专项01 电磁感应中的电路、电量及图像问题（重难点训练）物理人教版选择性必修第二册

专项01 电磁感应中的电路、电量及图像问题 一．电磁感应中的电路问题（共6小题） 1 二．电磁感应中的电荷量问题（计算）（共6小题） 4 三．导体平动的电磁感应图像（共6小题） 8 四．磁场变化的电磁感应图像（共6小题） 13 一．电磁感应中的电路问题（共6小题） 1.如图所示，单匝线圈电阻，线圈内部存在垂直纸面向外的匀强磁场，线圈面积为，有一个阻值为的电阻两端分别与线圈两端、相连，电阻的一端接地。磁感应强度随时间变化的规律如图所示，则(    ) A. 在时间内，中有电流从流向 B. 当时穿过线圈的磁通量为 C. 在时间内，通过的电流大小为 D. 在时间内，两端电压 【答案】C  【解析】【详解】在时间内，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律可知，中有电流从流向； 根据法拉第电磁感应定律可得， 由闭合电路欧姆定律得， 两端电压为，故AD错误，C正确； B.由图可知时，，则此时穿过线圈的磁通量为 故B错误。 故选C。 2.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行。现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向匀速移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框一边、两点间的电压最大的是(    ) A. B. C. D. 【答案】A  【解析】A.磁场中切割磁感线的边相当于电源，外电路由三个相同电阻串联形成，图中、两点间电势差绝对值为路端电压，故移出过程中线框一边、两点间的最大电压是 ，故A正确； 图中、两点间电势差绝对值为外电路中一个电阻两端电压，即为，所以、两点间电势差绝对值不是最大，故BCD错误。 故选A。 3.半径分别为和的同心半圆导轨、固定在同一水平面内，一长为、电阻为、质量为且质量分布均匀的导体棒置于半圆轨道上面，的延长线通过导轨的圆心，装置的俯视图如图所示。整个装置位于磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场中。在、之间接有一阻值也为的电阻。导体棒在水平外力作用下，以角速度绕顺时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。导轨电阻不计，不计一切摩擦，重力加速度为，则下列说法正确的是(    ) A. 导体棒端相当于电源正极 B. 导体棒两端的电压大小为 C. 流过的电流大小为 D. 外力的功率为 【答案】D  【解析】A.导体棒旋转时切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，根据右手定则可知，导体棒中感应电流的方向是，即端相当于电源负极，端相当于电源正极，故A错误； B.棒产生的感应电动势为，导体棒两端的电压为路端电压，则，故B错误； C.流过的电流大小为，故C错误； D.外力的功率大小为，故D正确。 故选D。 4.如图甲所示，螺线管匝数，横截面积，螺线管导线电阻，电阻。螺线管内部区域可视为存在水平方向的匀强磁场，以水平向右为正方向，磁感应强度大小随时间变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是(    ) A. 回路中感应电流逐渐增大 B. 内回路中的电流为 C. 、两点间的电势差为 D. 内电阻两端的电压为 【答案】B  【解析】由题图乙可知，磁感应强度大小随时间均匀变化，根据，可知，回路中感应电动势保持不变，回路中感应电流保持不变，故 A错误； 根据法拉第电磁感应定律可得，，、两点间的电势差等于电阻两端的电压，均为，故B正确，、D错误。 5.如图所示，三根完全相同的电阻丝一端连在一起并固定在转轴上，另一端分别固定于导体圆环上的、、点，并互成120°角，导体圆环的电阻不计。转轴的右侧空间有垂直于纸面向里的匀强磁场，范围足够大，现让圆环绕转轴顺时针匀速转动，在连续转动的过程中，对其中一根电阻丝，下列说法正确的是(    ) A. 电流方向始终不变 B. 点的电势始终高于点的电势 C. 电流大小始终不变 D. 电流大小有三个不同值 【答案】B  【解析】A.根据右手定则可知，当在磁场中时，电流从到，当在磁场外时，电流从到，故A错误； B.