高考物理一輪復(fù)習(xí)重難點逐個突破專題80電磁感應(yīng)中的圖像問題(原卷版+解析)

專題80電磁感應(yīng)中的圖像問題1.圖象類型:B-t圖線、Φ-t圖線、E-t圖線、I-t圖線、E-x圖線和I-x圖線等。2.分析技巧:1)排除法:分段排除錯誤選項---先看方向再看大小及特殊點。方向的判斷主要是結(jié)合物理量的正負排除錯誤選項,在圖象中E、I、B等物理量的方向通過正負來反映。大小的判斷主要是定性地分析電磁感應(yīng)過程中物理量的變化趨勢(增大還是減小)、變化快慢(均勻變化還是非均勻變化)。2)函數(shù)法:根據(jù)題目所給條件定量地寫出橫軸和縱軸兩個物理量之間的函數(shù)關(guān)系,然后由函數(shù)關(guān)系對圖像做出分析和判斷。3.常用規(guī)律和公式:1)常用規(guī)律:左手定則、安培定則、右手定則、楞次定律2)常用公式:平均電動勢E＝neq\f(ΔΦ,Δt)平動切割電動勢E＝Blv轉(zhuǎn)動切割電動勢E＝eq\f(1,2)Bl2ω閉合電路歐姆定律I＝eq\f(E,R＋r)通過導(dǎo)線的電荷量q=It安培力F＝BIl牛頓運動定律的相關(guān)公式等1．（2022·山東師范大學(xué)附中模擬預(yù)測）(多選)如圖甲所示，正方形導(dǎo)線框abcd放在勻強磁場中靜止不動，磁場方向與線框平面垂直，磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示。t=0時刻，磁感應(yīng)強度B的方向垂直紙面向外，感應(yīng)電流以逆時針為正方向，cd邊所受安培力的方向以垂直cd邊向下為正方向。下列關(guān)于感應(yīng)電流i和cd邊所受安培力F隨時間t變化的圖像正確的是（）A． B．C． D．2．（2022·黑龍江·湯原縣高級中學(xué)模擬預(yù)測）(多選)如圖甲所示，虛線MN兩側(cè)的空間均存在與紙面垂直的勻強磁場，右側(cè)勻強磁場的方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強度大小恒為B0，左側(cè)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，規(guī)定垂直紙面向外為磁場的正方向。一硬質(zhì)細導(dǎo)線的電阻率為ρ、橫截面積為S0。將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi)，圓心O在MN上。則下列說法正確的是

（）A．0～t0時間內(nèi)，圓環(huán)中的電流方向為順時針方向B．t＝t0時刻圓環(huán)中的電流為0C．t＝32t0時刻圓環(huán)受到的安培力大小為D．在0～t0時間內(nèi)，通過圓環(huán)的電荷量為B3．(多選)如圖甲，固定在光滑水平面上的正三角形金屬線框，匝數(shù)n=20，總電阻R=2.5Ω，邊長L=0.3m，處在兩個半徑均為r=L3的圓形勻強磁場區(qū)域中，線框頂點與右側(cè)圓中心重合，線框底邊中點與左側(cè)圓中心重合，磁感應(yīng)強度B1垂直水平面向外，大小不變；B2垂直水平面向里，大小隨時間變化，B1、BA．通過線框中感應(yīng)電流方向為順時針方向B．t=0時刻穿過線框的磁通量為0.1WbC．在t=0.6內(nèi)通過線框中的電量為0.12CD．經(jīng)過t=0.6s線框中產(chǎn)生的熱量為0.06J4．（2020·北京海淀·高三期末）(多選)如圖甲所示，在豎直方向的勻強磁場中，水平放置一個不變形的銅圓環(huán)，規(guī)定從上向下看時，銅環(huán)中的感應(yīng)電流I沿順時針方向為正方向，規(guī)定豎直向上為磁場的正方向。圖乙表示銅環(huán)中的感應(yīng)電流I隨時間t變化的圖象，則磁場B隨時間t變化的圖象可能是圖中的（

）A． B．C． D．5．（2022·廣東·模擬預(yù)測）如圖甲所示，線圈ABCD固定在勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向外，如線圈中的感應(yīng)電流如圖乙所示，則磁場的變化情況可能是下列選項中的哪一個（）A． B．C． D．6．如圖（a），線圈ab、cd繞在同一軟鐵芯上，在ab線圈中通以變化的電流，測得cd間的電壓如圖（b）所示，已知線圈內(nèi)部的磁場與流經(jīng)的電流成正比，則下列描述線圈ab中電流隨時間變化關(guān)系的圖中，可能正確的是（）A． B．C． D．7．（2022·江蘇南通·模擬預(yù)測）如圖所示，固定于水平面上的金屬架abcd處在豎直方向的勻強磁場中，初始時的磁感應(yīng)強度為B0導(dǎo)體棒MN以恒定速度v向右運動，從圖示位置開始計時，為使棒MN中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的示意圖應(yīng)為（）A． B．C． D．8．(多選)如圖1所示，兩根光滑平行導(dǎo)軌水平放置，間距為L，其間有豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B．垂直于導(dǎo)軌水平對稱放置一根均勻金屬棒．從t=0時刻起，棒上有如圖2所示的持續(xù)交變電流I，周期為T，最大值為Im，圖1中I所示方向為電流正方向．則金屬棒（

