备战高考物理考点一遍过考点51电磁感应图象问题(含解析)

电磁感觉图象问题一、电磁感觉中的图象问题1．图象种类电磁感觉中主要波及的图象有B–t图象、Φ–t图象、E–t图象和I–t图象。还常波及感觉电动势E和感觉电流I随线圈位移x变化的图象，即E–x图象和I–x图象。2．常有题型：图象的选择、图象的描述、图象的变换、图象的应用。3．所用规律一般包含：左手定章、安培定章、楞次定律、法拉第电磁感觉定律、欧姆定律、牛顿运动定律等。4．常有题目种类：问题种类由给定的电磁感觉过程选出正确的图象由一种电磁感觉的图象剖析求解出对应的另一种电磁感应图象的问题

解题要点依据题意剖析有关物理量的函数关系、剖析物理过程中的转折点、明确“＋、–”号的含义，联合数学知识做正确的判断（1）要明确已知图象表示的物理规律和物理过程；（2）依据所求的图象和已知图象的联系，对另一图象做出正确的判断进行图象间的变换从图象上读取有关信息是求解本题的要点，图象是数理综合的一个重要的由电磁感觉图象得出的物理窗口，在运用图象解决物理问题时，第一个要点是破译，即解读图象中的量和规律剖析求解动力学、电要点信息（特别是过程信息），另一个要点是变换，即有效地实现物理信路等问题息和数学信息的互相变换。5．题型特色一般可把图象问题分为三类：（1）由给定的电磁感觉过程选出或画出正确的图象；2）由给定的有关图象剖析电磁感觉过程，求解相应的物理量；3）依据图象定量计算。6．解题要点弄清初始条件，正负方向的对应，变化范围，所研究物理量的函数表达式，进、出磁场的转折点是解决问题的要点。7．解决图象问题的一般步骤（1）明确图象的种类，即是–图象还是Φ–t图象，或许是–图象、I–t图象等；BtEt2）剖析电磁感觉的详细过程；3）用右手定章或楞次定律确立方向对应关系；4）联合法拉第电磁感觉定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式；5）依据函数关系式，进行数学剖析，如剖析斜率的变化、截距等。6）画出图象或判断图象。二、电磁感觉中图象类选择题的两个常看法法1．清除法：定性地剖析电磁感觉过程中物理量的变化趋向（增大还是减小）、变化快慢（平均变化还是非平均变化），特别是物理量的正负，清除错误的选项。2．函数法：依据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系，而后由函数关系对图象作出分析和判断，这未必是最简捷的方法，但倒是最有效的方法。三、剖析物理图象常用方法1．定性剖析物理图象1）要明确图象坐标轴的意义；2）借助有关的物理观点、公式、定理和定律做出剖析判断。2．定量计算1）弄清图象所揭露的物理规律或物理量间的函数关系；2）发掘图象中的隐含条件，明确有关图线所包围的面积、图线的斜率（或其绝对值）、截距所表示的物理意义。（2018·福建省霞浦第一中学高二下学期第一次月考）如下图，图中有一有界匀强磁场，以虚线为界，其右边磁场方向垂直纸面向外，正方形金属框边长是，电阻为，自线框从左界限进入磁场时开始计时，在外力作用下由静止开始，以垂直于磁场界限的恒定加快度进入磁场地区，时刻线框所有进入磁场。若外力大小为，线框中电功率的刹时价为，线框磁通量的变化率为，经过导体横截面的电荷量为，（此中图象为抛物线）则这些量随时间变化的关系正确的选项是A．

