電磁感應(yīng)-電磁感應(yīng)圖象及動量能量問題(學(xué)生版 答案)

1、電磁感應(yīng) 第3講 電磁感應(yīng)中的電路和圖象問題電磁感應(yīng) 第3講 電磁感應(yīng)圖象及動量能量問題1.題型簡述借助圖象考查電磁感應(yīng)的規(guī)律，一直是高考的熱點，此類題目一般分為兩類：(1)由給定的電磁感應(yīng)過程選出正確的圖象；(2)由給定的圖象分析電磁感應(yīng)過程，定性或定量求解相應(yīng)的物理量或推斷出其他圖象.常見的圖象有Bt圖、Et圖、it圖、vt圖及Ft圖等.2.解題關(guān)鍵弄清初始條件、正負(fù)方向的對應(yīng)變化范圍、所研究物理量的函數(shù)表達(dá)式、進(jìn)出磁場的轉(zhuǎn)折點等是解決此類問題的關(guān)鍵.3.解題步驟(1)明確圖象的種類，即是Bt圖還是t圖，或者Et圖、It圖等；(2)分析電磁感應(yīng)的具體過程；(3)用右手定則或楞次定律確定方向

2、的對應(yīng)關(guān)系；(4)結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、牛頓運動定律等知識寫出相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式；(5)根據(jù)函數(shù)關(guān)系式，進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，如分析斜率的變化、截距等；(6)畫圖象或判斷圖象.4.常用方法(1)排除法：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)，特別是分析物理量的正負(fù)，以排除錯誤的選項.(2)函數(shù)法：根據(jù)題目所給條件定量地寫出兩個物理量之間的函數(shù)關(guān)系，然后由函數(shù)關(guān)系對圖象進(jìn)行分析和判斷.1 粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強磁場中，磁場方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行現(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向平移出

3、磁場，如圖所示，則在移出過程中線框一邊a、b兩點間的電勢差絕對值最大的是 ( )2 如圖所示有理想邊界的兩個勻強磁場，磁感應(yīng)強度均為B0.5 T，兩邊界間距s0.1 m，一邊長L0.2 m的正方形線框abcd由粗細(xì)均勻的電阻絲圍成，總電阻為R0.4 ，現(xiàn)使線框以v2 m/s的速度從位置勻速運動到位置，則下列能正確反映整個過程中線框a、b兩點間的電勢差Uab隨時間t變化的圖 ( )3 如圖所示，兩個相鄰的有界勻強磁場區(qū)域，方向相反，且垂直紙面，磁感應(yīng)強度的大小均為B，以磁場區(qū)左邊界為y軸建立坐標(biāo)系，磁場區(qū)域在y軸方向足夠長，在x軸方向?qū)挾染鶠閍.矩形導(dǎo)線框ABCD的CD邊與y軸重合，AD邊長為a

4、.線框從圖示位置水平向右勻速穿過兩磁場區(qū)域，且線框平面始終保持與磁場垂直，線框中感應(yīng)電流i與線框移動距離x的關(guān)系圖象正確的是(以逆時針方向為電流的正方向)()4 . (多選)兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌水平平行放置，間距為l1 m，cd間、de間、cf間分別接阻值為R10 的電阻一阻值為R10 的導(dǎo)體棒ab以速度v4 m/s勻速向左運動，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好；導(dǎo)軌所在平面存在磁感應(yīng)強度大小為B0.5 T、方向豎直向下的勻強磁場下列說法中正確的是 ()A導(dǎo)體棒ab中電流的流向為由b到aBcd兩端的電壓為1 VCde兩端的電壓為1 VDfe兩端的電壓為1 V5. (多選)如圖所示，在坐標(biāo)系xOy中，有

5、邊長為L的正方形金屬線框abcd，其一條對角線ac和y軸重合、頂點a位于坐標(biāo)原點O處在y軸右側(cè)的、象限內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強磁場，磁場的上邊界與線框的ab邊剛好完全重合，左邊界與y軸重合，右邊界與y軸平行t0時刻，線框以恒定的速度v沿垂直于磁場上邊界的方向穿過磁場區(qū)域取沿abcda方向的感應(yīng)電流為正方向，則在線框穿過磁場區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流i、ab間的電勢差Uab隨時間t變化的圖線是下圖中的 ()6 如圖，EOF和EOF為空間一勻強磁場的邊界，其中EOEO，F(xiàn)OFO，且EOOF；OO為EOF的角平分線，OO間的距離為l；磁場方向垂直于紙面向里一邊長為l的正方形導(dǎo)線框沿OO方向勻速通過磁場，