）A．一直向右移動B．速度隨時間周期性變化C．受到的安培力隨時間周期性變化D．受到的安培力在一個周期內(nèi)做正功9．（2023·全國·高三專題練習(xí)）如圖甲所示，磁卡的磁條中有用于存儲信息的磁極方向不同的磁化區(qū)，刷卡器中有檢測線圈。當(dāng)以速度v0刷卡時，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，其E—t關(guān)系如圖乙所示。如果只將刷卡速度改為2v0，線圈中E-t的關(guān)系可能是（）A． B．C． D．10．如圖甲所示，水平面內(nèi)虛線MN的右側(cè)存在豎直向下的勻強磁場，現(xiàn)有一個閉合的金屬線框以恒定速度從MN左側(cè)沿垂直MN的方向進入勻強磁場區(qū)域，線框中的電流隨時間變化的i?t圖像如圖乙所示，則線框的形狀可能是下圖中的（）A． B．C． D．11．如圖所示，豎直平面內(nèi)半徑為R的圓形線框頂端與勻強磁場的邊界MN相切，磁場方向垂直于線框，對線框施加一個豎直向上的恒力F，使線框由靜止向上運動，則圓形線框上升高度h、速度v隨時間t，加速度a、感應(yīng)電流i隨上升高度h變化的關(guān)系圖像中，可能正確的是（）A． B．C． D．12．（2022·全國·高三課時練習(xí)）(多選)如圖所示，一長為2l、寬為l的矩形導(dǎo)線框abcd，在水平外力作用下從緊靠磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場邊緣處以速度v向右勻速運動3l，規(guī)定水平向左為力的正方向。下列關(guān)于水平外力的沖量I、導(dǎo)線框a、b兩點間的電勢差Uab、通過導(dǎo)線框的電荷量q及導(dǎo)線框所受安培力F隨其運動的位移xA． B．C． D．13．(多選)如圖所示，等腰直角三角形金屬框abc右側(cè)有一有界勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外，ab邊與磁場兩邊界平行，磁場寬度大于bc邊的長度。現(xiàn)使框架沿bc邊方向勻速穿過磁場區(qū)域，t=0時，c點恰好達到磁場左邊界。線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為E，感應(yīng)電流為I（逆時針方向為電流正方向），bc兩點間的電勢差為Ubc，金屬框的電功率為P。圖中上述各量隨時間變化的圖像可能正確的是（）A．B．C． D．14．(多選)如圖所示，虛線右側(cè)存在勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，等邊三角形金屬框電阻為R，邊長是L，自線框從左邊界進入磁場時開始計時，在外力作用下線框以垂直于磁場邊界的恒定速度v進入磁場區(qū)域，t1時刻線框全部進入磁場。規(guī)定逆時針方向為感應(yīng)電流i的正方向。外力大小為F，線框中電功率的瞬時值為P，在這段時間內(nèi)通過導(dǎo)體某橫截面的電荷量為qA． B．C． D．15．如圖所示，光滑絕緣水平面上三角形ABC區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，其方向垂直水平面向上，三角形ABC是等腰直角三角形，斜邊AB的長度為2L，矩形金屬線框abcd邊長bc為2L，邊長ab為L，在拉力F的作用下，線框以恒定的速度v在水平面上沿AB，穿過勻強磁場區(qū)域，線框平面始終和磁場垂直，規(guī)定電流順時針方向（adcba）為正方向，力F向右為正方向，從線框進入磁場開始計時，則線框中電流I和拉力F隨時間的變化圖線可能正確的是（

）A． B．C． D．16．如圖所示，在等腰直角三角形abc內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場，三角形efg是與三角形abc形狀相同的導(dǎo)線框，x軸是兩個三角形的對稱軸?，F(xiàn)讓導(dǎo)線框efg在紙面內(nèi)沿x軸向右勻速穿過磁場，規(guī)定順時針方向為電流的正方向，在導(dǎo)線框通過磁場的過程中，感應(yīng)電流i隨時間t的變化圖象是（）A． B． C． D．17．如圖所示，一個邊長為a、電阻為R的等邊三角形線框，在外力作用下，以速度v勻速穿過寬度均為a的兩個勻強磁場。這兩個磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B，方向相反。線框運動方向與底邊平行且與磁場邊緣垂直。取逆時針方向的電流為正。若從圖示位置開始，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流i與沿運動方向的位移x之間的函數(shù)圖象，下面四個圖中正確的是（）A．