（新課標(biāo)）2022高考物理總復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)（六十五）電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題（題型研究課）（含解析）

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1、（新課標(biāo)）2022高考物理總復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)（六十五）電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題（題型研究課）（含解析）1(2019衡水模擬)如圖甲所示，線圈ab中通有如圖乙所示的電流，電流從a到b為正方向，那么在0t0這段時(shí)間內(nèi)，用絲線懸掛的鋁環(huán)M中產(chǎn)生感應(yīng)電流，從左向右看感應(yīng)電流的方向是()A順時(shí)針B逆時(shí)針C先順時(shí)針后逆時(shí)針 D先逆時(shí)針后順時(shí)針解析：選A由題意根據(jù)題圖乙可知，前半段時(shí)間電流從a流向b時(shí)，由右手螺旋定則可知，穿過(guò)鋁環(huán)M的磁場(chǎng)方向水平向右，由于電流的減小，所以磁通量變小，根據(jù)楞次定律可得，鋁環(huán)M中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針(從左向右看)。后半段時(shí)間電流從b流向a，由右手螺旋定則可知，穿過(guò)鋁環(huán)M的磁場(chǎng)方

2、向水平向左，電流增大，則磁通量變大，根據(jù)楞次定律可知，鋁環(huán)M中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針(從左向右看)，故電流方向不變，A正確。2.(2019南昌三校聯(lián)考)如圖所示，一個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。一個(gè)正三角形閉合導(dǎo)線框，由位置1(左)沿紙面勻速運(yùn)動(dòng)到位置2(右)，正三角形的邊長(zhǎng)小于磁場(chǎng)左右邊界的距離。取線框剛到達(dá)磁場(chǎng)左邊界的時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)(t0)，規(guī)定逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较?，則選項(xiàng)圖中能正確反映線框中電流與時(shí)間關(guān)系的是()解析：選A線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程，磁通量向里增加，根據(jù)楞次定律得知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向外，由安培定則可知開(kāi)始時(shí)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，電流i應(yīng)為正方向，故B、C錯(cuò)誤；線框進(jìn)

3、入磁場(chǎng)的過(guò)程，線框的有效切割長(zhǎng)度先均勻增大后均勻減小，由EBlv，可知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先均勻增大后均勻減小，電流變化規(guī)律與之相同；線框完全處于磁場(chǎng)的過(guò)程，線框中沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，線框穿出磁場(chǎng)的過(guò)程，磁通量向里減小，根據(jù)楞次定律得知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向里，由安培定則可知感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，電流i應(yīng)為負(fù)方向；線框有效的切割長(zhǎng)度先均勻增大后均勻減小，由EBlv，可知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先均勻增大后均勻減小，電流變化規(guī)律與之相同，故A正確，D錯(cuò)誤。3.如圖所示，平行導(dǎo)軌間有一矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，細(xì)金屬棒PQ沿導(dǎo)軌從MN處勻速運(yùn)動(dòng)到MN的過(guò)程中，其選項(xiàng)圖中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E隨時(shí)間t變化的圖像，可能正確的是()解析

4、：選A由法拉第電磁感應(yīng)定律可知EBLv，其中L為有效長(zhǎng)度，即磁場(chǎng)的寬度，所以A選項(xiàng)正確。4(2019青島質(zhì)檢)如圖甲所示，光滑導(dǎo)軌水平固定在與水平方向成60角的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示(規(guī)定圖甲中B的方向?yàn)檎较?，導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌接觸良好，除電阻R的阻值外，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒ab在水平外力作用下始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。規(guī)定ab的方向?yàn)殡娏鞯恼较?，水平向右的方向?yàn)橥饬Φ恼较颍瑒t在0t1時(shí)間內(nèi)，選項(xiàng)圖中能正確反映流過(guò)導(dǎo)體棒ab的電流I和導(dǎo)體棒ab所受水平外力F隨時(shí)間t變化的圖像是()解析：選D由Esin 60可知，電動(dòng)勢(shì)保持不變，則電路中電流不

5、變，故A、B錯(cuò)誤；由安培力FBIL可知，導(dǎo)體棒所受安培力隨B的變化而變化，當(dāng)B為負(fù)值時(shí)，安培力向右下方，B為正值時(shí)，安培力向左上方，水平外力與安培力在水平方向的分力等大反向，故D正確，C錯(cuò)誤。5(多選)等腰三角形線框abc與長(zhǎng)直導(dǎo)線MN絕緣，且線框被導(dǎo)線分成面積相等的兩部分，如圖甲所示，MN中通有由N流向M的電流，電流大小隨時(shí)間的變化如圖乙所示，則關(guān)于線框中感應(yīng)電流的判斷正確的是()A在任何時(shí)刻線框中都無(wú)感應(yīng)電流B在t1時(shí)刻線框中有沿acba方向的感應(yīng)電流C在t2時(shí)刻線框中有沿acba方向的感應(yīng)電流D在t3時(shí)刻線框中有沿abca方向的感應(yīng)電流解析：選BD穿過(guò)線框的有效磁通量垂直紙面向里，在0t