6、t0時刻恰好位于圖示位置規(guī)定導(dǎo)線框中感應(yīng)電流沿逆時針方向時為正，則感應(yīng)電流i與時間t的關(guān)系圖線可能正確的是( )7如圖所示，有一等腰直角三角形的區(qū)域，其斜邊長為2L，高為L.在該區(qū)域內(nèi)分布著如圖所示的磁場，左側(cè)小三角形內(nèi)磁場方向垂直紙面向外，右側(cè)小三角形內(nèi)磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度大小均為B.一邊長為L、總電阻為R的正方形導(dǎo)線框abcd，從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)域取沿abcda的感應(yīng)電流方向為正，則圖中表示線框中電流i隨bc邊的位置坐標(biāo)x變化的圖象正確的是()8(多選)如圖所示，頂角45°的金屬導(dǎo)軌MON固定在水平面內(nèi)，導(dǎo)軌處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強度為

7、B的勻強磁場中一根與ON垂直的導(dǎo)體棒在水平外力作用下以恒定速度v0沿導(dǎo)軌MON向右滑動，導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長度的電阻均為r.導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸點為a和b，導(dǎo)體棒在滑動過程中始終保持與導(dǎo)軌良好接觸t0時導(dǎo)體棒位于頂角O處，則流過導(dǎo)體棒的電流強度I、導(dǎo)體棒內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱Q、導(dǎo)體棒做勻速直線運動時水平外力F、導(dǎo)體棒的電功率P各量大小隨時間變化的關(guān)系正確的是()9.(多選)如圖所示，垂直紙面的正方形勻強磁場區(qū)域內(nèi)，有一位于紙面且電阻均勻的正方形導(dǎo)體框abcd，現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個方向以v、3v速度勻速拉出磁場，則導(dǎo)體框從兩個方向移出磁場的兩過程中()A導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同B導(dǎo)體

8、框中產(chǎn)生的焦耳熱相同C導(dǎo)體框ad邊兩端電勢差相同D通過導(dǎo)體框截面的電荷量相同10.(多選)如圖所示，在光滑水平面內(nèi)，虛線右側(cè)存在勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外，一正方形金屬線框質(zhì)量為m，電阻為R，邊長為L，從虛線處進(jìn)入磁場時開始計時，在外力作用下，線框由靜止開始，以垂直于磁場邊界的恒定加速度a進(jìn)入磁場區(qū)域，t1時刻線框全部進(jìn)入磁場，規(guī)定順時針方向為感應(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，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為q，選項中Pt圖象和qt圖象均為拋物線，則這些量隨時間變化的圖象正確的是()11如圖所示，兩光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L，直導(dǎo)線MN垂直跨在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，整個

9、裝置處在垂直于紙面向里的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B.電容器的電容為C，除電阻R外，導(dǎo)軌和導(dǎo)線的電阻均不計現(xiàn)給導(dǎo)線MN一初速度，使導(dǎo)線MN向右運動,當(dāng)電路穩(wěn)定后，MN以速度v向右做勻速運動時A電容器兩端的電壓為零B電阻兩端的電壓為BLvC電容器所帶電荷量為CBLvD為保持MN勻速運動，需對其施加的拉力大小為12(多選)如圖所示，在光滑水平桌面上有一邊長為L、電阻為R的正方形導(dǎo)線框，在導(dǎo)線框右側(cè)有一寬度為d(dL)的條形勻強磁場區(qū)域，磁場的邊界與導(dǎo)線框的一邊平行，磁場方向豎直向下導(dǎo)線框以某一初速度向右運動，t0時導(dǎo)線框的右邊恰與磁場的左邊界重合，并以此位置開始計時并作為導(dǎo)線框位移x的起點，隨后導(dǎo)線