B．C．D．18．（2022·江蘇·三模）(多選)如圖所示，在豎直平面內(nèi)有四條間距均為L的水平虛線L1、L2、L3、L4，在L1、L2之間和L3、L4之間存在磁感應(yīng)強度大小相等且方向均垂直紙面向里的勻強磁場?，F(xiàn)有一矩形金屬線圈abcd，ad邊長為3L。t=0時刻將其從圖示位置（cd邊與L1重合）由靜止釋放，cd邊經(jīng)過磁場邊界線L3時開始做勻速直線運動，cd邊經(jīng)過磁場邊界線L2、L3、L4時對應(yīng)的時刻分別為t1、t2A． B．C． D．19．(多選)如圖1所示，水平面上固定一個頂角為60°的光滑金屬導(dǎo)軌MON，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒CD與∠MON的角平分線垂直，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長度的電阻均為r。t=0時刻，CD在水平外力F的作用下從O點以恒定加速度a沿∠MON的角平分線從靜止向右滑動，在滑動過程中始終保持與導(dǎo)軌良好接觸。如果I表示電路中電流（順時針方向為正方向），Uab表示導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸兩點間的電壓，PA． B．C． D．20．（2022·河北）(多選)如圖，兩光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直向下的勻強磁場中，一根導(dǎo)軌位于軸上，另一根由、、三段直導(dǎo)軌組成，其中段與軸平行，導(dǎo)軌左端接入一電阻。導(dǎo)軌上一金屬棒沿軸正向以速度保持勻速運動，時刻通過坐標(biāo)原點，金屬棒始終與軸垂直。設(shè)運動過程中通過電阻的電流強度為，金屬棒受到安培力的大小為，金屬棒克服安培力做功的功率為，電阻兩端的電壓為，導(dǎo)軌與金屬棒接觸良好，忽略導(dǎo)軌與金屬棒的電阻。下列圖像可能正確的是（）A．B．C．D．21．(多選)如圖甲所示，間距L=1m，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌cd、ef固定在水平面上，右側(cè)cf間接有R=2Ω的電阻，垂直于導(dǎo)軌跨接一根電阻r=2Ω的金屬桿，寬度a=1.5m的勻強磁場左邊界緊鄰金屬桿，磁場方向豎直向下、磁感應(yīng)強度大小B=2T，從t=0時刻起，金屬桿和磁場均向左運動，它們的速度－時間圖象分別如圖乙中的①和②所示，若金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好，不計導(dǎo)軌電阻，則（）A．t=0時，回路磁通量的變化率為2Wb/sB．t=0.5s時，金屬桿所受安培力的大小為1N，方向水平向左C．t=1.5s時，金屬桿兩端電壓為2VD．從t=0到金屬桿和磁場分離時，通過電阻R的總電荷量為022．（2019·全國）(多選)如圖，兩條光滑平行金屬導(dǎo)軌固定，所在平面與水平面夾角為θ，導(dǎo)軌電阻忽略不計。虛線ab、cd均與導(dǎo)軌垂直，在ab與cd之間的區(qū)域存在垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場。將兩根相同的導(dǎo)體棒PQ、MN先后自導(dǎo)軌上同一位置由靜止釋放，兩者始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。已知PQ棒進入磁場時加速度恰好為零，PQ進入磁場開始計時，到MN離開磁場區(qū)域為止，流過PQ的電流隨時間變化的圖像可能正確的是（）A．B．C． D．專題80電磁感應(yīng)中的圖像問題1.圖象類型:B-t圖線、Φ-t圖線、E-t圖線、I-t圖線、E-x圖線和I-x圖線等。2.分析技巧:1)排除法:分段排除錯誤選項---先看方向再看大小及特殊點。方向的判斷主要是結(jié)合物理量的正負排除錯誤選項,在圖象中E、I、B等物理量的方向通過正負來反映。大小的判斷主要是定性地分析電磁感應(yīng)過程中物理量的變化趨勢(增大還是減小)、變化快慢(均勻變化還是非均勻變化)。2)函數(shù)法:根據(jù)題目所給條件定量地寫出橫軸和縱軸兩個物理量之間的函數(shù)關(guān)系,然后由函數(shù)關(guān)系對圖像做出分析和判斷。3.常用規(guī)律和公式:1)常用規(guī)律:左手定則、安培定則、右手定則、楞次定律2)常用公式:平均電動勢E＝neq\f(ΔΦ,Δt)平動切割電動勢E＝Blv轉(zhuǎn)動切割電動勢E＝eq\f(1,2)Bl2ω閉合電路歐姆定律I＝eq\f(E,R＋r)通過導(dǎo)線的電荷量q=It安培力F＝BIl牛頓運動定律的相關(guān)公式等1．（2022·山東師范大學(xué)附中模擬預(yù)測）(多選)如圖甲所示，正方形導(dǎo)線框abcd放在勻強磁場中靜止不動，磁場方向與線框平面垂直，磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示。