选择题题型专练十电磁感应.docx

选择题题型专练(十)电磁感应1如图所示，线圈abcd固定于分布均匀的磁场中，磁场方向垂直线圈平面。当磁场的磁感应强度B随时间t变化时，该磁场对ab边的安培力大小恒定。下列描述B随t变化的图象中，可能正确的是答案B2如图所示，边长为a的导线框abcd处于磁感应强度为B0的匀强磁场中，bc边与磁场右边界重合。现发生以下两个过程：一是仅让线框以垂直于边界的速度v匀速向右运动；二是仅使磁感应强度随时间均匀变化。若导线框在上述两个过程中产生的感应电流大小相等，则磁感应强度随时间的变化率为A.B.C.D.解析线框以垂直于边界的速度v匀速向右运动时，根据法拉第电磁感应定律有EB0av，感应电流为I。磁感应强度随时间均匀变化时，Ea2，EIR，联立得a2B0av，得。答案B3如图所示，abcd为一边长为l的正方形导线框，位于光滑水平面内。其右侧为一匀强磁场区域，磁场的边界与线框的cd边平行，磁场区域的宽度为2l，磁感应强度大小为B，方向竖直向下。线框在一垂直于cd边的水平恒定拉力F作用下沿水平方向运动，直至通过磁场区域，cd边刚进入磁场时，线框开始匀速运动。设逆时针方向为电流正方向，则导线框从刚进入磁场到完全离开磁场的过程中，a、b两端的电压Uab及导线框中的电流i随cd边的位移x(以dc边在磁场左边界时位移为0，以水平向右为位移正方向)变化的图线可能是解析线框在cd边刚进入磁场时做匀速直线运动，感应电动势EBLv恒定，线框中的电流大小恒定，方向沿逆时针方向，a、b两端的电压Uab ；线框完全进入磁场时开始做匀加速运动，线框中感应电流为零，但a、b两端的电压Uab BLv不断增大，Uab与位移x不是线性关系，选项A、B错误；线框cd边出磁场后，线框做减速运动，加速度逐渐减小，线框刚好完全离开磁场时，速度大于或等于匀速运动时的速度，不可能为零，故此时电流也不可能为零，选项C正确、D错误。答案C4一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内，线框平面与磁场垂直，线框的右边紧贴着磁场边界，如图甲所示。t0时刻对线框施加一水平向右的外力，让线框从静止开始做匀加速直线运动穿出磁场，外力F随时间t变化的图象如图乙所示。已知线框质量m1 kg、电阻R1 ，以下说法错误的是A线框做匀加速直线运动的加速度为1 m/s2B匀强磁场的磁感应强度为2 TC线框穿出磁场的过程中，通过线框的电荷量为 CD线框边长为1 m解析开始时，a m/s21 m/s2，A正确；由题图乙可知，t1.0 s时安培力消失，线框刚好离开磁场区域，则线框边长：lat211.02 m0.5 m，D错误；由t1.0 s时，F3 N，Fma，vat1 m/s，得B2 T，B正确；qtt C，C正确。答案D5(多选)如图所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路，其余电阻不计。线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系式B104t(T)，在0至2 s时间内，下列说法正确的是A通过电阻R1上的电流方向由a到bB通过电阻R1上的电流大小为C通过电阻R1上的电荷量为D电阻R1上产生的热量为解析根据法拉第电磁感应定律有：Enn S，而Sr2，由闭合电路欧姆定律有：I，联立以上各式解得通过电阻R1上的电流大小为： I，根据楞次定律可知，流经R1的电流方向由ba，故A错误，B正确；通过电阻R1的电荷量qIt1，故C错误；电阻R1上产生的热量为：QI2(2R)t，故D正确。答案BD6(多选)如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，在金属线框的下方有一磁感应强度为B的匀强磁场区域，MN和MN是匀强磁场区域的水平边界，边界的宽度为s，并与线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直。