切割圖像的判定

1、第1頁(yè) 共 10頁(yè)第 2 頁(yè) 共 10 頁(yè)未命名學(xué)校:姓名： 班級(jí)： 考號(hào)： 線框從靜止開始沿 x 軸正方向勻加速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。若規(guī)定逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡?流的正方向，則反映線框中感應(yīng)電流變化規(guī)律的圖像是一、單選題1如圖所示 ,邊長(zhǎng)為 的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一個(gè)邊長(zhǎng)為 的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場(chǎng)方向垂直,導(dǎo)線框和虛線框的對(duì)角線重合 ,從 開始，使導(dǎo)線框從圖示位置開始以恒定速度沿對(duì)角線方向移動(dòng)進(jìn) 入磁場(chǎng) ,直到整個(gè)導(dǎo)線框離開磁場(chǎng)區(qū)域。用表示導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流 ,取逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎瑒t下列表示 關(guān)系的圖線中 ,正確的是3如圖，一有界區(qū)域內(nèi)，存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B和 2B，方向分別

2、垂直D2如圖所示，一有界區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B ，方向垂直紙面向里，磁場(chǎng)寬度為 L;正方形導(dǎo)線框 abcd的邊長(zhǎng)也為 L，當(dāng) bc 邊位于磁場(chǎng)左邊緣時(shí)，于光滑水平桌面向下和向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度均為L(zhǎng) ；邊長(zhǎng)為 L 的正方 形框 abed的 be 邊緊靠磁場(chǎng)邊緣置于桌面上，使線框勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，若 以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较?，能反映線框中感應(yīng)電流變化規(guī)律的是圖第 3 頁(yè) 共 10 頁(yè)ABCDABCDCABD第4頁(yè) 共 10頁(yè)4如圖所示，有一個(gè)等腰直角三角形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域.直角邊長(zhǎng)為 L ，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B，方向垂直紙面向外，一邊長(zhǎng)為L(zhǎng) 、總電阻 R 的正方形閉合導(dǎo)線框 abcd，

3、從圖示位置開始沿 x軸正方向以速度 v 垂直磁場(chǎng)勻速穿過(guò)磁場(chǎng)邊位置坐標(biāo) x 變化的圖象正確的是5邊長(zhǎng)為 a 的正三角形金屬框架的左邊豎直且與磁場(chǎng)右邊界平行，該框架完全處于垂直框架平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中現(xiàn)把框架勻速水平向右拉出磁場(chǎng)，如圖所示，則下列圖象與這一過(guò)程相符合的是 ( )區(qū) .取電流沿 a b c d a 的方向?yàn)檎?，則圖中表示線框中感應(yīng)電流i 隨 bc6如圖所示，某空間中存在一個(gè)有豎直邊界的水平方向磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的圖像為 （規(guī)定電流順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?）（ ）BCDA勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，現(xiàn)將一個(gè)等腰梯形閉合導(dǎo)線圈abcd，從圖示位置（ ab 邊處于磁場(chǎng)區(qū)域的左邊界）垂直于磁場(chǎng)

4、方向水平從磁場(chǎng)左側(cè)以速度v 勻速拉過(guò)這個(gè)區(qū)域，其中 ab=L，cd=3L ，梯形高為 2L，線框 abcd 的總電阻為 R。下圖中， ，則能正確反映該過(guò)程線圈中感應(yīng)電流 i 隨時(shí)間 t 變化的是（規(guī) 定 adcba 的方向?yàn)殡娏髡较颍?如圖所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一個(gè)電阻為 R、半徑為 L、圓心角為 45的扇形閉合導(dǎo)線框繞垂直于紙面的O 軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng) （O軸位于磁場(chǎng)邊界 ），周期為 T，t0 時(shí)刻線框置于如圖所示位置， 則8如圖所示， 邊長(zhǎng)為 L 的菱形由兩個(gè)等邊三角形 abd 和 bcd 構(gòu)成， 在三角形abd 內(nèi)存在垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)