当在磁场中时，为电源正极，为电源负极，点的电势高于点的电势，当在磁场外时，电流从到，点的电势高于点的电势，故B正确； 对于连续转动的不同时刻，电路有两种不同情形，如图所示： 图甲为只有一根电阻丝在磁场中的情形，图乙为两根电阻丝在磁场中的情形，两电路中的电动势相同，总电阻相同，所以总电流相同，但流过图甲中的一个电阻和图乙中的一个电源的电流均为总电流的一半，故流过中的电流大小有两个不同值，故CD错误。 故选B。 6.（多选）如图所示，匝数为的线圈，电阻为，横截面积为，处于一个随时间均匀增强的磁场中，磁感应强度随时间的变化率为，磁场方向水平向右且与线圈平面垂直，电容器的电容为，两个电阻的阻值均为。下列说法正确的是(    ) A. 通过线圈的电流强度为 B. 从左向右看过来线圈中的电流方向为逆时针 C. 电容器所带的电荷量为 D. 电容器上极板带负电 【答案】BC 【解析】闭合线圈与阻值为的电阻形成闭合回路，线圈相当于电源，电容器两极板间的电压等于路端电压；由楞次定律可知，从左向右看过来线圈中的电流方向为逆时针，故电容器上极板带正电，故B正确，D错误； 线圈产生的感应电动势为： ，通过线圈的电流强度为 ， 路端电压： ，则电容器所带电荷量为： ，故C正确，A错误。 故选BC。 二．电磁感应中的电荷量问题（计算）（共6小题） 7.如图甲所示，电阻为、匝数为匝的线圈图中只画了匝两端、与电阻相连，。线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场，线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。则下列说法错误的是   A. 点的电势小于点的电势 B. 在线圈位置上感生电场沿逆时针方向 C. 时间内通过电阻的电荷量为 D. 时间内非静电力所做的功为 【答案】A  【解析】由于穿过线圈的磁通量均匀增加，由楞次定律得线圈中的感应电场的方向为逆时针方向，点的电势高于点的电势，故B正确，A错误； C.时间内通过电阻的电荷量为，故C正确； D.线圈中产生的感应电动势：，时间内非静电力所做的功为 ，故D正确。 本题选择错误选项，故选A。 8.如图所示，闭合导线框的质量忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场。若第一次用时间拉出，外力所做的功为，通过导线横截面的电荷量为；第二次用时间拉出，外力所做的功为，通过导线横截面的电荷量为，则(    ) A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】C  【解析】设线框的长为，宽为，速度为 线框所受的安培力大小为，又，，则得： 线框匀速运动，外力与安培力平衡，则外力的大小为 外力做功为 可见，外力做功与所用时间成反比，则有； 两种情况下，线框拉出磁场时穿过线框的磁通量的变化量相等，根据感应电荷量公式可知，通过导线截面的电量相等，即有。 故ABD错误，C正确。 9.如图所示，圆形闭合金属线圈位于磁场方向垂直于线圈平面的匀强磁场中，已知金属线圈的匝数，半径，总电阻。时刻磁场方向垂直线圈平面向里为正方向，磁感应强度随时间变化规律为。下列说法正确的是(    ) A. 内线圈中磁通量的变化量大小为 B. 内通过线圈的电荷量为 C. 时线圈中的感应电流为 D. 时线圈有扩张的趋势 【答案】AB  【解析】A、磁通量及磁通量的变化与匝数无关，，故A正确； B、通过回路的电荷量，故B正确； C、时，，回路磁通量为，但磁通量的变化率不为，且变化率恒定，故线圈中电流恒定，故C错误； D、时磁场正在反向增大，根据楞次定律，线圈有收缩的趋势，故D错误。 故选AB。 10.如图所示，一“”字形金属框架固定在匀强磁场中，磁场与框架平面垂直，金属棒与框架接触良好，框架面导体和金属棒电阻率相同，截面积相等，现让金属棒从点开始沿“”字形角平分线方向做匀速直线运动，那么金属棒脱离框架前，电路中感应电动势、感应电流、流过回路横截面的电荷量以及金属棒受到的安培力的瞬时功率为随时间变化的图像正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】ABD  【解析】解：时刻，导体棒切割磁感线的有效长度为 设框架与金属棒单位长度电阻为，回路的总电阻为 即  、根据法拉第电磁感应定律可知时刻导体棒产生的感应电动势为，感应电动势与时间成正比，故A正确； B、时刻，回路中感应电流为：，与无关，故B正确； C、根据法拉第电磁感应定律可知，电荷量与时间成正比，故C错误； D、金属棒受到的安培力的瞬时功率为，安培力的功率与时间成正比，故D正确。 