t=0時刻，磁感應(yīng)強度B的方向垂直紙面向外，感應(yīng)電流以逆時針為正方向，cd邊所受安培力的方向以垂直cd邊向下為正方向。下列關(guān)于感應(yīng)電流i和cd邊所受安培力F隨時間t變化的圖像正確的是（）A． B．C． D．【答案】BD【解析】設(shè)正方形導(dǎo)線框邊長為L，電阻為R，在0~2s，垂直紙面向外的磁場減弱，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的方向為逆時針方向，為正方向，感應(yīng)電流大小i=ΔΦΔ由左手定則可知，cd邊所受安培力方向向下，為正方向，大小為F=BiL安培力與磁感應(yīng)強度成正比，數(shù)值由2F02s~3s內(nèi)，垂直紙面向里的磁場增強，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的方向為逆時針方向，為正方向，感應(yīng)電流大小i=ΔΦΔ由左手定則可知，cd邊所受安培力方向向上，為負方向，大小為F=BiL安培力與磁感應(yīng)強度成正比，由零增大到?3s?4s內(nèi)垂直紙面向里的磁場減弱，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的方向為順時針方向，為負方向，感應(yīng)電流大小i=電流是恒定值。由左手定則可知，cd邊所受安培力方向向下，為正方向，大小為F=BiL安培力與磁感應(yīng)強度成正比，數(shù)值由F0=4s~6s內(nèi)垂直紙面向外的磁場增強，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的方向為順時針方向，為負方向，感應(yīng)電流大小i=ΔΦΔ由左手定則可知，cd邊所受安培力方向向上，為負方向，大小為F=BiL安培力與磁感應(yīng)強度成正比，數(shù)值由零增大到?2由以上分析計算可得AC錯誤，BD正確。故選BD。2．（2022·黑龍江·湯原縣高級中學(xué)模擬預(yù)測）(多選)如圖甲所示，虛線MN兩側(cè)的空間均存在與紙面垂直的勻強磁場，右側(cè)勻強磁場的方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強度大小恒為B0，左側(cè)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，規(guī)定垂直紙面向外為磁場的正方向。一硬質(zhì)細導(dǎo)線的電阻率為ρ、橫截面積為S0。將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi)，圓心O在MN上。則下列說法正確的是

（）A．0～t0時間內(nèi)，圓環(huán)中的電流方向為順時針方向B．t＝t0時刻圓環(huán)中的電流為0C．t＝32t0時刻圓環(huán)受到的安培力大小為D．在0～t0時間內(nèi)，通過圓環(huán)的電荷量為B【答案】AD【解析】A．0~t0時間內(nèi)，圓環(huán)中左側(cè)的磁通量向內(nèi)減小，右側(cè)磁通量不變，根據(jù)楞次定律和安培定則可知圓環(huán)中的電流方向為順時針方向，故A正確；B．根據(jù)法拉第電磁感定律，圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=t=t0時刻磁通量變化率不為0，則電動勢不為0，圓環(huán)中的電流不為0，故B錯誤；C．上式中S=12根據(jù)歐姆定律有I=根據(jù)電阻定律有:R=ρ圓環(huán)左右兩半部分所處磁場不同，應(yīng)單獨分析，且圓環(huán)左右兩半部分在所處磁場的有效長度都為2r，在t=32t0時刻，根據(jù)左手定則可知，圓環(huán)左半部分受到的安培力垂直于圓環(huán)右半部分受到的安培力垂直于MN向左，且大小為F所以圓環(huán)受到的安培力為F=F2?FD．在0~t0時間內(nèi)，通過圓環(huán)的電荷量q=又I=E圓環(huán)磁通量的變化量ΔΦ聯(lián)立解得q=B0故選AD。3．(多選)如圖甲，固定在光滑水平面上的正三角形金屬線框，匝數(shù)n=20，總電阻R=2.5Ω，邊長L=0.3m，處在兩個半徑均為r=L3的圓形勻強磁場區(qū)域中，線框頂點與右側(cè)圓中心重合，線框底邊中點與左側(cè)圓中心重合，磁感應(yīng)強度B1垂直水平面向外，大小不變；B2垂直水平面向里，大小隨時間變化，B1、BA．通過線框中感應(yīng)電流方向為順時針方向B．t=0時刻穿過線框的磁通量為0.1WbC．在t=0.6內(nèi)通過線框中的電量為0.12CD．經(jīng)過t=0.6s線框中產(chǎn)生的熱量為0.06J【答案】CD【解析】B．t=0時刻穿過線框的磁通量為ΦB錯誤；A．由于磁感應(yīng)強度B1垂直水平面向外，大小不變，BC．在t=0.6s內(nèi)通過線框中的電量為q=It=D．經(jīng)過t=0.6s線框中產(chǎn)生的熱量為Q=I2故選CD。4．（2020·北京海淀·高三期末）(多選)如圖甲所示，在豎直方向的勻強磁場中，水平放置一個不變形的銅圓環(huán)，規(guī)定從上向下看時，銅環(huán)中的感應(yīng)電流I沿順時針方向為正方向，規(guī)定豎直向上為磁場的正方向。圖乙表示銅環(huán)中的感應(yīng)電流I隨時間t變化的圖象，則磁場B隨時間t變化的圖象可能是圖中的（