B．

C．

D．【参照答案】

BD【详尽分析】

A、线框做匀加快运动，其速度

v=at，感觉电动势

E=BLv，线框进入磁场过程中遇到的安培力，由牛顿第二定律得：，则，故A错误；B、电荷量，故B正确；C、线框的位移，，故C错误；D、感觉电流，线框的电功率，故D正确；应选BD。【名师点睛】由线框进入磁场中切割磁感线，依据运动学公式可知速度与时间关系；再由法拉第电磁感觉定律，可得出产生感觉电动势与速度关系；由闭合电路欧姆定律来确立感觉电流的大小，并由安培力公式可确立其大小与时间的关系；由牛顿第二定律来确立协力与时间的关系；最后电量、功率的表达式来分别得出各自与时间的关系。1．（2018·山东省寿光市第一中学高二12月月考）如下图，闭合导体框abcd从高处自由着落，进入匀强磁场，从bc边开始进入磁场到ad边马上进入磁场的这段时间里，以下表示线圈运动状况的速度一时间图象可能的有A．B．C．D．【答案】ACD【分析】在bc边刚进入磁场时，若重力恰巧等于安培力，则物体受力均衡，做匀速直线运动，故A正确；在bc边刚进入磁场时，假如重力大于安培力，加快度向下，线圈进入磁场做加快运动，因为速度增添会所得感觉电流增添，安培力增添，所以线圈的协力是在减小的，加快度也在减小，这个过程是变加快运动，当安培力增添到等于重力，线圈就做匀速运动，故线圈不行能做匀加快运动，故B错误；若bc刚进入磁场时F<mg，mg–F=ma，线圈加快运动，速度增大则F增大，则a减小，即金属棒做加快度减小的加快运动，C正确；若bc刚进入磁场时F>mg，mg–F=ma，金属棒减速运动，速度减小则F减小，则a减小，即线圈做加快度减小的减速运动，D正确。所以ACD正确，B错误。2．如图甲所示，圆滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两头接一电阻为R的定值电阻，电阻为r的金属棒ab垂直导轨搁置，其余部分电阻不计。整个装置处在磁感觉强度大小为、方向B垂直导轨平面向上的匀强磁场中。t0时对金属棒施加一平行于导轨向上的外力，使金属棒由静止F开始沿导轨向上运动，经过定值电阻R的电荷量q随时间的平方t2变化的关系如图乙所示。以下对于穿过回路abPMa的磁通量、金属棒的加快度a、外力F、经过电阻R的电流I随时间t变化的图象中正确的是ABCD【答案】C【分析】由图看出，q=kt2，则Iqkt，即经过R的感觉电流随时间t增大，依据法拉第电磁感觉定t律得悉，穿过回路的磁通量是非平均变化的，Φ–t应是曲线，故A错误；设金属棒长为L，由乙图象得，，k是比率系数，则加快度不变，故B错误；由牛顿运动定律知F–F安–mgsinθ=ma，知，v随时间平均增大，其余量保持不变，故F随时间平均增大，故C正确；经过导体棒的电流，I–t图象为过原点直线，故D错误；应选C。【名师点睛】对于图象问题必定弄清楚两坐标轴的含义，特别注意斜率、截距的含义，对于复杂的图象能够经过写出两坐标轴所代表物理量的函数表达式进行剖析。（2018·安徽省六安市舒城中学高二下学期期中考试）如下图，在虚线MN的右边存在着垂直纸面向里的匀强磁场，边长为a的正三角形金属线框平行纸面搁置，t＝0时刻，极点恰幸亏磁场的左界限上，一边平行磁场界限。现令该金属线框匀速进入磁场地区，则线框中产生的感觉电动势、电流I、所施加的MNE外力、安培力做功的功率P随时间t的变化关系的图象中正确的选项是FA．B．C．D．【参照答案】B【详尽分析】线框进入磁场时，有效切割长度平均增大，由E=BLv知，产生的感觉电动势平均增大，E–t图象应是过原点的直线，故A错误。由知，E平均增大，R不变，则I平均增大，I–t图象是过原点的直线，故B正确。由均衡条件知，F与安培力大小相等，则，L平均增大，则F–t图象应是曲线，故C错误。安培力做功的功率P=Fv，则知P–t图象应是曲线，故D错误。应选B。【名师点睛】先依据E=BLv剖析感觉电动势的变化；再由欧姆定律剖析感觉电流的变化，由均衡条件和安培力公式=剖析外力F的变化；由功能关系剖析P的变化。FBIL1．如下图，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不一样高度静止开释，用