故选：。 11.如图所示，电阻，圆形金属线圈半径为，线圈导线的电阻也为，半径的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的关系图线如图所示，图线与横、纵轴的交点坐标分别为和，其余导线的电阻不计，求： 线圈中产生的感应电动势的大小； 内通过回路的电荷量。 【答案】根据法拉第电磁感应定律可知，线圈中产生的感应电动势的大小； 根据闭合电路欧姆定律可知，内的回路电流为， 则内通过回路的电荷量为。 12.如图所示，和是两条足够长、相距为的平行金属导轨，左侧圆弧轨道表面光滑，右侧水平轨道表面粗糙，并且右侧空间存在一竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。在左侧圆弧轨道上高为处垂直导轨放置一导体棒，在右侧水平轨道上距棒足够远的地方，垂直导轨放置另一导体棒。已知棒和棒的质量分别为和，接入回路部分的电阻分别为和，棒与水平轨道间的动摩擦因数为，圆弧轨道与水平轨道平滑连接且电阻不计。现将棒由静止释放，让其沿轨道下滑并进入磁场区域，最终运动到距为处停下，此过程中棒因摩擦一直处于静止状态。重力加速度为，求： 棒刚进入磁场时所受安培力的大小； 整个过程中棒上产生的焦耳热； 若水平轨道光滑，则从棒开始运动到最终处于稳定状态的过程中，通过棒的电荷量为多少？ 【答案】棒下滑到处，根据机械能守恒得， 此时， ， ， 联立解得； 棒进入磁场后，根据动能定理得， 回路中产生的焦耳热， 又因两导体棒电流相同，则棒上产生的焦耳热， 联立解得：； 若水平导轨光滑，根据系统动量守恒定律得：， 对棒，由动量定理可得：， 而， 联立解得：。  三．导体平动的电磁感应图像（共6小题） 13.如图所示，虚线内有垂直纸面向里的匀强磁场区域，磁感应强度大小为。边长为、电阻为的正方形导体线框以恒定的速度沿轴正方向穿过磁场区域。以顺时针方向为感应电流的正方向，线框在图示位置的时刻作为时间的起点。则线框中产生的感应电流随时间变化的图线是(    ) A. B. C. D. 【答案】B  【解析】线圈在时间内还没有进入磁场，则感应电流为零； 线圈在∽时间内，线圈中产生的感应电流为方向为逆时针方向，即负方向 线圈在时间内，线圈中磁通量不变，无感应电流 线圈在时间内，线圈中产生的感应电流为方向为顺时针方向，即正方向。故选B。 14.如图所示，一梯形闭合导线圈沿垂直磁场和磁场竖直边界的方向，匀速向右穿过匀强磁场区域。取感应电流沿逆时针方向为正，则该过程中，该线圈中的感应电流 随时间 变化的关系(    ) A. B. C. D. 【答案】A  【解析】、由楞次定律和，可得感应电流方向先为正后为负，选项 BD均错误 、感应电流先正向增大，再正向不变不为零，后反向增大，选项 A正确，选项 C错误 故选A。 15.有一种监控火车运行的装置，其原理是在火车头车厢底部安装上能产生匀强磁场的磁铁，当其经过固定在轨道间的线圈时便会产生电信号，传输到控制中心，就可了解火车的运行情况，原理图如图甲所示。当某列火车通过该线圈时，控制中心得到线圈中电流大小随时间变化的图像如图乙所示。已知匀强磁场的磁感应强度为，磁场宽度为磁场的宽度小于线圈宽度，线圈所在回路电阻为，下列有关说法正确的是(    ) A. 由图像可知，火车做匀速运动 B. 因，故火车做变加速运动 C. 时间内线圈中的电流方向如图甲所示 D. 火车做匀加速运动且加速度大小为 【答案】D  【解析】、由图像可知，电流均匀增加，根据法拉第电磁感应定律有，根据闭合电路欧姆定律可得，根据加速度的定义式有，整理可得，结合图像可知，两段电流图像斜率相同，故加速度为定值，火车做匀加速直线运动，故AB错误，D正确； C、由右手定则可知，电流方向与图甲所示方向相反，故C错误。 故选：。 16.如图所示，光滑绝缘的水平桌面上有一直角三角形导线框，其中，，两平行虚线间有一垂直于桌面向下的匀强磁场，磁场宽度为，导线框边与虚线边界垂直．现让导线框从图示位置开始沿方向匀速穿过磁场区域．设线框中产生顺时针方向的感应电流为正，则在线框穿过磁场的过程中，产生的感应电流与线框运动距离的函数关系图像正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】D  【解析】在线圈进入范围时，线圈内产生的感应电流为逆时针方向，切割磁感线的有效长度从均匀增加到，可知感应电流均匀增加； 从，线圈切割磁感线的有效长度为不变，感应电流不变，方向为逆时针方向； 从，线圈切割磁感线的有效长度从逐渐增加到，则感应电动势增加到原来的倍，感应电流增加到倍，方向为顺时针方向。 