5、，在三角形 bcd 內(nèi)存在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度也為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 一個(gè)邊長(zhǎng)為 L 的等邊三角形導(dǎo)線框 efg 在紙面內(nèi)向右勻速穿過(guò)磁場(chǎng)，頂點(diǎn) e始終在直線 ab 上，底邊 gf始終與直線 dc 重合 規(guī)定逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较?，過(guò)程中，感應(yīng)電流隨位移變化的圖象是（在導(dǎo)線框通過(guò)磁場(chǎng)的第5頁(yè) 共 10頁(yè)第 6 頁(yè) 共 10 頁(yè)第 7 頁(yè) 共 10 頁(yè)第8頁(yè) 共 10頁(yè)ABCCD9 水平面上存在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)， 磁場(chǎng)的邊界是 MN ，在 MN 左側(cè)無(wú)磁 場(chǎng)，如圖所示現(xiàn)有一個(gè)閉合的金屬線框以恒定速度從 MN 左側(cè)水平進(jìn)入勻 強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域線框中的電流隨時(shí)間變化的it 圖象如圖所示，則線框的形狀

6、可能是圖中的（ ）AB10如圖中 PQRS 為一正方形導(dǎo)線框，它以恒定速度向右進(jìn)入以MN 為邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)， 磁場(chǎng)方向垂直線框平面， MN 線與線框的邊成 45角。從 S 點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)開始計(jì)時(shí)，以順時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏髡较?，則線框中感應(yīng)電流 I 與時(shí)間t 的關(guān)系圖為（）D、多選題11如圖所示，一個(gè)高度為L(zhǎng) 的矩形線框無(wú)初速地從高處落下，設(shè)線框下落過(guò)程中，下邊保持水平向下平動(dòng)。在線框的下方，有一個(gè)上、下界面都是水第9頁(yè) 共 10頁(yè)第 10 頁(yè) 共 10 頁(yè)平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)， 磁場(chǎng)區(qū)高度為 2L ，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直。 閉合線圈下 落后，剛好勻速進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)，進(jìn)入過(guò)程中，線圈中的感應(yīng)電流I0 隨位移變化

7、的圖象可能是（ ）本卷由系統(tǒng)自動(dòng)生成，請(qǐng)仔細(xì)校對(duì)后使用，答案僅供參考答案第 頁(yè)，總 6 頁(yè)參考答案1D【解析】【分析】 根據(jù)感應(yīng)電流大小和方向，將選項(xiàng)逐一代入，檢查是否符合題意來(lái)選擇【詳解】 導(dǎo)線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后，沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生。故A、B 均錯(cuò)誤。進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)過(guò)程，線框有效切割長(zhǎng)度變化，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流在變化，故 C 錯(cuò)誤。線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程，有效 切割長(zhǎng)度 L 均勻增大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E均勻增大，感應(yīng)電流 I 均勻增大。穿出磁場(chǎng)過(guò)程，有效 切割長(zhǎng)度 L 均勻減小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E均勻減小，感應(yīng)電流 I 均勻減小，兩個(gè)過(guò)程感應(yīng)電流的 方向相反。故 D 正確。故選 D?！军c(diǎn)睛】 本題采用的是排

8、除法做選擇題常用方法有直判法、排除法、代入法、特殊值法、圖象法等 等2B【解析】【分析】 由楞次定律可判斷線圈中的電流方向；由 E=BLV 及勻加速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得出電流隨時(shí)間的 變化規(guī)律?！驹斀狻吭O(shè)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的加速度為 ，則某時(shí)刻其速度所以在 0-t1時(shí)間內(nèi)（即當(dāng) bc邊位于磁場(chǎng)左邊緣時(shí)開始計(jì)時(shí)，到bc 邊位于磁場(chǎng)右邊緣結(jié)束）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得： ，電動(dòng)勢(shì)為逆時(shí)針?lè)较蛴砷]合電路歐姆定律得： ，電流為正。其中 R 為線框的總電阻。所以在 0-t1 時(shí)間內(nèi)，故 AC 錯(cuò)誤；從 t1 時(shí)刻開始，換 ad 邊開始切割磁場(chǎng)，電動(dòng)勢(shì)大小，其中 ，電動(dòng)勢(shì)為順時(shí)針?lè)较驗(yàn)樨?fù)電流： ，電流為負(fù)（即 ， ）其