t1、t2分别表示线框

ab

边和cd

边刚进入磁场的时刻。线框着落过程形状不变，

ab边一直保持与磁场水平界限限

OO′平行，线框平面与磁场方向垂直。设OO′下方磁场地区足够大，不计空气影响，则以下哪一个图象不行能反应线框着落过程中速度v随时间t变化的规律【答案】

A【分析】由题意可知，线框先做自由落体运动，最后做匀加快直线运动。若ab边刚进入磁场时，速度较小，线框内产生的感觉电流较小，线框所受安培力小于重力，则线圈进入磁场的过程做加快度逐渐减小的加快运动，图象C有可能；若线框进入磁场时的速度较大，线框内产生的感觉电流较大，线框所受安培力大于重力，则线框进入磁场时做加快度逐渐减小的减速运动，图象B有可能；若线框进入磁场时的速度适合，线框所受安培力等于重力，则线框匀速进入磁场，图象D有可能；由剖析可知选A。【名师点睛】本题考察电磁感觉、牛顿定律及v–t图象。要点是剖析线圈的受力状况，而后依据牛顿第二定律进行判断；本题意在考察考生对电磁感觉规律的理解和认识。2．（2018·北京市第四中学高二年级下学期期中考试）如图甲所示，矩形导线框ABCD固定在匀强磁场中，磁感线垂直于线框所在平面且向里。规定垂直于线框所在平面向里为磁场的正方向；线框中电流沿着逆时针方向为感觉电流i的正方向。要在线框中产生如图乙所示的感觉电流，则磁感觉强度B随时间t变化的规律可能为【答案】B【分析】A．在0~t0时间内，磁场垂直纸面向里，且平均减小，依据楞次定律，知感觉电流的方向为ABCDA，与规定的正方向相反，依据法拉第电磁感觉定律，产生的感觉电动势为定值，则感觉电流为定值，同理，在t0~20时间内，感觉电流的方向为，与规定的正方向同样，感觉电流为正当，且为定值，故AtADCBA错误。B．在0~t0时间内，磁场垂直纸面向外，且平均减小，依据楞次定律，知感觉电流的方向为ADCBA，与规定的正方向同样，依据法拉第电磁感觉定律，产生的感觉电动势为定值，则感觉电流为定值，在t0~2t0时间内，磁场方向垂直纸面向外，且平均增大，依据楞次定律，感觉电流的方向为ABCDA，与规定的正方向相反，故B正确。C、在0~t0时间内，磁场垂直纸面向里，且平均减小，依据楞次定律，知感觉电流的方向为ABCDA，与规定的正方向相反，感觉电流为负值，故变，则不产生感觉电流，故D错误。应选B。

C错误。D、磁感觉强度不变，磁通量不如图甲所示，无穷长的直导线与y轴重合，通有沿+y方向的恒定电流，该电流在其四周产生磁场的磁感觉强度B与横坐标的倒数1、B均为已知量）。图甲中，坐标系的第一象限xx00内，平行于x轴的两固定的金属导轨间距为，导轨右端接阻值为R的电阻，左端搁置一金属棒。ab棒Lab在沿+方向的拉力作用下沿导轨运动（ab一直与导轨垂直且保持接触优秀），产生的感觉电流恒定不变。x已知ab棒的质量为m，经过x=x处时的速度为v，不计棒、导轨的电阻。001）判断ab棒中感觉电流的方向；2）求ab棒经过x=3x0时的速度和所受安培力的大小。【参照答案】（1）ab棒中感觉电流的方向a→b（2）3v0B02L2v03R【详尽分析】（1）由安培定章判断知导轨所在处磁场的方向垂直纸面向里，由右手定章判断：ab棒中感觉电流的方向a→b。（2）因棒中棒中感觉电流恒定不变，电路中感觉电动势不变，有：B0Lv0=BLv由图象知联立得：v=3v0，BB03棒所受安培力的大小为：1．一正三角形导线框（高度为a）从图示地点沿x轴正向匀速穿过两匀强磁场地区。两磁场地区磁感ABC应强度大小均为B、方向相反、垂直于平面、宽度均为a。以下图象反应感觉电流I与线框挪动距离x的关系，以逆时针方向为电流的正方向。此中正确的选项是ABCD【答案】C【分析】在线圈进入磁场时磁通量增添，感觉电流形成的磁场与原磁场方向相反，可判断感觉电流沿逆时针方向，B错；在线圈穿出磁场时，磁通量减小，感觉电流形成的磁场与原磁场方向同样，可判断感应电流的方向沿逆时针方向，D错；在由磁场1进入磁场2的过程中有磁通量的变化不均衡，产生不了恒定的电流，故A错。由上剖析知，C对。【名师点睛】解电磁感觉的图象问题的一般解题步骤：（1）明确图象的种类，即是–图还是Φ–t图，或许是–图、I–t图等。BtEt2）剖析电磁感觉的详细过程判断对应的图象能否分段，共分几段。3）用右手定章或楞次定律确立感觉电流的方向。4）联合法拉第电磁感觉定律、欧姆定律、牛顿定律等规律写出函数关系式。5）依据函数关系式，进行数学剖析。6）绘图象或判断图象。（2018·湖南省五市十校高二下学期期末考试）如下图的空间内存在一有界匀强磁场。其方向垂直于纸面向里，磁场的右界限为，在的右边有一矩形金属框，边与重合。现使线框以边为轴，按图示方向匀速转动。将、两头连到示波器的输入端。若电流从沿轴到为正。则从示波器上察看到的中电流随时间变化的波形是【参照答案】