10、框進(jìn)入并通過磁場區(qū)域下列圖象中，可能正確描述上述過程的是()13如圖所示，空間存在兩個磁場，磁感應(yīng)強度大小均為B，方向相反且垂直紙面，MN、PQ為其邊界，OO為其對稱軸，一導(dǎo)線折成邊長為L的正方形閉合線框abcd，線框在外力作用下由紙面內(nèi)圖示位置從靜止開始向右做勻加速運動，若電流以逆時針方向為正方向，則從線框開始運動到ab邊剛進(jìn)入到PQ右側(cè)磁場的過程中，能反映線框中感應(yīng)電流隨時間變化規(guī)律的圖象是()14.(多選)如圖甲所示，光滑絕緣水平面，虛線MN的右側(cè)存在方向豎直向下、磁感應(yīng)強度大小為B2 T的勻強磁場，MN的左側(cè)有一質(zhì)量為m0.1 kg的矩形線圈bcde，bc邊長L10.2 m，電阻R2

11、.t0時，用一恒定拉力F拉線圈，使其由靜止開始向右做勻加速運動，經(jīng)過1 s，線圈的bc邊到達(dá)磁場邊界MN，此時立即將拉力F改為變力，又經(jīng)過1 s，線圈恰好完全進(jìn)入磁場，在整個運動過程中，線圈中感應(yīng)電流i隨時間t變化的圖象如圖乙所示則()A恒定拉力大小為0.05 NB線圈在第2 s內(nèi)的加速度大小為1 m/s2C線圈be邊長L20.5 mD在第2 s內(nèi)流過線圈的電荷量為0.2 C15(多選)在豎直方向上有四條間距均為L0.5 m的水平虛線L1、L2、L3、L4，在L1、L2之間和L3、L4之間存在勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小均為1 T，方向垂直于紙面向里現(xiàn)有一矩形線圈abcd，長度ad3L，寬度cdL

12、，質(zhì)量為0.1 kg，電阻為1 ，將其從圖示位置由靜止釋放(cd邊與L1重合)，cd邊經(jīng)過磁場邊界線L3時恰好做勻速直線運動，整個運動過程中線圈平面始終處于豎直方向，cd邊水平(g取10 m/s2)則()Acd邊經(jīng)過磁場邊界線L3時通過線圈的電荷量為0.5 CBcd邊經(jīng)過磁場邊界線L3時的速度大小為4 m/sCcd邊經(jīng)過磁場邊界線L2和L4的時間間隔為0.25 sD線圈從開始運動到cd邊經(jīng)過磁場邊界線L4過程，線圈產(chǎn)生的熱量為0.7 J16.(多選)矩形導(dǎo)線框abcd放在勻強磁場中處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖6甲所示。一磁場的磁感線方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，磁感應(yīng)強度的大小B隨時間t變化的圖象如圖乙所示

13、。t0時刻，磁感應(yīng)強度的方向垂直導(dǎo)線框平面向里，在04 s時間內(nèi)，導(dǎo)線框ad邊所受安培力F安隨時間t變化的圖象(規(guī)定向左為安培力的正方向)及導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流I隨時間t變化的圖象(規(guī)定順時針方向為電流的正方向)可能是圖中的()17(多選)有一變化的勻強磁場垂直于如圖甲所示的線圈平面，若規(guī)定磁場垂直線圈平面向里為磁感應(yīng)強度B的正方向，電流從a經(jīng)R流向b為電流的正方向?，F(xiàn)已知R中的感應(yīng)電流I隨時間t變化的圖象如圖乙所示，那么垂直穿過線圈平面的磁場可能是圖中的()18.(多選)如圖甲所示，閉合矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強磁場中，磁場的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示

14、.規(guī)定垂直紙面向外為磁場的正方向，順時針為線框中感應(yīng)電流的正方向，水平向右為安培力的正方向.關(guān)于線框中的感應(yīng)電流i與ad邊所受的安培力F隨時間t變化的圖象，下列選項中正確的是()19.如圖，矩形閉合導(dǎo)體線框在勻強磁場上方，由不同高度靜止釋放，用t1、t2分別表示線框ab邊和cd邊剛進(jìn)入磁場的時刻線框下落過程形狀不變，ab邊始終保持與磁場水平邊界線OO平行，線框平面與磁場方向垂直設(shè)OO下方磁場區(qū)域足夠大，不計空氣的影響，則下列哪一個圖象不可能反映線框下落過程中速度v隨時間t變化的規(guī)律()20(多選)如圖所示，一個“日”字形金屬框架豎直放置，AB、CD、EF邊水平且間距均為L，阻值均為R，框架其余