9、中 ，電流在 t1時(shí)刻方向突變， 突變瞬間， 電流大小保持 不變。故 B 正確， D 錯(cuò)誤。故選 B ?！军c(diǎn)睛】對(duì)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的圖象問(wèn)題， 經(jīng)常是根據(jù)楞次定律或右手定則判斷電流方向， 根據(jù)法拉 第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律求解感應(yīng)電流隨時(shí)間變化關(guān)系， 然后推導(dǎo)出縱坐標(biāo)與 橫坐標(biāo)的關(guān)系式，由此進(jìn)行解答，這是電磁感應(yīng)問(wèn)題中常用的方法和思路3A【解析】【分析】線框以速度 v 勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域， 穿過(guò)線框的磁通量由磁場(chǎng)與面積決定， 而面積卻由線框?qū)?度與位移決定，但位移是由速度與時(shí)間決定，所以磁通量是磁場(chǎng)、線框?qū)挾?、速度及時(shí)間共 同決定 由于線框勻速穿過(guò)方向大小不同的磁場(chǎng)， 因此當(dāng)在剛進(jìn)入或

10、剛出磁場(chǎng)時(shí)， 線框的感 應(yīng)電流大小相等， 方向相同 當(dāng)線框從一種磁場(chǎng)進(jìn)入另一種磁場(chǎng)時(shí)， 此時(shí)有兩邊分別切割磁 感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正好是兩者之和，所以電流是兩者之和，且方向相反【詳解】線圈的 bc 邊進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng) 0-L 的過(guò)程中，線框中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎笮?；線圈的 bc 邊進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng) L-2L 的過(guò)程中，線框的 bc 邊和 ad 邊均產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，兩部分電流相加，大小?；線圈的 bc 邊進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng) 2L-3L 的過(guò)程中，線框的 ad 邊在右邊磁場(chǎng)中切割磁感線， 產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎?大小為 ；故選項(xiàng) A 正確， BCD 錯(cuò)誤；故選 A.4A【解析】分析】 分段研究

11、： 先判斷感應(yīng)電流的方向， 再確定線框有效的切割長(zhǎng)度， 分析線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的 大小與位置坐標(biāo)的關(guān)系。線框的電阻一定，感應(yīng)電流與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)成正比?！驹斀狻縝c 邊 的位置坐 標(biāo) x 在 L-2L 過(guò) 程 ，根據(jù)楞次定律判斷可 知線框中感應(yīng)電流方向 沿 a b c da，為正值。線框 bc邊有效切線長(zhǎng)度為 l=x-L ，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為： E=Blv=B （x-L）v，感應(yīng)電流為： ，i與 x是線性關(guān)系。當(dāng) x=2L 時(shí)，電流為：；x在 2L-3L過(guò)程， 根據(jù)楞次定律判斷可知感應(yīng)電流方向沿adcba，為負(fù)值， 線框 ad 邊有效切線長(zhǎng)度為 l=x-2L ，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E=Blv=B （x-2L）v

12、；感應(yīng)電流為：，當(dāng) x=2L時(shí) i=0，當(dāng) x=3L 時(shí)，電流為： ，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)知道 A 圖正確。故選 A 。【點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵確定線框有效切割長(zhǎng)度與x 的關(guān)系，根據(jù)電磁感應(yīng)的規(guī)律得到 i 與 x 的解析式，再結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)選擇圖象。5B【解析】【分析】（1）根據(jù)幾何知識(shí)找出框架切割磁感線的有線長(zhǎng)度L 與框架穿出磁場(chǎng)的距離 x 的關(guān)系（2）根據(jù)相應(yīng)的物理規(guī)律找出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與x、外力的功率 P與 x的關(guān)系（3）根據(jù) E與 x、P與 x的關(guān)系結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行判斷?！驹斀狻吭撨^(guò)程中， 框架切割磁感線的有效長(zhǎng)度等于框架與磁場(chǎng)右邊界兩交點(diǎn)的間距， 根據(jù)幾何關(guān)系有 l有，所以 E電動(dòng)勢(shì)Bl有vx，選項(xiàng)