A【详尽分析】线圈以ab边为轴按图示方向匀速转动，从变大，则感觉电流的磁场会阻挡其变大，所以感觉电流方向是

cd边恰巧进入磁场开始计时，线圈磁通量在adcba，感觉电流大小在逐渐变小，电流为正方向；当线圈平面与磁场垂直时感觉电流为零；线圈持续转动直到出离磁场时，

电流方向为

abcda，负方向；但是磁场只有一半，所以只有A选项切合条件。应选A。【名师点睛】本题要分阶段来判断感觉电流的方向，比较正方向与图线对照。同时也能够假定磁场没有界，则感觉电流变化规律应是余弦曲线，进而可迅速确立当一半磁场时的答案。1．如图甲所示，矩形线圈位于一变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里，磁感觉强度B随时间t的变化规律如图乙所示。用I表示线圈中的感觉电流，取顺时针方向的电流为正。则图丙中的I–t图象正确的选项是【答案】C【分析】由法拉第电磁感觉定律和欧姆定律得：，所以线圈中的感觉电流决定于磁感觉强度B随t的变化率。由图乙可知，0~1s时间内，B增大，Φ增大，感觉磁场与原磁场方向相反（感觉磁场的磁感觉强度的方向向外），由右手定章，感觉电流是逆时针的，因此是负值，所以可判断0~1s为负的恒值；1~2s为零；2~3s为为正的恒值，故C正确，ABD错误，应选C。【名师点睛】此类问题不用非要求得电动势的大小，应依据楞次定律判断电路中电流的方向，联合电动势的变化状况即可得出正确结果。2．（2018·辽宁省实验中学、大连八中、大连二十四中、鞍山一中、东北育才学校高三上学期期末考试）如下图，图中两条平行虚线间存有匀强磁场，虚线间的距离为2，磁场方向垂直纸面向里。abcd是L位于纸面内的梯形闭合线圈，ad与bc间的距离为2L且均与ab互相垂直，ad边长为2L，bc边长为3L，t＝0时刻，c点与磁场地区左界限重合。现使线圈以恒定的速度向v右运动，若b→c→d→a方向的感应电流为正，则在线圈穿过磁场地区的过程中，感觉电流I及ab间电势差U随时间t变化的关系图线可能是【答案】BD【分析】①t在时间内，cd边进入磁场切割磁感线，产生感觉电流，由楞次定律判断得悉感觉电流沿逆时针方向为正，依据感觉电动势大小公式E=BLv，可知切割长度平均增大，所以感觉电动势平均增大，则感觉电流平均增大；而跟着E的变化而变化，即平均增大；②t在时间内，磁通量不停增大，由楞次定律判断得悉感觉电流沿逆时针方向，为正，线框有效的切割长度不变，依据感应电动势大小公式：=，所以感觉电流不变，电压ab也不变；③t在时间内，磁通量不停增大，EBLvU由楞次定律判断得悉感觉电流沿逆时针方向为正，线框有效的切割长度平均减小，依据感觉电动势大小平均减小，所以感觉电流平均减小，电压Uab也平均减小；④t在时间内，磁通量不停减小，由楞次定律判断得悉感觉电流沿顺时针方向为负，线框有效的切割长度不变，依据感觉电动势大小公式E=BLv，感觉电动势不变，所以感觉电流不变，而恒定不变但变大，故BD正确，AC错误。应选BD。【名师点睛】对于图象问题能够经过清除法判断，本题要点要理解感觉电动势公式E=Blv中，l是有效切割长度，并掌握右手定章或楞次定律。1．如图1所示，线圈abcd固定于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，磁感觉强度随时间的变化状况如图2所示。以下对于ab边所受安培力随时间变化的F–t图象（规定安培力方向向右为正）正确的选项是2．（2018·辽宁省阜新县第二高级中学高二上学期第一次月考）如下图，虚线上方空间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O以角速度ω匀速转动。设线框中感觉电流方向以逆时针为正，那么在以下选项图中能正确描述线框从图示地点开始转动一周的过程中，线框内感觉电流随时间变化状况的是A．B．C．D．3．纸面内两个半径均为R的圆相切于O点，两圆形地区内分别存在垂直于纸面的匀强磁场，磁感觉强度大小相等、方向相反，且不随时间变化。一长为2R的导体杆OA绕O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为ω。t=0时，OA恰巧位于两圆的公切线上，如下图，若选取从O指向A的电动势为正，以下描述导体杆中感觉电动势随时间变化的图象可能正确的选项是A