6、2時(shí)間內(nèi)電流增大，則線框內(nèi)磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知線框中的電流沿acba方向，在t2時(shí)刻，磁通量變化率為零，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，在t2t3時(shí)間內(nèi)電流減小，通過(guò)線框的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知，線框中的電流沿abca方向，B、D正確。6(多選)(2019聊城模擬)如圖(a)所示，一個(gè)半徑為r1、匝數(shù)為n、電阻值為R的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路，導(dǎo)線的電阻不計(jì)。在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖像如圖(b)所示，圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0，下列關(guān)于0t1時(shí)間內(nèi)的分析正確的是()AR1中電流的方向由a到bB電

7、流的大小為C線圈兩端的電壓為D通過(guò)電阻R1的電荷量為解析：選BD由題圖分析可知，0t1時(shí)間內(nèi)，由法拉第電磁感應(yīng)定律有EnnS，面積為Sr22，由閉合電路歐姆定律有I1，聯(lián)立以上各式解得，通過(guò)電阻R1上的電流大小為I1，由楞次定律可知，通過(guò)電阻R1上的電流方向?yàn)橛蒪到a，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；線圈兩端的電壓大小為UI12R，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；通過(guò)電阻R1的電荷量為qI1t1，故D項(xiàng)正確。7.(多選)如圖所示，光滑金屬導(dǎo)軌由傾斜和水平兩部分組成，水平部分足夠長(zhǎng)且處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，右端接一電源(電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r)。一電阻為R的金屬桿PQ水平橫跨在導(dǎo)軌的傾斜部分，從某一高度由靜止釋放，金屬桿PQ

8、進(jìn)入磁場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，速度時(shí)間圖像可能是選項(xiàng)圖中的(導(dǎo)軌電阻不計(jì))()解析：選ABD金屬桿PQ進(jìn)入磁場(chǎng)后切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)右手定則判斷知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與電源的電動(dòng)勢(shì)方向相反。若金屬桿PQ產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電源的電動(dòng)勢(shì)大小相等，回路中總電動(dòng)勢(shì)為零，電路中沒(méi)有電流，金屬桿PQ不受安培力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A正確；若金屬桿PQ產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)小于電源的電動(dòng)勢(shì)大小，金屬桿PQ中電流方向從P到Q，所受的安培力方向向右，將做加速運(yùn)動(dòng)，隨著速度增加，金屬桿PQ產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增加，回路中總的電動(dòng)勢(shì)減小，電流減小，金屬桿PQ所受的安培力減小，加速度隨之減小，可知vt圖像的斜率減小，故B正確；

9、若金屬桿PQ產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大于電源的電動(dòng)勢(shì)大小，金屬桿PQ中電流方向從Q到P，所受的安培力方向向左，將做減速運(yùn)動(dòng)，隨著速度減小，金屬桿PQ產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)減小，回路中總的電動(dòng)勢(shì)減小，電流減小，金屬桿PQ所受的安培力減小，加速度隨之減小，可知vt圖像的斜率減小，故C錯(cuò)誤，D正確。8.(多選)(2019南京模擬)如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成角，M、P兩端接一阻值為R的定值電阻，金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，其接入電路的有效阻值為r，其他部分電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下。t0時(shí)對(duì)金屬棒施一平行于導(dǎo)軌的外力F，金屬棒由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌向

10、上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。選項(xiàng)圖中關(guān)于穿過(guò)回路abPMa的磁通量變化量、磁通量的瞬時(shí)變化率、通過(guò)金屬棒的電荷量q以及a、b兩端的電勢(shì)差U隨時(shí)間t變化的關(guān)系正確的是()解析：選BD設(shè)加速度為a，運(yùn)動(dòng)的位移xat2，磁通量變化量BLxBLat2，t2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBLat，故t，選項(xiàng)B正確；Ut，Ut，選項(xiàng)D正確；電荷量q，因?yàn)閠2，所以qt2，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。9(2019杭州調(diào)研)在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一個(gè)不變形的單匝金屬圓線圈，規(guī)定線圈中感應(yīng)電流的正方向如圖甲所示，當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按圖乙所示變化時(shí)，選項(xiàng)圖中能正確表示線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E變化的是()解析：選A根據(jù)楞次定律得

11、，01 s內(nèi)，感應(yīng)電流為正方向；13 s內(nèi)，無(wú)感應(yīng)電流；35 s內(nèi)，感應(yīng)電流為負(fù)方向；再由法拉第電磁感應(yīng)定律得：01 s內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為35 s內(nèi)的二倍，故A正確。10(多選)一環(huán)形線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，設(shè)第1 s內(nèi)磁感線垂直線圈平面向里，如圖甲所示。若磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是()A第1 s內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的大小逐漸增加B第2 s內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的大小恒定C第3 s內(nèi)線圈中感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较駾第4 s內(nèi)線圈中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较蚪馕觯哼xBD由題給圖像分析可知，磁場(chǎng)在每1 s內(nèi)為均勻變化，斜率恒定，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小恒定，因此A錯(cuò)誤，B正確；由楞次定律可判

12、斷出第3 s內(nèi)、第4 s內(nèi)線圈中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较颍珻錯(cuò)誤，D正確。11(多選)如圖所示，導(dǎo)體棒沿兩平行導(dǎo)軌從圖中位置以速度v向右勻速通過(guò)一正方形abcd磁場(chǎng)區(qū)域。ac垂直于導(dǎo)軌且平行于導(dǎo)體棒，ac右側(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是左側(cè)磁場(chǎng)的2倍且方向相反，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì)。下列選項(xiàng)圖中關(guān)于導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流和所受安培力隨時(shí)間的變化正確的是(規(guī)定電流由M經(jīng)R到N為正方向，安培力向左為正方向)()解析：選AC設(shè)ac左側(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，導(dǎo)體棒在左半?yún)^(qū)域時(shí)，根據(jù)右手定則，通過(guò)導(dǎo)體棒的電流方向向上，電流由M經(jīng)R到N為正值，大小為I，根據(jù)左手定則，導(dǎo)體棒所受安培力向左，大小為FBI2vt；

13、同理可得導(dǎo)體棒在右半?yún)^(qū)域時(shí)，電流為負(fù)值，大小為I，安培力向左，大小為F2BI(2L2vt)；根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)，A、C正確，B、D錯(cuò)誤。12. (2019上饒模擬)如圖所示的豎直平面內(nèi)，在水平線MN的下方有足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)等腰三角形金屬線框頂點(diǎn)C與MN重合，線框由靜止釋放，沿軸線DC方向豎直落入磁場(chǎng)中。忽略空氣阻力，從釋放到線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，關(guān)于線框運(yùn)動(dòng)的vt圖像，可能正確的是()解析：選C線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中受到的安培力FBIl，線框切割磁感線的有效長(zhǎng)度l增大、安培力增大，由牛頓第二定律得：mgFma，得ag，線框由靜止加速，由于l、v不斷增大，a不斷減小，則線框做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，

14、故C正確。13將一段導(dǎo)線繞成圖甲所示的閉合回路，并固定在水平面(紙面)內(nèi)?；芈返腶b邊置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。回路的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的磁場(chǎng)，以向里為磁場(chǎng)的正方向，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示。用F表示ab邊受到的安培力，以水平向右為F的正方向，選項(xiàng)圖中能正確反映F隨時(shí)間t變化關(guān)系的是()解析：選B0時(shí)間內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律及楞次定律可得回路的圓環(huán)區(qū)域產(chǎn)生大小恒定的、順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，根據(jù)左手定則，ab邊在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中受到水平向左的恒定的安培力；同理可得T時(shí)間內(nèi)，ab邊在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中受到水平向右的恒定的安培力，故B項(xiàng)正確。14. 紙面內(nèi)兩個(gè)半徑均為R的圓相切于O點(diǎn)，兩圓形區(qū)域內(nèi)分別存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，且不隨時(shí)間變化。一長(zhǎng)為2R的導(dǎo)體桿OA繞O點(diǎn)且垂直于紙面的軸順時(shí)針勻速旋轉(zhuǎn)，角速度為。t0時(shí)，OA恰好位于兩圓的公切線上，如圖所示，若選取從O指向A的電動(dòng)勢(shì)為正，下列描述導(dǎo)體桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖像可能正確的是()解析：選C由右手定則可知，開(kāi)始時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為正，故D錯(cuò)誤；設(shè)經(jīng)時(shí)間t導(dǎo)體桿轉(zhuǎn)過(guò)的角度為，則t，導(dǎo)體桿有效切割長(zhǎng)度為L(zhǎng)2Rsin t。由EBL2可知，E2BR2sin2t，B、R、不變，故A、B錯(cuò)誤，C正確。