）A． B．C． D．【答案】BC【解析】由圖乙知，0-1s，銅環(huán)中的感應(yīng)電流是一個定值，方向為順時針方向；1s-3s，銅環(huán)中的感應(yīng)電流為零，3s-5s銅環(huán)中的感應(yīng)電流為一個定值，且方向為逆時針方向，大小小于0-1s的電流大小，根據(jù)電磁感應(yīng)定律可判斷，0-1s磁感應(yīng)強度增大，且是均勻增大，1s-3s磁感應(yīng)強度不變，3s-5s磁感應(yīng)強度減小，且是均勻減小，磁場方向為豎直向上，為正方向；或者根據(jù)電磁感應(yīng)定律可判斷，0-1s磁感應(yīng)強度減小，且是均勻變小，1s-3s磁感應(yīng)強度不變，3s-5s磁感應(yīng)強度變大，且是均勻增大，磁場方向為豎直向下，為負方向。故選BC。5．（2022·廣東·模擬預(yù)測）如圖甲所示，線圈ABCD固定在勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向外，如線圈中的感應(yīng)電流如圖乙所示，則磁場的變化情況可能是下列選項中的哪一個（）A． B．C． D．【答案】B【解析】C．磁場不變，線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，C不符合題意；A．圖像的斜率不變，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，產(chǎn)生恒定的電動勢，感應(yīng)電流的大小和方向都不變，A不符合題意；D．圖像的斜率減小，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢減小，感應(yīng)電流減小，D不符合題意；B．圖像的斜率增大，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢增大，感應(yīng)電流增大，B符合題意。故選B。6．如圖（a），線圈ab、cd繞在同一軟鐵芯上，在ab線圈中通以變化的電流，測得cd間的電壓如圖（b）所示，已知線圈內(nèi)部的磁場與流經(jīng)的電流成正比，則下列描述線圈ab中電流隨時間變化關(guān)系的圖中，可能正確的是（）A． B．C． D．【答案】C【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢即cd線圈中的電壓U由于磁場是線圈ab中的感應(yīng)電流產(chǎn)生的，所以有Δ綜上可得U即電壓大小與線圈中電流的變化率成正比，根據(jù)圖（b）可判斷0?0.5s和0.5s?1.5s電流的變化率大小相等，方向相反，即i?t圖象斜率大小相等，方向相反，C圖符合。故選C。7．（2022·江蘇南通·模擬預(yù)測）如圖所示，固定于水平面上的金屬架abcd處在豎直方向的勻強磁場中，初始時的磁感應(yīng)強度為B0導(dǎo)體棒MN以恒定速度v向右運動，從圖示位置開始計時，為使棒MN中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的示意圖應(yīng)為（）A． B．C． D．【答案】D【解析】只要通過閉合回路的磁通量不變，則MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，抓住磁通量不變，求出B隨時間t變化的關(guān)系，即可選擇圖像。設(shè)初始時MN與bc間的距離為L，MN=d，則當(dāng)通過閉合回路的磁通量不變，MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，有：B0Ld=Bd（L+vt）所以B=變形得1B=1B0+故選D。8．(多選)如圖1所示，兩根光滑平行導(dǎo)軌水平放置，間距為L，其間有豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B．垂直于導(dǎo)軌水平對稱放置一根均勻金屬棒．從t=0時刻起，棒上有如圖2所示的持續(xù)交變電流I，周期為T，最大值為Im，圖1中I所示方向為電流正方向．則金屬棒（

）A．一直向右移動B．速度隨時間周期性變化C．受到的安培力隨時間周期性變化D．受到的安培力在一個周期內(nèi)做正功【答案】ABC【解析】AB、根據(jù)左手定則知,導(dǎo)體棒開始所受的安培力方向水平向右,安培力在第一個T2內(nèi)做勻加速直線運動,在第二個TC、因為電流周期性變化,則安培力也周期性變化.故C正確；

D、在一個周期內(nèi),動能的變化量為零,則安培力在一個周期內(nèi)做功為零.故D錯誤.