B

C

D4．（2018·辽宁省要点六校协作体高三上学期期中考试）

如图

1所示，圆滑平行金属导轨

MN、PQ所在平面与水平面成

角，M、P两头接有阻值为

R的定值电阻。阻值为

r

的金属棒

ab垂直导轨搁置，其余部分电阻不计。整个装置处在磁感觉强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。从时刻开始棒遇到一个平行于导轨向上的外力F，由静止开始沿导轨向上运动，运动中棒一直与导轨垂直，且接触优秀，经过R的感觉电流I随时间t变化的图象如图2所示。下面分别给出了穿过回路abPM的磁通量φ、磁通量的变化率、棒两头的电势差和经过棒的电荷量q随时间变化的图象，此中正确的选项是A．B．C．D．5．三角形导线框

abc放在匀强磁场中，磁感线方向与线圈平面垂直，磁感觉强度

B随时间变化的图象如图所示。t=0时磁感觉强度方向垂直纸面向里，则在

0~4s

时间内，线框的

ab边所受安培力随时间变化的图象如下图（力的方向规定向右为正）6．如图，在水平面（纸面）内有三根同样的平均金属棒

ab、ac

和

MN，此中

ab、ac

在

a点接触，组成“

V”字型导轨。空间存在垂直于纸面的平均磁场。使劲使

MN向右匀速运动，从图示地点开始计时，运动中

MN一直与∠

bac的均分线垂直且和导轨保持优秀接触。以下对于回路中电流

i

、穿过三角形回路的磁通量Φ、MN上安培力

F的大小、回路中的电功率

P与时间

t

的关系图线。可能正确的选项是ABCD7．（2018·河北省张家口市第一中学高三上学期同步练习）如图甲所示，位于竖直面内的两金属导轨平行且处在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面。导轨的一端与一电阻R相连，拥有必定质量的金属杆a放在导轨上且接触优秀并与导轨垂直，导轨上有支撑水平金属杆的套环，使金属杆一直保持静止。当磁场的磁感觉强度B随时间t按如图乙所示变化时（规定垂直纸面向里的磁场方向为正），若规定套环对金属杆的支持力向上为正，则如下图反应金属杆所受的支持力F随时间t变化和电阻R的发热功率P随时间t变化的图线可能正确的选项是A．B．C．D．．在空间存在着竖直向上的各处平均的磁场，将一个不变形的单匝金属圆线圈放入磁场中，规定线圈中感觉电流方向如图甲所示的方向为正。当磁场的磁感觉强度B随时间t的变化规律如图乙所示时，以下图中能正确表示线圈中感觉电流随时间变化的图线是ABCD9．（2018·河北省张家口市第一中学高三上学期同步练习）如图甲所示，电阻=1Ω、半径r1=0.2m的R单匝圆形导线框P内有一个与P共面的圆形磁场地区，、Q的圆心同样，Q的半径r2=0.1m。=0时QPt刻，Q内存在着垂直于纸面向里的磁场，磁感觉强度B随时间t变化的关系如图乙所示。若规定逆时针方向为电流的正方向，则线框P中感觉电流I随时间t变化的关系图象应当是图中的A．B．C．D．．如下图，闭合导线框匀速穿过垂直纸面向里的匀强磁场地区，磁场地区宽度大于线框尺寸，规定线框中逆时针方向的电流为正，则线框中电流i随时间t变化的图象可能正确的选项是ABCD11．（2018·陕西省西安中学高三第九次模拟考试）如下图，某空间中存在一个有竖直界限的水平方向磁感觉强度为B的匀强磁场地区，现将一个等腰梯形闭合导线圈abcd，从图示地点（ab边处于磁场区域的左界限）垂直于磁场方向水平从磁场左边以速度v匀速拉过这个地区，此中=，cd=3，梯形高abLL为2L，线框abcd的总电阻为R。以下图中，，则能正确反应当过程线圈中感觉电流i随时间t变化的是（规定adcba的方向为电流正方向）A．B．C．D．12．如下图，两个相邻的匀强磁场，宽度均为L，方向垂直纸面向外，磁感觉强度大小分别为B、2B。边长为L的正方形线框从地点甲匀速穿过两个磁场到地点乙，规定感觉电流逆时针方向为正，则感觉电流i随时间t变化的图象是ABCD13．（2018·河北省张家口市第一中学高三上学期同步练习）一闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中，设垂直纸面向里为磁感觉强度B的正方向，图中箭头为感觉电流I的正方向，如图甲所示。已知线圈中的感觉电流随时间变化的图象如图乙所示，则磁感觉强度随时间变化的图象可能是14．如下图，闭合直角三角形线框，底边长为

l，现将它匀速拉过宽度为

d的匀强磁场（

l>d）。若以逆时针方向为电流的正方向，则以下四个

I–t

图象中正确的选项是A

B

C

D15．（2018·河南省洛阳市孟津县第二高级中学高三

9月月考调研考试）如下图，一圆滑导轨水平搁置，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，以导轨的极点为原点成立直角坐标系，导轨知足方程y2＝ax，a为定值。一平均导体棒垂直于x轴在外力作用下由坐标原点开始向x轴正方向匀速运动，运动过程中导体棒与导轨接触优秀形成闭合回路，导轨电阻不计，则导体棒运动过程中产生的感觉电动势E、回路电流I、经过导体棒横截面的电荷量q，外力做的功W随时间t变化规律图象正确的选项是A．B．C．D．16．如下图，为三个有界匀强磁场，磁感觉强度大小均为B，方向分别垂直纸面向外、向里和向外，磁场宽度均为L，在磁场地区的左边界限处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力

F使线框以速度

v

匀速穿过磁场地区，以初始地点为计时起点，规定电流沿逆时针方向时的电动势

E为正，磁感线垂直纸面向里时的磁通量

Φ为正当，外力

F向右为正。则以下反应线框中的磁通量Φ、感觉电动势E、外力F和电功率P随时间变化规律图象错误的选项是ABCD17．（2018·湖南省长沙市雅礼中学高三上学期11月月考）铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确立火车的地点。能产生匀强磁场的磁铁被安装在火车首节车厢下面，如下图（俯视图）。当它经过安置在两铁轨间的线圈时，便会产生一个电信号，经过和线圈相连的电压传感器被控制中心接收，进而确立火车的地点。现一列火车以加快度a驶来，则电压信号对于时间的图象为A．B．C．D．18．如下图，水平面上固定一个间距

L=1m

的圆滑平行金属导轨，整个导轨处在竖直方向的磁感觉强度

B=1T

的匀强磁场中，导轨一端接阻值

R=9

Ω的电阻。导轨上有质量

m=1kg

、电阻

r=1

Ω、长度也为1m

的导体棒，在外力的作用下从

t=0开始沿平行导轨方向运动，

其速度随时间的变化规律是

v2t，不计导轨电阻。求：（1）t=4s时导体棒遇到的安培力的大小；（2）请在如下图的坐标系中画出电流平方与时间的关系（I2–t）图象。19．如图甲所示，在水平面上固定宽为L=1m、足够长的圆滑平行金属导轨，左端接有=0.5Ω的定值电R阻，在垂直导轨且距导轨左端d=2.5m处有阻值r=0.5?、质量m=2kg的圆滑导体棒，导轨其余部分电阻不计。磁场垂直于导轨所在平面，磁感觉强度随时间变化的规律如图乙所示。第1s内导体棒在拉力F作用下一直处于静止状态，1s后，拉力F保持与第1s末同样，导体棒从静止直至恰巧达到最大速度过程中，拉力F做功为=11.25J。求：W1）第1s末感觉电流的大小；2）第1s末拉力的大小及方向；（3）1s后导体棒从静止直至恰巧达到最大速度过程中，电阻R上产生的焦耳热。20．如图甲所示，两根足够长的平行圆滑金属导轨、被固定在水平面上，导轨间距l=0.6m，两导轨MNPQ的左端用导线连结电阻R1及理想电压表V，电阻为r=2Ω的金属棒垂直于导轨静止在AB处；右端用导线连结电阻R2，已知R1=2Ω，R2=1Ω，导轨及导线电阻均不计。在矩形地区CDFE内有竖直向上的磁场，CE=0.2m，磁感觉强度随时间的变化规律如图乙所示。开始时电压表有示数，当电压表示数变成零后，对金属棒施加一水平向右的恒力F，使金属棒刚进入磁场地区时电压表的示数又变成本来的值，金属棒在磁场地区内运动的过程中电压表的示数一直保持不变。求：1）t=0.1s时电压表的示数；2）恒力F的大小；3）从t=0时刻到金属棒运动出磁场的过程中整个电路产生的热量。21．如图甲所示，两根完好同样的圆滑平行导轨固定，每根导轨均由两段与水平成θ=30°的长直导轨和一段圆弧导轨光滑连结而成，导轨两头均连结电阻，阻值