15、部分電阻不計水平虛線下方有一寬度為L的垂直紙面向里的勻強磁場釋放框架，當(dāng)AB邊剛進(jìn)入磁場時框架恰好勻速，從AB邊到達(dá)虛線至線框穿出磁場的過程中，AB兩端的電勢差UAB、AB邊中的電流I(設(shè)從A到B為正)隨位移x變化的圖象正確的是()21如圖6甲所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成角，M、P兩端接一電阻為R的定值電阻，電阻為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置且棒兩端始終與導(dǎo)軌接觸良好，其他部分電阻不計整個裝置處在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中t0時對金屬棒施加一平行于導(dǎo)軌向上的外力F，使金屬棒由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運動，通過定值電阻R的電荷量q隨時間的平方t2變化的關(guān)系

16、如圖乙所示下列關(guān)于穿過回路abPMa的磁通量、金屬棒的加速度a、外力F、通過電阻R的電流I隨時間t變化的圖象中正確的是()圖622.（多選）如圖所示，左側(cè)接有定值電阻R的光滑導(dǎo)軌處于垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，導(dǎo)軌間距為d，一質(zhì)量為m、阻值為r的金屬棒在水平拉力F作用下由靜止開始運動，速度與位移始終滿足vkx，棒與導(dǎo)軌接觸良好，則在金屬棒移動l的過程中()A金屬棒的動量對時間的變化率增大B拉力的沖量為kmlC通過R的電荷量為qD電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為QR23. (多選)如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在水平面上，間距為L，空間存在著方向豎直向上的磁感應(yīng)強度大小

17、為B的勻強磁場，在導(dǎo)軌上放有兩根質(zhì)量分別為m和2m的金屬棒ab、cd，兩棒和導(dǎo)軌垂直且接觸良好，有效電阻均為R，導(dǎo)軌電阻不計?，F(xiàn)給金屬棒ab水平向左的瞬時沖量I0，同時給cd棒水平向右的瞬時沖量2I0，則在以后的運動過程中()A通過ab棒的最大電流為Bcd棒的最大加速度為C最終兩金屬棒將靜止在導(dǎo)軌上D整個過程中該系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱為24如圖所示，MN、PQ是足夠長的光滑平行導(dǎo)軌，其間距為L，且MPMN.導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角30°.MP接有電阻R，有一勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強度為B0，將一根質(zhì)量為m的金屬棒ab緊靠MP放在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的電阻也為R，其余電阻

18、均不計現(xiàn)質(zhì)量為m的重物通過與導(dǎo)軌平行且足夠長的繩，沿導(dǎo)軌平面向上拉金屬棒，使金屬棒從靜止開始沿導(dǎo)軌向上運動金屬棒運動過程中始終與MP平行，當(dāng)金屬棒滑行至cd處時己經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定速度，MP到cd的距離為s.不計定滑輪的質(zhì)量、一切摩擦及空氣阻力，重力加速度大小為g，求：(1)金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度；(2)金屬棒從靜止開始運動到cd的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量；(3)若將金屬棒滑行至cd處的時刻記作t0，從此時刻起，讓磁感應(yīng)強度逐漸減小，可使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，求出磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系式25如圖所示，兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角30°的斜面上，導(dǎo)軌電阻不計，間距L0.4 m，

19、導(dǎo)軌所在空間被分成區(qū)域和，兩區(qū)域的邊界與斜面的交線為MN.中的勻強磁場方向垂直斜面向下，中的勻強磁場方向垂直斜面向上，兩磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B0.5 T在區(qū)域中，將質(zhì)量m10.1 kg、電阻R10.1 的金屬條ab放在導(dǎo)軌上，ab剛好不下滑然后，在區(qū)域中將質(zhì)量m20.4 kg、電阻R20.1 的光滑導(dǎo)體棒cd置于導(dǎo)軌上，由靜止開始下滑cd在滑動過程中始終處于區(qū)域的磁場中，ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸，取g10 m/s2，問：(1)cd下滑的過程中，ab中的電流方向；(2)ab剛要向上滑動時，cd的速度v為多大；(3)從cd開始下滑到ab剛要向上滑動的過程中，cd滑動的距