综上所述，故选D。 17.（多选）如图所示，空间有一宽度为的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，是由均匀电阻丝做成的等腰直角三角形线框，边上的高也为图示时刻，边与磁场边界平行，点在磁场边界上。现使线框从图示位置匀速通过磁场区，速度方向始终与磁场边界垂直，若规定图示线框的位置，感应电流沿逆时针方向为正，线框受到的安培力方向向左为正，则下列图象可能正确的为(    ) A. B. C. D. 【答案】AC  【解析】解：、线框刚进入磁场时，磁通量向里增加，根据楞次定律判断可知感应电流沿逆时针方向，为正。线框穿出磁场时，磁通量向里减小，根据楞次定律判断可知感应电流沿顺时针方向，为负，可知图错误。 线框刚进入磁场时，有效切割长度随均匀增大，产生的感应电动势随均匀增大，则感应电流随均匀增大，故A正确，B错误； 、线框刚进入磁场时，感应电动势为，感应电流为，线框受到的安培力为，知图象为过原点的开口向上的抛物线右支。同理可知，线框穿出磁场时，图象也是过原点的开口向上的抛物线右支，故C正确，D错误。 故选：。 18.（多选）如图所示，在水平面内有三根相同的均匀金属棒、和，其中、在点接触，构成“”字形导轨。空间存在垂直于纸面的均匀磁场，给一个向右的初速度，从位置开始计时，运动中金属棒始终与的平分线垂直且和导轨保持良好接触，下列关于回路中电流位移图像和金属棒受到的安培力位移图像，可能正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】AD  【解析】如图所示，以为坐标原点，的角平分线为轴，的角平分线的垂线为轴建立直角坐标系，设，金属棒运动的位移为，金属棒单位长度的电阻为，则金属棒接入电路中的长度为，回路电阻为，金属棒切割磁感线产生的电动势为，回路中产生的感应电流为，随着金属棒速度减小，可知感应电流随位移增加而减小，对，错 金属棒受到的安培力为，可知，故C错 初始状态，，，最终棒会静止，，，，可知安培力随距离先增大后减小，对。 四．磁场变化的电磁感应图像（共6小题） 19.电吉他拾音器的原理图如图甲所示。电吉他琴身上装有线圈，被磁化的琴弦振动时，会使线圈中的磁通量发生变化，从而产生感应电流，经信号放大器放大后传到扬声器。若由于金属弦的振动，螺线管内的磁通量随时间的变化如图乙所示，则螺线管内的感应电流随时间的变化为(    ) A. B. C. D. 【答案】B  【解析】根据、可知，电流方向在改变，并且图像为余弦函数，故选B。 20.如图甲所示，在水平绝缘的桌面上，一个用电阻丝构成的闭合矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，规定磁场的方向垂直于桌面向下为正，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示。下列关于线框中的感应电流规定逆时针为正随时间变化的关系正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】B  【解析】解：在内，磁感应强度向里均匀增加，则线框中产生感应电流，由楞次定律可得电流方向为逆时针； 由法拉第电磁感应定律可得：恒定，则感应电流大小恒定； 内，磁场不变，则线框中磁通量恒定，所以没有感应电流； 内，图像斜率绝对值不变，感应电流不变，电流方向为顺时针； 内，磁场不变，则线框中磁通量恒定，所以没有感应电流； 感应电流与感应电流相同，故B正确、ACD错误。 故选：。 21.如图甲所示，在线圈中通入电流后，在上产生的感应电流随时间变化的规律如图乙所示，、中电流的正方向如图甲中的箭头所示．则通入线圈中的电流随时间变化的图像是图中的(    )          A. B. C. D. 【答案】D  【解析】因为中感应电流大小不变，根据法拉第电磁感定律可知，中磁场的变化是均匀的，即中电流的变化也是均匀的，、C错误； 根据题图乙可知，  时间内中的感应电流产生的磁场方向向左，所以线圈中感应电流产生的磁场方向向左并且减小，或方向向右并且增大，B错误，D正确。 故选D。 22.