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人教版高中物理-电磁感应图像专题

《电磁感应图像题》练习题
1、如图,一个矩形线圈匀速地从无磁场的空间先进入磁感应
强度为B1的匀强磁场,然后再进入磁感应强度为B2的匀强磁场,
最后进入没有磁场的右边空间,若B1=2B2,方向均始终与线圈
平面垂直,则在下列图示中能定性表示线圈中感应电流i随
时间t 变化关系的是(电流以逆时针方向为正)()
2.如图所示,在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中,金属框架ABC固定在水平面内,AB与BC间夹角为θ,光滑导体棒DE在框架上从B点开始在外力作用下以速度v向右匀速运动,导体棒与框架足够长且构成等腰三角形电路.若框架与导体棒单位长度的电阻均为R,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触,下列关于电路中电流大小I与时间t,消耗的电功率P与水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是(AD )
3.如图甲所示,光滑导轨水平放置在与水平方向夹角为60°斜向下的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示(规定斜向下为正方向),导体棒ab垂直导轨放置,除电阻R的阻值外,其余电阻不计,导
体棒ab在水平外力作用下始终处于静止状态,规
定a→b的方向为电流的正方向,水平向右的方向
为外力的正方向,则在0~t时间内,能正确反映
流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外
力F随时间t变化的图象是 ( )
4.如图等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场,它的顶点在x轴上且底边长为4L,高为L,底边与x轴平行。

纸面内一边长为L的正方形导线框以恒定速度沿x轴正方向穿过磁场区域。

t=0时刻导线框恰好位于图中所示的位置。

以顺时针方向为导线框中电流的
正方向,在下面四幅图中能够正确表示电流-位移(i-x)关系的是( A )
5.如图所示,等腰直角三角形OPQ内存在垂直纸面向里的匀强磁场,它的OP边在x轴上且长为L,纸面内一边长为L的正方形导线框的一条边也在x轴上,且线框沿x轴正方向以恒定的速度v穿过磁场区域,在t=0时该线框恰
好位于图中的所示位置,规定顺时针方向为导线框
中电流的正方向,则在线框穿越磁场区域的过程中,
感应电流i随时间t变化的图线是( D )
6.如图甲所示,匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度的大小为B,磁场在y轴方向足够宽,在x 轴方向宽度为a。

一直角三角形导线框ABC(BC边的长度为a)
从图示位置向右匀速穿过磁场区域,以逆时针方向为电流的
正方向,在图乙中感应电流i、BC两端的电压U BC与线框移
动的距离x的关系图像正确的是( D )
7、如图一所示,固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg 处于方向竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab 与金属框架接触良好,在两根导轨的端点d 、e 之间连接一电阻,其他部分电阻忽略不计.现用一水平向右的外力F 作用在金属杆ab 上,使金属杆由静止开始向右在框架上滑动,运动中杆ab 始终垂直于框架。

图二为一段时间内金属杆受到的安培力f 随时间t 的变化关系,则图三中可以表示外力F 随时间t 变化关系的图象是( B )
8.如图甲所示,矩形导线框abcd 放在匀强磁场中,在外力控制下处于静止状态。

磁感线方向与导线框所在平面垂直,磁感应强度B 随时间变 化的图象如图乙所示。

t=0时刻,磁感应强度的方向 垂直线框平面向里,在0—4 s 时间内,导线框ad 边 所受安培力随时间变化的图象(规定向左为安培力的 正方向)可能是下图中的( D )
9.如图甲所示,有两个相邻的有界匀强磁场区域,磁 感应强度的大小均为B ,磁场方向相反,且与纸面 垂直,磁场区域在x 轴方向宽度均为a ,在y 轴方 向足够宽。

现有一高为a 的正三角形导线框从图示
位置开始向右匀速穿
过磁场区域。

若以逆时针方向 为电流的正方向,在图乙中,线框中感应电流i 与 线框移动距离x 的关系图象正确的是C
甲 O B B
x
a
a a
y
D
x
i
3a a
-I 0
2a I
O 2I A
i 3a a -I 02a
I 0 O
x
B
i 3a a
-I 0
2a I
O x
C x
-2I
i
3a a
2a
I
O a
b
d e 左 右 图一 f t O
θ
图二 F O
θ 图三 F O F
O θ F O θ A B C D
10.如图所示,一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框,在外力作用下,以速度v匀速穿过宽均为a的两个边界匀强磁场.这两个磁场的磁感应强度大小相等,方向相反.线框的运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直,取逆时针方向的电流为正.若从图示位置开始计时,下列能正确反映线框中产生的感应电流i与运动时间t之间的函数图象是( A)
11.如图所示,金属框架处于与框架垂直的匀强磁场
中,导体棒与框架接触良好且无摩擦,现用力F拉
导体棒向右做匀加速运动,则力F的变化规律为下
图中的( )
12.如图,闭合金属线框从一定高度自由下落进入匀强磁场中,磁场足够大,从ab边开始进入磁场到cd边刚进入磁场的这段时间内,线框运动的速度—时间图象不可能是( B)
[解
13、如图所示,一个边长为2L的等腰直角三角形ABC区域内,有垂直纸面向里的匀强磁场,其左侧有一个用金属丝制成的边长为L的正方形线框abcd,线框以水平速度υ匀速通过整个匀强磁场区域,设电流逆时针方向为正。