20、離x3.8 m，此過程中ab上產(chǎn)生的熱量Q是多少26.如圖所示，PQ和MN是固定于傾角為30°斜面內(nèi)的平行光滑金屬軌道，軌道足夠長，其電阻可忽略不計。金屬棒ab、cd放在軌道上，始終與軌道垂直，且接觸良好。金屬棒ab的質(zhì)量為m1200 g、金屬棒cd的質(zhì)量為m2100 g，長度均為L2 m、電阻均為R3 ；兩金屬棒的長度恰好等于軌道的間距，并與軌道形成閉合回路。整個裝置處在垂直斜面向上、磁感應(yīng)強度為B0.5 T的勻強磁場中，若鎖定兩金屬棒不動，金屬棒cd受到與其垂直且沿斜面向上的恒力F1.5 N作用。某時刻t00時，同時解鎖讓兩棒都從靜止開始運動，直到t12.4 s時金屬棒ab開始做

21、勻速運動。重力加速度為g10 m/s2。求：(1)t12.4 s時，金屬棒ab的熱功率；(2)t12.4 s時，金屬棒ab和金屬棒cd的速度大小分別是多少；(3)02.4 s內(nèi)通過金屬棒ab的電荷量；(4)02.4 s內(nèi)金屬棒ab產(chǎn)生的焦耳熱。27.如圖所示，足夠長的水平軌道左側(cè)b1b2c1c2部分軌道間距為2L，右側(cè)c1c2d1d2部分的軌道間距為L，曲線軌道與水平軌道相切于b1b2，所有軌道均光滑且電阻不計。在水平軌道內(nèi)有斜向下與豎直方向成37°的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B0.1 T。質(zhì)量為M0.2 kg的金屬棒B垂直于導(dǎo)軌靜止放置在右側(cè)窄軌道上，質(zhì)量為m0.1 kg的金屬棒A

22、自曲線軌道上a1a2處由靜止釋放，兩金屬棒在運動過程中始終相互平行且與導(dǎo)軌保持良好接觸，A棒總在寬軌上運動，B棒總在窄軌上運動。已知：兩金屬棒接入電路的有效電阻均為R0.2 ，h0.2 m，L0.2 m，sin37°0.6，cos37°0.8，g10 m/s2，求：(1)金屬棒A滑到b1b2處時的速度大小；(2)金屬棒B勻速運動的速度大小；(3)在兩棒整個的運動過程中通過金屬棒A某截面的電荷量；(4)在兩棒整個的運動過程中金屬棒A、B在水平導(dǎo)軌間掃過的面積之差。電磁感應(yīng)第3講 電磁感應(yīng)圖象及動量能量問題（答案）1 B解析線框各邊電阻相等，切割磁感線的那個邊為電源，電動勢相同

23、均為Blv.在A、C、D中，UabBlv，B中，UabBlv，選項B正確2 A解析ab邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為EBLv0.2 V，線框中感應(yīng)電流為I0.5 A，所以在05×102 s時間內(nèi)，a、b兩點間電勢差為U1I×R0.15 V；在5×102 s10×102 s時間內(nèi)，ab兩端電勢差U2E0.2 V；在10×102 s15×102 s時間內(nèi)，a、b兩點間電勢差為U1I×R0.05 V.3答案C解析由楞次定律可知，剛進(jìn)入磁場時電流沿逆時針方向，線框在磁場中時電流沿順時針方向，出磁場時沿逆時針方向，進(jìn)入磁場和穿出磁場等