如图所示，圆形金属线圈内有垂直于纸面的圆形匀强磁场区域，磁感应强度随时间的变化关系为为常量，则线圈中的感应电动势、电流、焦耳热、线圈受到的安培力与时间的关系图像错误的是 A. B. C. D. 【答案】D  【解析】A.由法拉第电磁感应定律：，又， 可得：， 其中为线圈匝数，为线圈面积，为磁感应强度随时间的变化率， 由题意知，所以为常量，因此感应电动势为常量，不随时间变化，故A图像正确 B.由闭合电路的欧姆定律：，其中为线圈电阻，由选项分析知感应电动势为常量，所以电流也为常量，不随时间变化，故 B图像正确 C.由焦耳定律：，由选项分析知电流为常量，所以焦耳热与时间成正比，故 C图像正确 D.线圈未处于磁场中，安培力为零，故 D图像错误。 23.（多选）如图甲所示，一个匝数的圆形导体线圈，面积，线圈总电阻。在线圈中存在面积的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示。一个的电阻与线圈两端、相连接，则下列说法正确的是(    ) A. 端电势比端高 B. 端电势比端低 C. 在内回路产生的电能为 D. 在内电阻上产生的焦耳热为 【答案】BC  【解析】、线圈产生的电动势：，电流，则两端的电压大小：， 由图可知，向外的磁场增强，由楞次定律可知，产生的感应电流为顺时针方向，点的电势低于点的电势，端的电势比端电势低，故A错误，B正确； C、内电路产生的电能，故C正确； D、内电阻上产生的焦耳热为：，故D错误； 故选：。 24.（多选）如图甲，水平放置的两根平行金属导轨一端连接电阻，金属棒与两导轨垂直并保持良好接触。整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示，时刻磁感应强度的方向竖直向下。金属棒始终保持静止，则流过金属棒的电流以流向为正、金属棒所受的摩擦力以水平向右为正随时间变化的图像正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】BC  【解析】由和图像可得，，，感应电动势大小，由闭合电路欧姆定律可得，由楞次定律可知，导体棒中电流方向由流向，金属棒所受的摩擦力，由左手定则可知，方向向左，方向向右，，，由闭合电路欧姆定律可得，由楞次定律可知，导体棒中电流方向由流向，金属棒所受的摩擦力，由左手定则可知，方向向左，方向向右，故BC正确，AD错误； 故选：。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专项01 电磁感应中的电路、电量及图像问题 一．电磁感应中的电路问题（共6小题） 1 二．电磁感应中的电荷量问题（计算）（共6小题） 3 三．导体平动的电磁感应图像（共6小题） 5 四．磁场变化的电磁感应图像（共6小题） 9 一．电磁感应中的电路问题（共6小题） 1.如图所示，单匝线圈电阻，线圈内部存在垂直纸面向外的匀强磁场，线圈面积为，有一个阻值为的电阻两端分别与线圈两端、相连，电阻的一端接地。磁感应强度随时间变化的规律如图所示，则(    ) A. 在时间内，中有电流从流向 B. 当时穿过线圈的磁通量为 C. 在时间内，通过的电流大小为 D. 在时间内，两端电压 2.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行。现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向匀速移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框一边、两点间的电压最大的是(    ) A. B. C. D. 3.半径分别为和的同心半圆导轨、固定在同一水平面内，一长为、电阻为、质量为且质量分布均匀的导体棒置于半圆轨道上面，的延长线通过导轨的圆心，装置的俯视图如图所示。整个装置位于磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场中。在、之间接有一阻值也为的电阻。导体棒在水平外力作用下，以角速度绕顺时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。导轨电阻不计，不计一切摩擦，重力加速度为，则下列说法正确的是(    ) A. 导体棒端相当于电源正极 B. 导体棒两端的电压大小为 C. 流过的电流大小为 D. 外力的功率为 4.如图甲所示，螺线管匝数，横截面积，螺线管导线电阻，电阻。