R1=R2=2

Ω，导轨间距

L=0.6m

。在右边导轨所在斜面的矩形地区

M1M2P2P1内散布有垂直斜面向上的磁场，磁场上下界限

M1P1、M2P2的距离

d=0.2m，磁感觉强度大小随时间的变化规律如图乙所示。

t=0时刻，在右边导轨斜面上与

M1P1距离

s=0.1m

处，有一根阻值r=2Ω的附属棒ab垂直于导轨由静止开释，恰巧独立匀速经过整个磁场地区，取重力加快度g=10m/s2，导轨电阻不计。求：（1）ab在磁场中运动的速度大小v；2）在t1=0.1s时刻和t2=0.25s时刻电阻R1的电功率之比；3）电阻R2产生的总热量Q总。22．如图甲所示，两根足够长的平行圆滑金属导轨间距L0.5m，导轨电阻不计。导轨与水平面成30角固定在一范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上，两根同样的金属杆MN、PQ垂直放在金属导轨上，金属杆质量均为m0.12kg，电阻均为R0.1。用长为d1.0m的绝缘细线OO将两金属杆的中点相连，在下述运动中，金属杆与金属导轨一直接触优秀。（1）在MN上施加平行于导轨的拉力，使MN保持静止，穿过回路的磁场的磁感觉强度变化规律如图乙所示，则在什么时刻回路MNQP的面积发生变化？（2）若磁场的方向不变，磁感觉强度大小恒为B0.4T，将细线OO'剪断，同时用平行于导轨的拉力使金属杆MN以v12m/s的速度沿导轨向上作匀速运动，求拉力的最大功率和回路电阻的最大发热功率。23．（2018·新课标全国ⅠⅠ卷）如图，在同一平面内有两根平行长导轨，导轨间存在挨次相邻的矩形匀强磁场地区，地区宽度均为l,磁感觉强度大小相等、方向交替向上向下。一边长为的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动，线框中感觉电流i随时间t变化的正确图线可能是A．B．C．D．24．（2016·四川卷）如下图，电阻不计、间距为l的圆滑平行金属导轨水平搁置于磁感觉强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接必定值电阻R。质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上，遇到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动，外力F与金属棒速度v的关系是=0+（0、FFkvFk是常量），金属棒与导轨一直垂直且接触优秀。金属棒中感觉电流为i，遇到的安培力大小为A，电F阻R两头的电压为UR，感觉电流的功率为P，它们随时间t变化图象可能正确的有25．（2014·新课标全国Ⅰ卷）

如图（a），线圈

ab、cd绕在同一软铁芯上，在

ab线圈中通以变化的电流，测得cd间的的电压如图（b）所示，已知线圈内部的磁场与流经的电流成正比，

则以下描述线圈

ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的选项是ABCD26．（2015·广东卷）如图（a）所示，平行长直金属导轨水平搁置，间距L=0.4m，导轨右端接有阻值R=1Ω的电阻，导体棒垂直搁置在导轨上，且接触优秀，导体棒及导轨的电阻均不计，导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场，bd连线与导轨垂直，长度也为L，从0时刻开始，磁感觉强度B的大小随时间t变化，规律如图（b）所示；同一时刻，棒从导轨左端开始向右匀速运动，1s后刚好进入磁场，若使棒在导轨上一直以速度v=1m/s做直线运动，求：（1）棒进入磁场前，回路中的电动势E；（2）棒在运动过程中遇到的最大安培力F，以及棒经过三角形abd地区时电流i与时间t的关系式。27．（2014·山东卷）如图甲所示，间距为d、垂直于纸面的两平行板P、Q间存在匀强磁场。取垂直于纸面向里为磁场的正方向，磁感觉强度随时间的变化规律如图乙所示。t=0时刻，一质量为m、带电荷量为+q的粒子（不计重力），以初速度v0由Q板左端凑近板面的地点，沿垂直于磁场且平行于板面的方向射入磁场区。当B0和TB取某些特定值时，可使t0时刻入射的粒子经t时间恰能垂直打在P板上[8．B【分析】感觉定律和欧姆定律得，所以线圈中的感觉电流决定于磁感觉强度B随t的变化率，由图乙可知，0~1s时间内，B增大，Φ增大，感觉磁场与原磁场方向相反（感觉磁场的磁感觉强度的方向向外），由楞次定律，感觉电流是顺时针的，因此是正当。所以可判断0~1s为正的恒值；在1~2s内，因磁场的不变，则感觉电动势为零，所以感觉电流为零；同理2~4s，磁场在减小，由楞次定律可知，感觉电流与原方向相反，即为负的恒值；依据感觉定律和欧姆定律得，可知，斜率越大的，感觉电动势越大，则感觉电流越大，故B正确，ACD错误。9．C【分析】由法拉第电磁感觉定律，可得导线框P中产生的感觉电动势为：，再由欧姆定律得，P中产生的感觉电流为：I=0.01π（A），由楞次定律，得电流的方向是顺时针方向，故C正确，ABD错误；应选C。【名师点睛】本题要点是依据楞次定律判断感觉电流的方向，依据法拉第电磁感觉定律求解感觉电动势，而后依据欧姆定律求解感觉电流。【名师点睛】解题时先依据楞次定律判断感觉电流的方向。再分两段时间剖析感觉电动势，由欧姆定律获得感觉电流的变化状况。感觉电动势公式E=Blv，L是有效的切割长度即与速度垂直的长度。11．D【分析】当右边进入磁场时，便会产生感觉电流，由楞次定律得，感觉电流应是逆时针方向，即正方向，因为有效切割长度逐渐增大，致使感觉电流的大小也平均增大；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，则产生感觉电流的大小不变，但比刚出磁场时的有效长度缩短，致使感觉电流的大小比其电流小，但由楞次定律得，感觉电流应还是逆时针；当线框左边进入磁场时，有效切割长度在变大，当感觉电流的方向是顺时针，即是负方向且大小增大，应选项D正确，ABC错误。应选D。【名师点睛】对于图象问题能够经过清除法进行求解，如依据图象过可是原点、电流正负、大小变化等进行清除。18．（1）0.4N（2）看法析【分析】（1）4s时导体棒的速度是感觉电动势E=BLv，感觉电流I