24、效為一條邊切割磁感線，在磁場中時，AB邊和CD邊均切割磁感線，相當(dāng)于兩等效電源串聯(lián)，故電流為進(jìn)入磁場和穿出時的兩倍，所以C正確4答案BD解析由右手定則可判知A選項錯；由法拉第電磁感應(yīng)定律EBlv0.5×1×4 V2 V，UcdE1 V，B正確；由于de、cf間電阻沒有電流流過，故UcfUde0，所以UfeUcd1 V，C錯誤，D正確5答案AD解析在ab邊通過磁場的過程中，利用楞次定律或右手定則可判斷出電流方向為逆時針方向，即沿正方向，電流在減小，UabI(RbcRcdRda)在減小在cd邊通過磁場的過程中，可判斷出電流為順時針方向，即沿負(fù)方向，電流逐漸減小，UabIRab逐

25、漸減小，A、D正確.6 B解析本題中四個選項都是it關(guān)系圖線，故可用排除法因在第一個階段內(nèi)通過導(dǎo)線框的磁通量向里增大，由楞次定律可判定此過程中電流沿逆時針方向，故C、D錯誤由于穿過整個磁場區(qū)域的磁通量變化量0，由q可知整個過程中通過導(dǎo)線框的總電荷量也應(yīng)為零，而在it圖象中圖線與時間軸所圍總面積表示通過的總電荷量，為零，即時間軸的上下圖形面積的絕對值應(yīng)相等故A錯誤，B正確7答案D解析bc邊的位置坐標(biāo)x在L2L過程，線框bc邊有效切割長度為l1xL，感應(yīng)電動勢為EBl1vB(xL)v，感應(yīng)電流i1，根據(jù)楞次定律判斷出感應(yīng)電流方向沿abcda，為正值，x在2L3L過程，ad邊和bc邊都切割磁感線，產(chǎn)

26、生感應(yīng)電動勢，根據(jù)楞次定律判斷出感應(yīng)電流方向沿adcba，為負(fù)值，有效切割長度為l2L，感應(yīng)電動勢為EBl2vBLv，感應(yīng)電流i2.x在3L4L過程，線框ad邊有效切割長度為l3L(x3L)4Lx，感應(yīng)電動勢為EBl3vB(4Lx)v，感應(yīng)電流i3，根據(jù)楞次定律判斷出感應(yīng)電流方向沿abcda，為正值根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知，D正確8.AC0到t時間內(nèi)，導(dǎo)體棒的位移為：xv0t，t時刻，導(dǎo)體棒的長度為：lx，導(dǎo)體棒的電動勢為EBlv0，回路總電阻為：R(2xx)r，電流強度為：I，故I的大小保持不變，電流方向為ba，A項正確；t時刻導(dǎo)體棒的電功率：PI2R2×v0tr，D項錯誤因為Pt，所以Q

27、Pt，Qt圖線是開口向上的拋物線，B項錯誤；導(dǎo)體棒做勻速直線運動，水平外力與安培力平衡，則有FBIl，C項正確9答案AD解析由右手定則可得兩種情況導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同，A項正確；熱量QI2Rt()2R·，可知導(dǎo)體框產(chǎn)生的焦耳熱與運動速度有關(guān)，B項錯誤；電荷量qIt·，故通過截面的電荷量與速度無關(guān)，電荷量相同，D項正確；以速度v拉出時，UadBlv，以速度3v拉出時，UadBl·3v，C項錯誤10答案CD解析線框切割磁感線運動，則有運動速度vat，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢EBLv，所以產(chǎn)生感應(yīng)電流i，故A錯誤；對線框受力分析，由牛頓第二定律得FF安ma，F(xiàn)安BLi，

28、解得：Fma，故B錯誤；電功率Pi2R，P與t是二次函數(shù)，圖象為拋物線，故C正確；由電荷量表達(dá)式，則有q，q與t是二次函數(shù)，圖象為拋物線，故D正確.11答案C解析當(dāng)導(dǎo)線MN勻速向右運動時，導(dǎo)線MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定，穩(wěn)定后，電容器既不充電也不放電，無電流產(chǎn)生，故電阻兩端沒有電壓，電容器兩極板間的電壓為UEBLv，所帶電荷量QCUCBLv，故A、B錯，C對；MN勻速運動時，因無電流而不受安培力，故拉力為零，D錯12BD導(dǎo)線框以一定初速度進(jìn)入磁場，則感應(yīng)電動勢為：EBLv，根據(jù)閉合電路歐姆定律，則感應(yīng)電流為：I ；安培力為：FBIL；由牛頓第二定律為：Fma，則有：a，由于v 減小，所以a也減小