螺线管内部区域可视为存在水平方向的匀强磁场，以水平向右为正方向，磁感应强度大小随时间变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是(    ) A. 回路中感应电流逐渐增大 B. 内回路中的电流为 C. 、两点间的电势差为 D. 内电阻两端的电压为 5.如图所示，三根完全相同的电阻丝一端连在一起并固定在转轴上，另一端分别固定于导体圆环上的、、点，并互成120°角，导体圆环的电阻不计。转轴的右侧空间有垂直于纸面向里的匀强磁场，范围足够大，现让圆环绕转轴顺时针匀速转动，在连续转动的过程中，对其中一根电阻丝，下列说法正确的是(    ) A. 电流方向始终不变 B. 点的电势始终高于点的电势 C. 电流大小始终不变 D. 电流大小有三个不同值 6.（多选）如图所示，匝数为的线圈，电阻为，横截面积为，处于一个随时间均匀增强的磁场中，磁感应强度随时间的变化率为，磁场方向水平向右且与线圈平面垂直，电容器的电容为，两个电阻的阻值均为。下列说法正确的是(    ) A. 通过线圈的电流强度为 B. 从左向右看过来线圈中的电流方向为逆时针 C. 电容器所带的电荷量为 D. 电容器上极板带负电 二．电磁感应中的电荷量问题（计算）（共6小题） 7.如图甲所示，电阻为、匝数为匝的线圈图中只画了匝两端、与电阻相连，。线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场，线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。则下列说法错误的是   A. 点的电势小于点的电势 B. 在线圈位置上感生电场沿逆时针方向 C. 时间内通过电阻的电荷量为 D. 时间内非静电力所做的功为 8.如图所示，闭合导线框的质量忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场。若第一次用时间拉出，外力所做的功为，通过导线横截面的电荷量为；第二次用时间拉出，外力所做的功为，通过导线横截面的电荷量为，则(    ) A. ， B. ， C. ， D. ， 9.如图所示，圆形闭合金属线圈位于磁场方向垂直于线圈平面的匀强磁场中，已知金属线圈的匝数，半径，总电阻。时刻磁场方向垂直线圈平面向里为正方向，磁感应强度随时间变化规律为。下列说法正确的是(    ) A. 内线圈中磁通量的变化量大小为 B. 内通过线圈的电荷量为 C. 时线圈中的感应电流为 D. 时线圈有扩张的趋势 10.如图所示，一“”字形金属框架固定在匀强磁场中，磁场与框架平面垂直，金属棒与框架接触良好，框架面导体和金属棒电阻率相同，截面积相等，现让金属棒从点开始沿“”字形角平分线方向做匀速直线运动，那么金属棒脱离框架前，电路中感应电动势、感应电流、流过回路横截面的电荷量以及金属棒受到的安培力的瞬时功率为随时间变化的图像正确的是(    ) A. B. C. D. 11.如图所示，电阻，圆形金属线圈半径为，线圈导线的电阻也为，半径的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的关系图线如图所示，图线与横、纵轴的交点坐标分别为和，其余导线的电阻不计，求： 线圈中产生的感应电动势的大小； 内通过回路的电荷量。 12.如图所示，和是两条足够长、相距为的平行金属导轨，左侧圆弧轨道表面光滑，右侧水平轨道表面粗糙，并且右侧空间存在一竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。在左侧圆弧轨道上高为处垂直导轨放置一导体棒，在右侧水平轨道上距棒足够远的地方，垂直导轨放置另一导体棒。已知棒和棒的质量分别为和，接入回路部分的电阻分别为和，棒与水平轨道间的动摩擦因数为，圆弧轨道与水平轨道平滑连接且电阻不计。现将棒由静止释放，让其沿轨道下滑并进入磁场区域，最终运动到距为处停下，此过程中棒因摩擦一直处于静止状态。重力加速度为，求： 棒刚进入磁场时所受安培力的大小； 整个过程中棒上产生的焦耳热； 若水平轨道光滑，则从棒开始运动到最终处于稳定状态的过程中，通过棒的电荷量为多少？ 三．导体平动的电磁感应图像（共6小题） 13.如图所示，虚线内有垂直纸面向里的匀强磁场区域，磁感应强度大小为。边长为、电阻为的正方形导体线框以恒定的速度沿轴正方向穿过磁场区域。以顺时针方向为感应电流的正方向，线框在图示位置的时刻作为时间的起点。则线框中产生的感应电流随时间变化的图线是(    ) A. B. C. D. 14.