高考物理一轮复习 微专题68 电磁感应中的图像和电路问题

电磁感应中的图像和电路问题

1．考点及要求：(1)磁通量(Ⅰ)；(2)法拉第电磁感应定律(Ⅱ)；(3)楞次定律(Ⅱ).2.方法与技巧：解决图像问题的基本方法：(1)明确图像种类：B－t图像、Φ－t图像、E－t图像、I－t图像等；(2)分析电磁感应的具体过程，结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等列出函数方程；(3)根据图像写出函数表达式，进行数学分析，判断相关物理量．

1．(U－t图像)如图1所示，abcd是边长为L，每边电阻均相同的正方形导体线框，现维持线框以恒定的速度v沿x轴运动，并穿过倾角为45°的三角形匀强磁场区域，磁场的磁感应2L强度为B，方向垂直纸面向里．线框b点在O位置时开始计时，则在t＝时间内，a、b二

v点的电势差U随时间t的变化图线为( )

图1

2．(I－t和F－t图像)(多选)如图2所示(俯视图)，在光滑的水平面上，宽为3l的区域内存在一匀强磁场，磁场方向垂直水平面向下．水平面内有一不可形变的粗细均匀的等边三角形闭合导体线框CDE(由同种材料制成)，边长为l.t＝0时刻，E点处于磁场边界，CD边与磁场边界平行．在外力F的作用下线框沿垂直于磁场区域边界的方向匀速穿过磁场区域．从E点进入磁场到CD边恰好离开磁场的过程中，线框中感应电流I(以逆时针方向的感应电流为正)、外力F(水平向右为正方向)随时间变化的图像(图像中的t＝能正确的有( )

3l，曲线均为抛物线)可2v

图2

3．(图像的相互转化)如图3甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接一阻值为R的定值电阻，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计．整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上．t＝0时对金属棒施一平行于导轨的外力F，金属棒由静止开始沿导轨向上运动，通过R的感应电流随时间t变化的关系如图乙所示．图中关于穿过回路abPMa的磁通量Φ和磁通量的瞬时变化率ΔΦ

以及a、b两端的电势差Uab和通过金属棒的电荷量q随时间t变化的图线，正确的是( ) Δt

图3

4．在水平桌面上，一个圆形金属框置于匀强磁场B1中，线框平面与磁场垂直，圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒ab，导体棒与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场B2中，该磁场的磁感应强度恒定，方向垂直导轨平面向下，如图4甲所示．磁感应强度B1随时间t的变化关系如图乙所示，0～1 s内磁场方向垂直线框平面向下．若导体棒始终保持静止，并设向右为静摩擦力的正方向，则导体棒所受的静摩擦力f随时间变化的图像是下列图中的( )

图4

5．矩形线框abcd如图5甲所示放在匀强磁场中，磁感线方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图像如图乙所示．t＝0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里．若规定导线框中感应电流逆时针方向为正，则在0～4 s时间内，线框中的感应电流I以及线框的ab边所受安培力F随时间变化的图像为(安培力取向上为正方向)( )

图5

6．(多选)如图6所示，竖直平面(纸面)两水平线间存在宽度为d的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．一质量为m、边长也为d的正方形线框从磁场上方某处自由落下，t1时刻线框的下边进入磁场，t2时刻线框的上边进入磁场，t3时刻线框上边离开磁场．已知线框平面在下落过程中始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场边界平行，不计空气阻力，则线框下落过程中的v－t图像可能正确的是( )

图6

7．如图7甲所示，在电阻R＝1 Ω，面积S1＝0.3 m的单匝圆形线框中心区域存在匀强磁场，

2

圆形磁场区域面积S2＝0.2 m.若取磁场方向垂直纸面向外为正方向，磁感应强度B随时间的变化规律可用图乙描述，则线框中的感应电流I(取顺时针方向为正方向)随时间t的变化图线是( )

2

图7

8．(多选)如图8所示区域内存在匀强磁场，磁场的边界是一上底边和高均为L的等腰梯形，现把一边长也为L的正方形单匝线框以水平速度v匀速拉过该磁场区，磁场区的磁感应强度为B，线框电阻为R，零时刻线框进入磁场，不计一切摩擦，则( )

图8

LB2L2vA．当t＝时，水平拉力有最大值为

vR2LBLvB．当t＝时，水平拉力有最大功率为

222

vR