29、；當(dāng)導(dǎo)線框完全進(jìn)入磁場后，不受到安培力，所以做勻速直線運動；當(dāng)導(dǎo)線框出磁場時，速度與時間的關(guān)系與進(jìn)入磁場相似，而速度與時間的斜率表示加速度，則A錯誤，B正確；導(dǎo)線框進(jìn)入磁場時，設(shè)某時刻進(jìn)入磁場的距離為x，此時導(dǎo)線框的速度為v，則由動量定理：B Ltmvmv0，其中tq，則vv0x；同樣，當(dāng)導(dǎo)線框完全進(jìn)入磁場后，不受到安培力，所以做勻速直線運動，當(dāng)導(dǎo)線框出磁場時，速度v與位移x的關(guān)系與進(jìn)入磁場相似，則C錯誤，D正確13答案B解析由法拉第電磁感應(yīng)定律知在ab邊運動到MN邊界的過程中感應(yīng)電動勢E2BLv2BLat，感應(yīng)電流為it，C、D錯；在ab邊從MN邊界運動到PQ邊界的過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

30、EBLvBLat，感應(yīng)電流為it，即剛過MN邊界時感應(yīng)電動勢、感應(yīng)電流均減小一半，所以A錯，B對14答案ABD解析在第1 s末，i1，EBL1v1，v1a1t1，F(xiàn)ma1，聯(lián)立得F0.05 N，A項正確在第2 s內(nèi)，由題圖乙分析知線圈做勻加速直線運動，第2 s末i2，EBL1v2，v2v1a2t2，解得a21 m/s2，B項正確在第2 s內(nèi)，vv2a2L2，得L21 m，C項錯誤q0.2 C，D項正確15答案BD解析cd邊從L1運動到L2，通過線圈的電荷量為q C0.25 C，故A錯誤；cd邊經(jīng)過磁場邊界線L3時恰好做勻速直線運動，根據(jù)平衡條件有mgBIL，而I，聯(lián)立兩式解得v m/s4 m/

31、s，故B正確；cd邊從L2到L3的過程中，穿過線圈的磁通量沒有改變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，不受安培力，線圈做勻加速直線運動，加速度為g，設(shè)此過程的時間為t1，此過程的逆過程為勻減速運動，由運動學(xué)公式得Lvt1gt，cd邊從L3到L4的過程做勻速運動，所用時間為t20.125 s，故cd邊經(jīng)過磁場邊界線L2和L4的時間間隔為t1t20.25 s，故C錯誤；線圈從開始運動到cd邊經(jīng)過磁場邊界線L4過程，根據(jù)能量守恒得Qmg·3Lmv20.7 J，故D正確16答案AD解析由法拉第電磁感應(yīng)定律，02 s和24 s的感應(yīng)電流大小相等且方向相反，選項A正確；由安培力FBIL可得02 s和24 s的安

32、培力呈線性變化，選項D正確。17答案AB解析當(dāng)磁感應(yīng)強度垂直線圈平面向里均勻減小時，由楞次定律可判斷感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場也垂直線圈平面向里，再由安培定則和法拉第電磁感應(yīng)定律可判斷感應(yīng)電流的大小恒定且從a經(jīng)R流向b；當(dāng)磁感應(yīng)強度垂直線圈平面向里均勻增大時，由楞次定律可判斷感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場垂直線圈平面向外，再由安培定則和法拉第電磁感應(yīng)定律可判斷感應(yīng)電流的大小恒定且從b經(jīng)R流向a，選項A、B正確，C、D錯誤。18答案BC解析由題圖乙可知，01 s內(nèi)，B增大，增大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流沿順時針方向，為正值，12 s內(nèi)，磁通量不變，無感應(yīng)電流，23 s內(nèi)，B的方向垂直紙面向外，B減小，減小，由楞次定