綜上所述本題答案是：ABC9．（2023·全國·高三專題練習(xí)）如圖甲所示，磁卡的磁條中有用于存儲信息的磁極方向不同的磁化區(qū)，刷卡器中有檢測線圈。當(dāng)以速度v0刷卡時，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，其E—t關(guān)系如圖乙所示。如果只將刷卡速度改為2v0，線圈中E-t的關(guān)系可能是（）A． B．C． D．【答案】A【解析】根據(jù)感應(yīng)電動勢公式E=BLv可知，其他條件不變時，感應(yīng)電動勢與導(dǎo)體的切割速度成正比，只將刷卡速度改為2v0，則線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值將變?yōu)樵瓉淼?倍，磁卡通過刷卡器的時間t=s故選A。10．如圖甲所示，水平面內(nèi)虛線MN的右側(cè)存在豎直向下的勻強磁場，現(xiàn)有一個閉合的金屬線框以恒定速度從MN左側(cè)沿垂直MN的方向進入勻強磁場區(qū)域，線框中的電流隨時間變化的i?t圖像如圖乙所示，則線框的形狀可能是下圖中的（）A． B．C． D．【答案】A【解析】A．導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLv設(shè)線框總電阻是R，則感應(yīng)電流I=由圖乙所示圖像可知，感應(yīng)電流先均勻變大，后均勻變小，由于B、v、R是定值，由上式知I與有效切割長度成正比，則導(dǎo)體棒的有效長度L應(yīng)先均勻變長，后均勻變短，三角形線框勻速進入磁場時，有效長度L先均勻增加，后均勻減小，故A正確；B．梯形線框勻速進入磁場時，有效長度L先均勻增加，后不變，最后均勻減小，故B錯誤；C．閉合圓環(huán)勻速進入磁場時，有效長度L先變大，后變小，但隨時間非均勻變化，故C錯誤；D．圖示形狀勻速進入磁場時，有效長度L先均勻增加，后不變，最后均勻減小，故D錯誤。故選A。11．如圖所示，豎直平面內(nèi)半徑為R的圓形線框頂端與勻強磁場的邊界MN相切，磁場方向垂直于線框，對線框施加一個豎直向上的恒力F，使線框由靜止向上運動，則圓形線框上升高度h、速度v隨時間t，加速度a、感應(yīng)電流i隨上升高度h變化的關(guān)系圖像中，可能正確的是（）A． B．C． D．【答案】B【解析】A．因為線框在零時刻由靜止開始向上運動，則一定有F＞mg，h-t圖像的斜率表示線框的速度，A圖像描述線框先加速后減速，速度減為零后再向下運動，假設(shè)線框在運動過程中速度可以減為零，無論此時線框是否還位于磁場中，線框中感應(yīng)電流一定為零，所受安培力為零，則仍滿足合外力豎直向上，此后線框不可能向下運動，故A錯誤；B．根據(jù)牛頓第二定律有F?mg?v-t圖像的斜率表示加速度，B圖像描述線框始終做加速運動，加速度先減小后增大，實際情況中，假設(shè)線框最終可以整體穿過磁場區(qū)域，則線框切割磁感線的有效長度l一定先增大后減小，所以l2與vC．根據(jù)前面分析可知，當(dāng)h=2R時，線框恰好完全離開磁場，此時線框的加速度應(yīng)和初始時的加速度相同，不可能小于初始時的加速度，故C錯誤；D．根據(jù)閉合電路歐姆定律有i=D圖像描述感應(yīng)電流先增大后減小，且變化規(guī)律存在對稱性，即當(dāng)線框位于圓心關(guān)于MN對稱的兩個位置時i相等，根據(jù)幾何關(guān)系可知在這兩個位置線框切割磁感線的有效長度相等，則線框速度v也相等，所以按照D圖像描述，線框應(yīng)先做加速運動，當(dāng)線框剛好一半穿過磁場時速度達到最大，之后開始做減速運動，且切割磁感線的有效長度不斷減小，但根據(jù)B項中表達式可知，此時線框加速度方向應(yīng)向上且不斷增大，這顯然和線框做減速運動相矛盾，故D錯誤。故選B。12．（2022·全國·高三課時練習(xí)）(多選)如圖所示，一長為2l、寬為l的矩形導(dǎo)線框abcd，在水平外力作用下從緊靠磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場邊緣處以速度v向右勻速運動3l，規(guī)定水平向左為力的正方向。下列關(guān)于水平外力的沖量I、導(dǎo)線框a、b兩點間的電勢差Uab、通過導(dǎo)線框的電荷量q及導(dǎo)線框所受安培力F隨其運動的位移xA． B．C． D．【答案】AB【解析】A．因為導(dǎo)線框勻速運動，水平外力和安培力F大小相等，方向相反，進入磁場過程中，水平外力的沖量I=?Ft=?完全進入后外力為零，沖量不變，選項A正確；B．進入磁場的過程中，有U進入磁場的過程中，a、b兩點間的電勢差為Uab=BlvC．進入磁場的過程中q=完全進入后電流為零，q不變但不為零，選項C錯誤。D．進入磁場的過程中，安培力為F=BIl=B、l、v不變，則F不變；完全進入磁場，感應(yīng)電流為零，安培力為零，選項D錯誤；13．(多選)如圖所示，等腰直角三角形金屬框abc右側(cè)有一有界勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外，ab邊與磁場兩邊界平行，磁場寬度大于bc邊的長度?