如图所示，一梯形闭合导线圈沿垂直磁场和磁场竖直边界的方向，匀速向右穿过匀强磁场区域。取感应电流沿逆时针方向为正，则该过程中，该线圈中的感应电流 随时间 变化的关系(    ) A. B. C. D. 15.有一种监控火车运行的装置，其原理是在火车头车厢底部安装上能产生匀强磁场的磁铁，当其经过固定在轨道间的线圈时便会产生电信号，传输到控制中心，就可了解火车的运行情况，原理图如图甲所示。当某列火车通过该线圈时，控制中心得到线圈中电流大小随时间变化的图像如图乙所示。已知匀强磁场的磁感应强度为，磁场宽度为磁场的宽度小于线圈宽度，线圈所在回路电阻为，下列有关说法正确的是(    ) A. 由图像可知，火车做匀速运动 B. 因，故火车做变加速运动 C. 时间内线圈中的电流方向如图甲所示 D. 火车做匀加速运动且加速度大小为 16.如图所示，光滑绝缘的水平桌面上有一直角三角形导线框，其中，，两平行虚线间有一垂直于桌面向下的匀强磁场，磁场宽度为，导线框边与虚线边界垂直．现让导线框从图示位置开始沿方向匀速穿过磁场区域．设线框中产生顺时针方向的感应电流为正，则在线框穿过磁场的过程中，产生的感应电流与线框运动距离的函数关系图像正确的是(    ) A. B. C. D. 17.（多选）如图所示，空间有一宽度为的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，是由均匀电阻丝做成的等腰直角三角形线框，边上的高也为图示时刻，边与磁场边界平行，点在磁场边界上。现使线框从图示位置匀速通过磁场区，速度方向始终与磁场边界垂直，若规定图示线框的位置，感应电流沿逆时针方向为正，线框受到的安培力方向向左为正，则下列图象可能正确的为(    ) A. B. C. D. 18.（多选）如图所示，在水平面内有三根相同的均匀金属棒、和，其中、在点接触，构成“”字形导轨。空间存在垂直于纸面的均匀磁场，给一个向右的初速度，从位置开始计时，运动中金属棒始终与的平分线垂直且和导轨保持良好接触，下列关于回路中电流位移图像和金属棒受到的安培力位移图像，可能正确的是(    ) A. B. C. D. 四．磁场变化的电磁感应图像（共6小题） 19.电吉他拾音器的原理图如图甲所示。电吉他琴身上装有线圈，被磁化的琴弦振动时，会使线圈中的磁通量发生变化，从而产生感应电流，经信号放大器放大后传到扬声器。若由于金属弦的振动，螺线管内的磁通量随时间的变化如图乙所示，则螺线管内的感应电流随时间的变化为(    ) A. B. C. D. 20.如图甲所示，在水平绝缘的桌面上，一个用电阻丝构成的闭合矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，规定磁场的方向垂直于桌面向下为正，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示。下列关于线框中的感应电流规定逆时针为正随时间变化的关系正确的是(    ) A. B. C. D. 21.如图甲所示，在线圈中通入电流后，在上产生的感应电流随时间变化的规律如图乙所示，、中电流的正方向如图甲中的箭头所示．则通入线圈中的电流随时间变化的图像是图中的(    )          A. B. C. D. 22.如图所示，圆形金属线圈内有垂直于纸面的圆形匀强磁场区域，磁感应强度随时间的变化关系为为常量，则线圈中的感应电动势、电流、焦耳热、线圈受到的安培力与时间的关系图像错误的是 A. B. C. D. 23.（多选）如图甲所示，一个匝数的圆形导体线圈，面积，线圈总电阻。在线圈中存在面积的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示。一个的电阻与线圈两端、相连接，则下列说法正确的是(    ) A. 端电势比端高 B. 端电势比端低 C. 在内回路产生的电能为 D. 在内电阻上产生的焦耳热为 24.（多选）如图甲，水平放置的两根平行金属导轨一端连接电阻，金属棒与两导轨垂直并保持良好接触。整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示，时刻磁感应强度的方向竖直向下。金属棒始终保持静止，则流过金属棒的电流以流向为正、金属棒所受的摩擦力以水平向右为正随时间变化的图像正确的是(    ) A. B. C. D. 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $