高中一輪復(fù)習(xí)物理課時(shí)檢測(cè)（五十九）電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題（題型研究課）

課時(shí)檢測(cè)(五十九)電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題(題型研究課)1．(多選)(2018·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，關(guān)于0到t1時(shí)間內(nèi)的下列分析，正確的是()A．R1中電流的方向由a到bB．電流的大小為eq\f(nπB0r22,3Rt0)C．線圈兩端的電壓為eq\f(nπB0r22,3t0)D．通過(guò)電阻R1的電荷量eq\f(nπB0r22t1,3Rt0)解析：選BD由題圖分析可知，0到t1時(shí)間內(nèi)，由法拉第電磁感應(yīng)定律有E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝neq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔB,Δt)))S，面積為S＝πr22，由閉合電路歐姆定律有I1＝eq\f(E,R1＋R)，聯(lián)立以上各式解得，通過(guò)電阻R1上的電流大小為I1＝eq\f(nπB0r22,3Rt0)，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U＝I1·2R＝eq\f(2nπB0r22,3t0)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；通過(guò)電阻R1上的電荷量為q＝I1t1＝eq\f(nπB0r22t1,3Rt0)，故D項(xiàng)正確。2．(2018·南昌三校高三聯(lián)考)如圖所示，一個(gè)有矩形邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。一個(gè)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)。取線框剛到達(dá)磁場(chǎng)邊界的時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)(t＝0)，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)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E＝Blv，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E＝Blv，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．(2018·泰州一模)在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一個(gè)面積不變的單匝金屬圓線圈，規(guī)定線圈中感應(yīng)電流的正方向如圖甲所示，取線圈中磁場(chǎng)B的方向向上為正，當(dāng)磁場(chǎng)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按圖乙所示規(guī)律變化時(shí)，下列圖中能正確表示線圈中感應(yīng)電流變化的是()解析：選A在0～eq\f(T,2)內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(4B0S,T)，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的方向與題圖所示箭頭方向相反，為負(fù)值；在eq\f(T,2)～T內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，E＝neq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔΦ,Δt)))＝eq\f(8B0S,T)＝2E，所以感應(yīng)電流是0～eq\f(T,2)內(nèi)的2倍，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的方向與題圖所示方向相反，為負(fù)值。故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。4．如圖所示，一導(dǎo)體圓環(huán)位于紙面內(nèi)，O為圓心。環(huán)內(nèi)兩個(gè)圓心角為90°的扇形區(qū)域內(nèi)分別有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等、方向相反且均與紙面垂直。導(dǎo)體桿OM可繞O轉(zhuǎn)動(dòng)，M端通過(guò)滑動(dòng)觸點(diǎn)與圓環(huán)接觸良好。在圓心和圓環(huán)間連有電阻R。桿OM以角速度ω逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，t＝0時(shí)恰好在圖示位置。規(guī)定從a到b流經(jīng)電阻R的電流方向?yàn)檎?，圓環(huán)和桿OM的電阻忽略不計(jì)，則桿OM從t＝0開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，電流隨ωt變化的圖像應(yīng)是()解析：選C根據(jù)E＝eq\f(1,2)Bωl2和I＝eq\f(E,R)可知，桿OM切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小是恒定的。根據(jù)右手定則，可知C正確。5．如圖所示，圖中兩條平行虛線之間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線間的距離為l，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。abc是位于紙面內(nèi)的等腰直角三角形線圈，ab邊平行于磁場(chǎng)的虛線邊界，bc邊長(zhǎng)也為l。t＝0時(shí)刻，c點(diǎn)位于磁場(chǎng)區(qū)域的邊界上?，F(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場(chǎng)區(qū)域邊界的方向穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，取沿a→b→c方向的感應(yīng)電流為正。則在線圈穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖線可能是()解析：選A感應(yīng)電流i＝eq\f(Blv,R)，在0～eq\f(l,v)時(shí)間內(nèi)，由右手定則、楞次定律判斷可知，感應(yīng)電流方向沿a→b→c，是正的，線圈切割磁感線的有效長(zhǎng)度l均勻增加，則電流i均勻增加；在eq\f(l,v)～eq\f(2l,v)時(shí)間內(nèi)，由右手定則、楞次定律判斷可知，感應(yīng)電流方向沿c→b→a，是負(fù)的，線圈切割磁感線的有效長(zhǎng)度l均勻增加，則電流i均勻增加；可知，B、C、D錯(cuò)誤，A正確。6．(多選)(2018·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θ角，M、P兩端接一阻值為R的定值電阻，阻值為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，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。t＝0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)軌向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。下列關(guān)于穿過(guò)回路abPM的磁通量變化量ΔΦ、磁通量的瞬時(shí)變化率eq\f(ΔΦ,Δt)、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變化的圖像中，正確的是()解析：選BD設(shè)金屬棒的加速度為a，運(yùn)動(dòng)的位移x＝eq\f(1,2)at2，磁通量變化量ΔΦ＝BLx＝eq\f(1,2)BLat2，ΔΦ∝t2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(1,2)BLat，故eq\f(ΔΦ,Δt)∝t，選項(xiàng)B正確；U＝eq\f(RE,R＋r)＝eq\f(RBLa,2R＋r)t，U∝t，選項(xiàng)D正確；電荷量q＝eq\f(ΔΦ,R)，因?yàn)棣う怠豻2，所以q∝t2，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。7．(多選)如圖甲所示，MN、PQ兩平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，其左端接一電容為C的電容器，導(dǎo)軌范圍內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)體棒ab垂直MN、PQ放在導(dǎo)軌上，在水平拉力的作用下從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)。電容器兩極板間的電勢(shì)差隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，不計(jì)導(dǎo)體棒及導(dǎo)軌電阻。下列關(guān)于導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的速度v、導(dǎo)體棒受到的外力F隨時(shí)間變化的圖像可能正確的是(