现让金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落，图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域的vt图象(其是OA、BC、DE相互平行)。已知金属线框的边长为L(Ls)、质量为m、电阻为R，当地的重力加速度为g，图象中坐标轴上所标出的字母v1、v2、t1、t2、t3、t4均为已知量。(下落过程中bc边始终水平)根据题中所给条件，以下说法正确的是At2时刻是线框全部进入磁场瞬间，t4时刻是线框全部离开磁场瞬间B从bc边进入磁场起一直到ad边离开磁场为止，感应电流所做的功为mgsCv1的大小可能为D线框穿出磁场过程中流经线框横截面的电荷量比线框进入磁场过程中流经线框横截面的电荷量多解析分析题给条件可知：线框进入磁场之前，做自由落体运动，即匀加速直线运动：线框的bc边进入磁场后，ad边进入磁场前，bc边受向上的安培力，加速度a，做加速度越来越小的变减速运动；当线框全部进入磁场中后，线框受安培力为零，又做匀加速直线运动，加速度为g；当bc边出磁场，只有ad边在磁场中时，ad边受向上的安培力，a，做加速度越来越小的变减速运动；当线框全部出磁场之后，其只受重力，又做匀加速直线运动，加速度为g；对照图乙可知，t2时刻是线框全部进入磁场瞬间、t4时刻是线框全部离开磁场瞬间，A正确。由能量关系可得，从bc边进入磁场到ad边出磁场的过程中感应电流做的功为Wmg(sL)，B错。由qn可知，线框穿出磁场过程中流经线框横截面的电荷量与线框进入磁场过程中流经线框横截面的电荷量相等，D错。当线框速度为v1时，其所受安培力若正好与重力相平衡，则有F安mg，即mg，得v1，C正确。答案AC7如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中APQ中电流先增大后减小BPQ两端电压先减小后增大CPQ上拉力的功率先减小后增大D线框消耗的电功率先减小后增大解析由题意知，题目情形可等效为如图所示的电路问题，其中R左R右3R，EBLv，rR，当PQ向右运动时，R左增大，R右减小，两者并联的总电阻R外先增大后减小，当PQ运动到线框正中央位置时，R外最大，故流过PQ的电流先减小后增大，A项错误；PQ两端电压UEIr，故U的变化为先增大后减小，B项错误；拉力的功率PP总EI，故拉力的功率先减小后增大，C项正确；线框消耗的电功率为电源的输出功率P出P总P内EII2r，电流的最小值Imin，故由数学知识可知P出先增大后减小，D项错误。答案C8(多选)如图所示，间距为l的光滑平行金属导轨平面与水平面之间的夹角30，导轨电阻不计。正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于导轨平面向上。甲、乙两金属杆电阻相同、质量均为m，垂直于导轨放置。起初甲金属杆位于磁场上边界ab处，乙位于甲的上方，与甲间距也为l。现将两金属杆同时由静止释放，从此刻起，对甲金属杆施加沿导轨的拉力，使其始终以大小为ag的加速度向下匀加速运动。已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，重力加速度为g，则下列说法正确的是A每根金属杆的电阻RB甲金属杆在磁场区域运动过程中，拉力对杆做的功在数值上等于电路中产生的焦耳热C乙金属杆在磁场区域运动过程中，安培力的功率是PmgD从乙金属杆进入磁场直至其离开磁场过程中，回路中通过的电量为Q解析乙金属杆进入磁场前的加速度为agsin 30g，可见其加速度与甲的加速度相同，甲、乙两棒均做匀加速运动，运动情况完全相同，所以当乙进入磁场时，甲刚出磁场，乙进入磁场时：v，由于乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，受力平衡有：mgsin ，故R，故A正确。甲金属杆在磁场区域运动过程中，根据动能定理得：WFW安mglsin mv2；对于乙棒，由动能定理得：mglsin mv2；由两式对比可得：WFW安；