒定，所以导体棒受的静摩擦力方向向右，即为正方向，且大小也恒定；在1~2s内磁感应强度大小不变，则金属框中没有感应电动势，所以没有感应电流，则也没有安培力，因此导体棒不受静摩擦力；在2~3s内磁感应强度随时间t匀称减小，由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势恒定不变，则感应电流也不变，由楞次定律可得，感应电流沿顺时针方向，依据左手定则可得，导体棒受到的安培力的方向向右，大小恒定，所以导体棒所受的静摩擦力方向向左，即为负方向，且大小也恒定，综上所述，选项A正确，选项B、C、D错误。3.答案：B解析：依据题图乙可知，，其中k为比例系数，又，，所以，图线是一条过原点、斜率大于零的直线，说明导体棒做的是初速度为零的匀加速直线运动，即，故A错误；由闭合电路欧姆定律可得，，可得，而，所以，图线是一条过原点、斜率大于零的直线，故B正确；对导体棒，由牛顿其次定律可得，而，可得，可见图线是一条斜率大于零且与F正半轴有交点的直线，故C错误；，图线是一条开口向上的抛物线(右支)，故D错误。4.答案：D解析：开关S由1掷到2，电容器放电后会在回路中产生电流，导体棒通有电流后会受到安培力的作用而加速运动。导体棒切割磁感线，速度增大，感应电动势增大，感应电动势的方向与电流方向相反，因此电流减小，安培力减小，加速度a减小，当感应电动势与电容器两端电压相等时，回路中电流为0，安培力为0，导体棒做匀速运动，此时电容器所带电荷量不为0，故D正确，A、B、C错误。5.答案：C解析：题图①中，穿过闭合回路的磁通量不变，因此回路中没有感应电动势，故A错误；题图②中，穿过闭合回路的磁通量匀称增加，图线的斜率不变，因此回路产生的感应电动势不变，故B错误；题图③中，在0~时间内图线的斜率是~时间内斜率的2倍，所以回路在0~时间内的感应电动势是~时间内感应电动势的2倍，故C正确；题图④中，图线的斜率大小先减小后增大，故产生的感应电动势先变小后变大，故D错误。6.答案：A解析：设线框左侧的直角边边长为，右侧锐角角度为θ，线框进入磁场t时间内，线框切割磁感线的有效长度为，感应电动势为，是关于t的一次函数，即电动势随时间匀称减小，A正确；由于线框以速度做匀速直线运动，由平衡条件可知，是关于t的二次函数，B错误；电功率等于克服安培力做功的功率，则，是关于t的二次函数，C错误；线框中的感应电流，是关于t的一次函数，D错误。7.答案：D解析：AC、导线框右边进入磁场时由楞次定律可以推断感应电流方向为顺时针方向，故A错误，C错误；BD、当ab边与MP重合时，切割长度最大，感应电流最大；从ab边与MP重合到cd边到达N点，有效切割长度匀称减小，感应电动势匀称减小，感应电流匀称减小；cd边进入磁场始终运动到ab和cd边关于MP对称的中间位置，右边ab切割长度匀称减小，左边cd切割长度匀称增加，而且两边感应电动势反向，所以总电动势减小更快，到达正中心位置电流为0，故B错误，D正确。8.答案：D解析：线框移动的位移在0~L过程中，边切割磁感线产生的感应电动势，a点电势高于b点，则；线框移动的位移在L~过程中产生的感应电动势，a点电势低于b点，则，线框移动的位移在~过程中，最左边切割磁感线产生的感应电动势，a点电势高于b点，则，故D正确，A、B、C错误。9.答案：D解析：AB.线圈进入磁场的过程中，依据楞次定律，感应电流的磁场与原磁场方向相反，再依据右手螺旋定则可知，电流方向为正，而离开磁场时，感应电流的磁场与原磁场方向相同，电流为负方向，故AB错误；CD.线圈在磁场中运动的过程中，依据E=BLv，当切割磁感线的导线有效长度不变时，感应电流不变，但不为零，故C错误，D正确。故选：D。10.答案：AD解析：两导体棒从同一位置由静止释放，进入磁场的速度大小相同，设为刚进入磁场时刚好做匀速运动，则，则，从进磁场到出磁场的过程中，可能的状况有两种:第一种状况是在磁场中运动时，还没有进入磁场，等出了磁场后，再进入磁场，这种状况和分别都是在磁场中做匀速直线运动，产生的感应电流大小相等，但是回路中电流的方向相反，A正确，B错误；其次种状况是出磁场之前，已经进入磁场，刚进磁场时，由于两根导体棒速度大小相同，回路磁通量改变率为零，即感应电动势为零，电流为零，两棒均以的加速度做加速运动，当出磁场后，在磁场中切割磁感线，产生感应电流，此时切割磁感线的速度大于刚进入磁场时的速度，产生的电流大于刚进磁场时的电流，受到的合外力沿导轨向上，，做加速度减小的减速运动，中的感应电流大小渐渐减小，方向与之前相反，图像的斜率渐渐减小，C错误，D正确。11.答案：BC解析：时，边切割磁感线，相当于电源，两端的电压为外电压，感应电动势，外电压，故A选项错误.依据题图乙可知，在~时间内，线框做匀加速直线运动，所受合力为F，则在时刻线框的速度，故B选项正确.因为时刻和时刻线框的速度相等，进入磁场和穿出磁场的过程中受力状况相同，故线框完全离开磁场时的速度与时刻的速度相等，进入磁场克服安培力做的功和离开磁场克服安培力做的功一样多；线框在位置1和位置2时的速度相等，从位置1到位置2过程中外力做的功等于克服安培力做的功，即有，所以线框穿过磁场的整个过程中，产生的电热为，故C选项错误，D选项正确。12.答案：BC解析：开关S由断开变为闭合，由于L的自感作用，通过传感器1的电流渐渐增大，当稳定以后，自感消逝，电流保持不变，故A选项错误，B选项正确；开关S由闭合变为断开，通过传感器1的电流马上为零，由于L的自感作用(相当于电源)，通过传感器2的电流与原来反向且渐渐减小为零，故C选项正确，D选项错误。13.答案：BD解析：设两平行导轨间距为L，导体棒及导轨单位长度的电阻为，当导体棒移动距离时，感应电流，与x无关，I恒定；当导体棒移动距离时，感应电流，当x增大时，减小，两者是非线性关系，故A选项错误，B选项正确.当导体棒移动距离时，回路中消耗的电功率与x成正比；当导体棒移动的距离时，回路中消耗的电功率，当x增大时，减小，两者是非线性关系，故C选项错误，D选项正确。14.答案：AD解析：在时刻，磁感应强度的改变率为零，线圈中产生的感应电动势为零，线圈不受安培力的作用，故A正确；在0～1s时间内，磁感应强度的改变率渐渐增大，依据法拉第电磁感应定律知，线圈中产生的感应电动势渐渐增大，线圈中的感应电流不断增大，故B错误；在0~1s时间内，磁场向上减弱，通过线圈的磁通量削减，依据楞次定律可知