则在线框通过磁场的过程中,线框中感应电流i 随时间t变化的规律正确的是(A)
《电磁感应图像题》练习题2
1.如图甲所示,两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上,间距L =0.2m ,一端通过导线与阻值为R =1Ω的电阻连接;导轨上放一质量为m =0.5kg 的金属杆,金属杆与导轨的电阻均忽略不计,整个装置处于竖直向上的大小为B =0.5T 的匀强磁场中.现用与导轨平行的拉力F 作用在
金属杆上,金属杆运动的v-t 图象如图乙所示.(取重力加速度g =10m/s 2
)求: (1)t =10s 时拉力的大小及电路的热功率; (2)在0~10s 内,通过电阻R 上的电量。

2.如图甲所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距L =0.20m ,电阻R =1.0Ω,有一导体棒静止地放在轨道上,并与两轨道垂直,棒及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B =0.50T 的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向下,现用一水平力F 沿轨方
向拉棒,使之做匀加速运动,测得力F 与时间t 的关系图像如图乙所示,求棒的质量m 和加 速度a 的大小。

F R
B 图甲
t /s 15 10 5 4
v(m/s) 图乙
3、水平面上两根足够长的光滑金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值R的电阻连接,导轨上放一质量为m的金属杆(见图甲),导轨的电阻忽略不计,匀强磁场方向竖直向下,用与平轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,金属杆从静止开始运动,电压表的读数发生变化,但最终将会保持某一数值U恒定不变;当作用在金属杆上的拉力变为另一个恒定值时,电压表的读数最终相应地会保持另一个恒定值不变,U与F的关系如图乙。

若m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5Ω,金属杆的电阻r=0.5Ω。

(重力加速度g=10m/s2)求:
(1)磁感应强度B;
(2)当F=2.5N时,金属杆最终匀速运动的速度;
(3)在上述(2)情况中,当金属杆匀速运动时,撤去拉力F,此后电阻R上总共产生的热量。

4、水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接;导轨上放一质量为m的金属杆(如左下图),金属杆与导轨的电阻忽略不计,均匀磁场方向竖直向下,用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,金属杆最终将做匀速运动.当改变拉力的大小时,相对应的匀速运动速度v也会变化,v和F的关系如右下图.(取重力加速度g=10 m/s2)(1)若m=0.5 kg,L=0.5 m,R=0.5 Ω,磁感应强度B为多大?
(2)求金属杆与导轨之间的动摩擦因素。

5、水平面上两根足够长的光滑金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值R的电阻连接,导轨上放一质量为m的金属杆(见图甲),导轨的电阻忽略不计,匀强磁场方向竖直向下,用与平轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,金属杆从静止开始运动,电压表的读数发生变化,但最终将会保持某一数值U恒定不变;当作用在金属杆上的拉力变为另一个恒定值时,电压表的读数最终相应地会保持另一个恒定值不变,U与F的关系如图乙。

若m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5Ω,金属杆的电阻r=0.5Ω。

(重力加速度g=10m/s2)求:
(1)磁感应强度B;
(2)当F=2.5N时,金属杆最终匀速运动的速度;
(3)在上述(2)情况中,当金属杆匀速运动时,撤去拉力F,此后电阻R上总共产生的热量。

6.如图所示(俯视图),间距为2L的光滑平行金属导轨水平放置,导轨一部分处在以OO′为右边界的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直导轨平面向下,导轨右侧接有定值电阻R,导轨电阻忽略不计。

在距边界OO′为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab。

(1)若金属杆ab固定在导轨上的初始位置,磁场的磁感应强度在时间t内由B均匀减小到零,求此过程中电阻R上产生的焦耳热Q1;
(2)若磁场的磁感应强度不变,金属杆ab在恒力作用下在初始位置由静止开始向右运动3L距离,其v-x的关系如图2所示。

求:
①金属杆ab在刚要离开磁场时的加速度大小;
②此过程中电阻R上产生的焦耳热Q2。

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