，F(xiàn)使框架沿bc邊方向勻速穿過磁場區(qū)域，t=0時，c點恰好達到磁場左邊界。線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為E，感應(yīng)電流為I（逆時針方向為電流正方向），bc兩點間的電勢差為Ubc，金屬框的電功率為P。圖中上述各量隨時間變化的圖像可能正確的是（）A．B．C． D．【答案】BC【解析】A．根據(jù)導(dǎo)體棒切割磁場產(chǎn)生的動生電動勢為E=Blv可知，第一階段勻速進磁場的有效長度均勻增大，產(chǎn)生均勻增大的電動勢，因磁場寬度大于bc邊的長度，則第二階段線框全部在磁場中雙邊切割，磁通量不變，線框的總電動勢為零，第三階段勻速出磁場，有效長度均勻增大，產(chǎn)生均勻增大的電動勢，故E?t圖像的第三階段畫錯，故A錯誤；B．根據(jù)閉合電路的歐姆定律i=ER，可知第一階段感應(yīng)電流均勻增大，方向由楞次定律可得為順時針(負值)，第二階段電流為零，第三階段感應(yīng)電流均勻增大，方向逆時針(正值)，故C．由部分電路的歐姆定律Ubc=iRbc，可知D．金屬框的電功率為P=i2R故選BC。14．(多選)如圖所示，虛線右側(cè)存在勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，等邊三角形金屬框電阻為R，邊長是L，自線框從左邊界進入磁場時開始計時，在外力作用下線框以垂直于磁場邊界的恒定速度v進入磁場區(qū)域，t1時刻線框全部進入磁場。規(guī)定逆時針方向為感應(yīng)電流i的正方向。外力大小為F，線框中電功率的瞬時值為P，在這段時間內(nèi)通過導(dǎo)體某橫截面的電荷量為qA． B．C． D．【答案】CD【解析】A．線框進入磁場后切割磁感線的等效長度為L=2vt所以產(chǎn)生的感應(yīng)電流為I=ERB．過程中受到的安培力為F因為線框做勻速運動，所以F即F=B22vtan30°C．根據(jù)公式P=Fv得P=B22vtan30°D．根據(jù)公式q=得q=q-t是一條拋物線，故D正確。故選CD。15．如圖所示，光滑絕緣水平面上三角形ABC區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，其方向垂直水平面向上，三角形ABC是等腰直角三角形，斜邊AB的長度為2L，矩形金屬線框abcd邊長bc為2L，邊長ab為L，在拉力F的作用下，線框以恒定的速度v在水平面上沿AB，穿過勻強磁場區(qū)域，線框平面始終和磁場垂直，規(guī)定電流順時針方向（adcba）為正方向，力F向右為正方向，從線框進入磁場開始計時，則線框中電流I和拉力F隨時間的變化圖線可能正確的是（

）A． B．C． D．【答案】B【解析】AB．在0?Lv時間內(nèi)，磁通量增大，由楞次定律可知感應(yīng)電流沿順時針方向，為正值，線框有效切割長度均勻增大，根據(jù)可知感應(yīng)電動勢均勻增大，則感應(yīng)電流均勻增大，在Lv?2L可知感應(yīng)電動勢均勻減小，則感應(yīng)電流均勻減小，在2Lv?3L可知感應(yīng)電動勢均勻增大，則感應(yīng)電流均勻增大，在3Lv?4L可知感應(yīng)電動勢均勻減小，則感應(yīng)電流均勻減小，選項A錯誤，B正確；CD．線框以恒定的速度在水平面上沿AB運動，故外力F等于安培力F安，則有由以上分析可知，電流I與時間成一次函數(shù)變化，有效長度L有效也與時間成一次函數(shù)變化，故外力F故選B。16．如圖所示，在等腰直角三角形abc內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場，三角形efg是與三角形abc形狀相同的導(dǎo)線框，x軸是兩個三角形的對稱軸?，F(xiàn)讓導(dǎo)線框efg在紙面內(nèi)沿x軸向右勻速穿過磁場，規(guī)定順時針方向為電流的正方向，在導(dǎo)線框通過磁場的過程中，感應(yīng)電流i隨時間t的變化圖象是（）A． B． C． D．【答案】D【解析】AB．三角形egf向右運動穿過磁場區(qū)域，穿過導(dǎo)線框的磁通量先增加后減少，根據(jù)楞次定律，先產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，后產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，所以感應(yīng)電流先為正值后為負值；故AB錯誤；CD．隨著三角形egf的運動，有效切割長度先增大，設(shè)三角形的fg邊長為L，當(dāng)e點與bc邊的中點重合時，如圖(2)所示，切割磁感線的有效長度為12L，感應(yīng)電流為順時針(正)，再繼續(xù)向右移動，有效切割長度減小，感應(yīng)電流減小，當(dāng)fg邊與三角形abc的中位線重合時，如圖(3)所示，切割磁感線的有效長度為0，感應(yīng)電流為零，再繼續(xù)向右移動，有效切割長度又增大，當(dāng)fg邊與bc邊重合時，切割磁感線的有效長度為L，感應(yīng)電流為BLv為逆時針(負)，故D正確，C錯誤。