33、律可知，感應(yīng)電流沿逆時針方向，為負(fù)值，34 s內(nèi)，B的方向垂直紙面向里，B增大，增大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流沿逆時針方向，感應(yīng)電流為負(fù)值，A錯誤，B正確；由左手定則可知，在01 s內(nèi)，ad邊受到的安培力方向水平向右，是正值，12 s內(nèi)無感應(yīng)電流，ad邊不受安培力，23 s，安培力方向水平向左，是負(fù)值，34 s，安培力方向水平向右，是正值.由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動勢ES，感應(yīng)電流I，由Bt圖象可知，在每一時間段內(nèi)，的大小是定值，在各時間段內(nèi)I是定值，ad邊受到的安培力FBIL，I、L不變，B均勻變化，則安培力F均勻變化，不是定值，C正確，D錯誤.19答案A解析線框在0t1這段時間內(nèi)做

34、自由落體運動，vt圖象為過原點的傾斜直線，t2之后線框完全進(jìn)入磁場區(qū)域中，無感應(yīng)電流，線框不受安培力，只受重力，線框做勻加速直線運動，vt圖象為傾斜直線t1t2這段時間線框受到安培力作用，線框的運動類型只有三種，即可能為勻速直線運動、也可能為加速度逐漸減小的加速直線運動，還可能為加速度逐漸減小的減速直線運動，而A選項中，線框做加速度逐漸增大的減速直線運動是不可能的，故不可能的vt圖象為A選項中的圖象20.AC0L過程中，此時AB相當(dāng)于內(nèi)阻為R的電源，B為電源正極，電勢較高，AB兩端的電勢差為路端電壓，設(shè)為U，此時由歐姆定律有：I0，UI0·R，其中E為電源電壓，I0為電路總電流；L2

35、L過程中，CD相當(dāng)于內(nèi)阻為R的電源，此時UBAEI0REU，所以UABU；2L3L過程中，EF相當(dāng)于內(nèi)阻為R的電源，此時UBAEI0REU，所以UABU，則A圖象符合，A項正確，B項錯誤；0L過程中，因為AB邊剛進(jìn)入磁場時框架恰好勻速，由受力平衡可知，電流方向從A到B，此時電流I1；L2L過程中，CD相當(dāng)于內(nèi)阻為R的電源，電流方向從B到A，此時電流I2I1；2L3L過程中，EF相當(dāng)于內(nèi)阻為R的電源，電流方向從B到A，此時電流I3I1，則C圖象符合，C項正確，D項錯誤21.C設(shè)金屬導(dǎo)軌間的距離為l，金屬棒沿導(dǎo)軌向上運動的位移為x，由題圖乙可得qtkt2，xt2，故金屬棒做勻加速直線運動，B錯誤；

36、由Bl可知，A錯誤；回路中的電流It，由牛頓第二定律有Fmgsin BIlma，故有Ftmgsin ma，C正確，D錯誤22答案ABD解析由vkx知棒在做加速度增大的加速運動，合力增大，動量對時間的變化率即為合力，A項正確，根據(jù)動量定理IFBdqmkl，q，解得IFkml，C項錯誤，B項正確；由功能關(guān)系知E電W安，F(xiàn)安x，W安l，且QRE電，解得QR，因此D項正確。23答案BD解析開始時，由Imv可得兩棒的初速度v0，此時回路中的電流最大為I，cd棒受到的安培力最大F安BIL，則加速度最大a，此后兩棒均做減速運動，由于兩棒構(gòu)成的系統(tǒng)在水平方向上不受外力，系統(tǒng)動量守恒，則有2I0I03mv，解得v，一起向右勻速運動則無感應(yīng)電流，B項正確，A、C兩項錯誤；由能量守恒定律可知，該系統(tǒng)產(chǎn)生熱量Q×3mv×3mv2，D項正確。24答案(1)(2)mgs (3)B解析(1)根據(jù)平衡條件有： mgmgsin F安切割產(chǎn)生的電動勢為：EB0Lv電流為：I金屬棒所受的安培力：F安B0IL解得：v(2)金屬棒從靜止開始運動到cd的過程，由能量守恒關(guān)系得：mgsmgssin ·2mv2Q電阻R上產(chǎn)生的熱量為：QRQ解得QRmgs(3)當(dāng)回路中的總磁通量