ERr此时导体棒遇到的安培力F安=BIL=0.4N2）由（1）可得作出图象如下图。19．（1）2A（2）1.6N水平向右（3）2.5J（3）1s后导体棒做变加快直线运动，当受力均衡速度达最大B=0.8T则由电磁感觉定律：EBLv，最后匀速运动时：F=BIL代入数据得：I=2A，BLv代入数据得：v2.5m/s，依据能量守恒定律：Ir)(R代入数据得：QRR，1Qrr联立解得：QR2.5J。20．（1）0.3V（2）0.27N（3）0.09J【分析】（1）在0~0.2s内，CDEF产生的电动势为定值在0.1s时电压表的示数为：（2）设此时的总电流为I，则路端电压为由题意知:U1=U2此时的安培力为：F=BIL解得F=0.27N3）0~0.2s内的热量为：由功能关系知导体棒运动过程中产生的热量为Q2=FLCE=0.054J总热量为Q=Q1+Q2=0.09J21．（1）1m/s（2）4:1（3）0.01JR总=3Ω由图乙可知，t=0.2s后磁场保持不变，ab经过磁场的时间故在t=0.25s时ab还在磁场中运动，电动势E=BLv=0.6V22此时R1与R2并联，R总=3Ω，得R1两头电压U1′=0.2V电功率U21=0.1s和t2=0.25s时刻电阻1的电功率比值R（3）设ab的质量为m，ab在磁场中运动时，经过E2ab的电流IR总ab遇到的安培力FA=BIL又mgsinθ=BIL解得m=0.024kg在0~0.2s时间里，R2两头的电压U2=0.2V，产生的热量ab最后将在MP下方的轨道地区内来回运动，到MP处的速度为零，由功能关系可得在t=0.2s后，2222整个电路最后产生的热量=sinθ+12=0.036J2由电路关系可得R2产生的热量Q2=1Q=0.006J6故R2产生的总热量Q总=Q1+Q2=0.01J【名师点睛】本题是法拉第电磁感觉定律、欧姆定律以及能量守恒定律等知识的综合应用，要点要搞清电路的连结方式及能量转变的关系，明确感觉电动势既与电路知识有关，又与电磁感觉有关。22．（1）44s（2）由图象得，可得时间t=44s2MN的运动速度为v时，PQ静止，则回路中的电流强度为I1，安培力为F1（）假定有，解得速度v3m/s因v1<v，PQ杆向下运动，稳固后PQ杆匀速，则回路电流为I2PQ杆有MN杆有稳固后，拉力的功率最大PmFv1最大发热功率P热2I22R联立解得Pm热2.4W，P1.8W左边导体棒切割产生的电流方向是顺时针，右边切割磁感线产生的电流方向也是顺时针，两根棒切割产生电动势方向同样所以，则电流为，电流恒定且方向为顺时针，再从②挪动到③的过程中左右两根棒切割磁感线产生的电流大小相等，方向相反，所以回路中电流表现为零，而后从