故選D。17．如圖所示，一個邊長為a、電阻為R的等邊三角形線框，在外力作用下，以速度v勻速穿過寬度均為a的兩個勻強磁場。這兩個磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B，方向相反。線框運動方向與底邊平行且與磁場邊緣垂直。取逆時針方向的電流為正。若從圖示位置開始，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流i與沿運動方向的位移x之間的函數(shù)圖象，下面四個圖中正確的是（）A．B．C．D．【答案】B【解析】由右手定則可知，線框進入一半之前，右邊在切割磁感線，產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，與規(guī)定正方向相同，且切合有效長度隨位移x均勻增大，故感應(yīng)電流均勻增大，圖像為傾斜直線，可排除CD，當(dāng)進入的距離為32故選B。18．（2022·江蘇·三模）(多選)如圖所示，在豎直平面內(nèi)有四條間距均為L的水平虛線L1、L2、L3、L4，在L1、L2之間和L3、L4之間存在磁感應(yīng)強度大小相等且方向均垂直紙面向里的勻強磁場?，F(xiàn)有一矩形金屬線圈abcd，ad邊長為3L。t=0時刻將其從圖示位置（cd邊與L1重合）由靜止釋放，cd邊經(jīng)過磁場邊界線L3時開始做勻速直線運動，cd邊經(jīng)過磁場邊界線L2、L3、L4時對應(yīng)的時刻分別為t1、t2A． B．C． D．【答案】BD【解析】A．線圈cd邊在L1、L2之間的磁場切割磁感線，則有E=BLvI=解得F根據(jù)牛頓第二定律a=可知隨著速度的增加，安培力也逐漸增大，加速度逐漸減小，根據(jù)題意，cd邊經(jīng)過磁場邊界線L3時開始做勻速直線運動，說明從0時刻到t1的過程，線圈做加速度減小的加速運動，從t1到t2的過程，線圈做加速度為g的勻加速直線運動，從t2BC．從0時刻到t1的過程，線圈做加速度減小的加速運動，線圈中的電流逐漸增大，從t1到t2的過程，線圈做加速度為g的勻加速直線運動，但此過程線圈沒有切割磁感線，感應(yīng)電流為零，從t2到D．從0時刻到t1的過程，線圈中的電流逐漸增大，從t1到t2的過程，線圈中的電流為零，從t2可知Q?t圖像的切線斜率表示表示電流的平方，可知D正確；故選BD。19．(多選)如圖1所示，水平面上固定一個頂角為60°的光滑金屬導(dǎo)軌MON，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒CD與∠MON的角平分線垂直，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長度的電阻均為r。t=0時刻，CD在水平外力F的作用下從O點以恒定加速度a沿∠MON的角平分線從靜止向右滑動，在滑動過程中始終保持與導(dǎo)軌良好接觸。如果I表示電路中電流（順時針方向為正方向），Uab表示導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸兩點間的電壓，PA． B．C． D．【答案】AC【解析】A．因為棒從O點以恒定加速度a沿∠MON的角平分線從靜止向右滑動，故t時間向右運動的距離為x=由幾何關(guān)系知回路總電阻為R=3×2x所以電路中的電動勢為E=B?2xtan30°?at=23解得I=Ba3rB．由牛頓第二定律知F?F安=ma即可知F與t3C．因為導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸兩點間的電壓為Uab=23ED．電路熱功率為P=EI可以看出P與t4故選AC。20．（2022·河北）(多選)如圖，兩光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直向下的勻強磁場中，一根導(dǎo)軌位于軸上，另一根由、、三段直導(dǎo)軌組成，其中段與軸平行，導(dǎo)軌左端接入一電阻。導(dǎo)軌上一金屬棒沿軸正向以速度保持勻速運動，時刻通過坐標(biāo)原點，金屬棒始終與軸垂直。設(shè)運動過程中通過電阻的電流強度為，金屬棒受到安培力的大小為，金屬棒克服安培力做功的功率為，電阻兩端的電壓為，導(dǎo)軌與金屬棒接觸良好，忽略導(dǎo)軌與金屬棒的電阻。下列圖像可能正確的是（）A．B．C．D．【答案】AC【解析】當(dāng)導(dǎo)體棒從O點向右運動L時，即在時間內(nèi)，在某時刻導(dǎo)體棒切割磁感線的長度（θ為ab與ad的夾角）則根據(jù)E=BLv0可知回路電流均勻增加；安培力則F-t關(guān)系為拋物線，但是不過原點；安培力做功的功率則P-t關(guān)系為拋物線，但是不過原點；電阻兩端的電壓等于導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，即即圖像是不過原點的直線；根據(jù)以上分析，可大致排除BD選項；當(dāng)在時間內(nèi)，導(dǎo)體棒切割磁感線的長度不變，感應(yīng)