13、A 錯(cuò)誤，B正確；F外力x2，選項(xiàng) C錯(cuò)誤； P外力功率F 外力vx2，選項(xiàng) D錯(cuò)誤綜上分析， B 正確?！军c(diǎn)睛】 （1）本題以圖象的形式考查了導(dǎo)體棒切割磁感線時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算、安培力的計(jì)算、功 率的計(jì)算（2）根據(jù)相應(yīng)的物理規(guī)律、公式推導(dǎo)出縱橫坐標(biāo)所表示物理量之間的關(guān)系是處理圖象問(wèn)題的關(guān)鍵。6D解析】詳解】當(dāng)右邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)， 便會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流， 由楞次定律得， 感應(yīng)電流應(yīng)是逆時(shí)針?lè)较颍凑较?，由于有效切割長(zhǎng)度逐漸增大，導(dǎo)致感應(yīng)電流的大小也均勻增大；當(dāng)運(yùn)動(dòng)了時(shí)，線框右邊出磁場(chǎng)，又運(yùn)動(dòng)了 過(guò)程中，有效切割長(zhǎng)度不變，則產(chǎn)生感應(yīng)電流的大小不變，但比剛出磁場(chǎng)時(shí)的有效長(zhǎng)度縮短， 導(dǎo)致感應(yīng)電流的大小比其

14、電流小，但由楞次定律得， 感應(yīng)電流應(yīng)仍是逆時(shí)針； 當(dāng)線框左邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)， 有效切割長(zhǎng)度在變大，當(dāng)感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針，即是負(fù)方向且大小增大，故選項(xiàng)D 正確， ABC 錯(cuò)誤。故選D。點(diǎn)睛】對(duì)于圖象問(wèn)題可以通過(guò)排除法進(jìn)行求解，如根據(jù)圖象過(guò)不過(guò)原點(diǎn)、電流正負(fù)、 大小變化等進(jìn)行排除7A【解析】【詳解】在本題中由于扇形導(dǎo)線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)， 因此導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是恒定 的注意線框在進(jìn)入磁場(chǎng)和離開磁場(chǎng)時(shí)， 有感應(yīng)電流產(chǎn)生， 當(dāng)完全進(jìn)入時(shí)， 由于磁通量不變， 故無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生由右手定則可判斷導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，故 A 正確 8A【解析】【詳解】感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) ，電流 ，三角形

15、egf向右運(yùn)動(dòng)，根據(jù)右手定則，開始時(shí)ef 切割磁感線，產(chǎn)生順時(shí)針電流，大小設(shè)為 ， 過(guò)程， en 切割磁感線產(chǎn)生向下的電流， nf 產(chǎn) 生向上的電流， em 產(chǎn)生向下電流，切割磁感線的有效長(zhǎng)度為 ，隨著三角形的運(yùn)動(dòng) 在減小，感應(yīng)電流減小，當(dāng)運(yùn)動(dòng) 時(shí)， ，電流為零， 過(guò)程，繼續(xù)移動(dòng)根據(jù)等 邊三角形的幾何關(guān)系， nf+em 大于 en，逐漸變大， 電流變大， 當(dāng) efg 與 bcd重合時(shí)， eg 邊和 ef 切割磁感線，產(chǎn)生電流方向均為逆時(shí)針，大小變?yōu)?，L-2L 過(guò)程中，繼續(xù)移動(dòng) gm 切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)， L 有=gm ，逐漸減小，直至全部出磁場(chǎng)電流為零， A 正確9B【解析】【分析】由

16、電磁感應(yīng)定律求電動(dòng)勢(shì) 及歐姆定定律求出電流的表達(dá)式， 找出各線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)電 流的變化規(guī)律，然后選出與圖乙所示圖象符合的線框【詳解】導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) ，設(shè)線框總電阻是 ，則感應(yīng)電流 ；由 圖乙所示圖象可知，感應(yīng)電流先均勻增大，后均勻減??；因由于B、v、 R 是定值，故導(dǎo)體棒的有效長(zhǎng)度 L 應(yīng)先均勻增大，后均勻減??；梯形線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，有效長(zhǎng)度L 先均勻增加，后不變，最后均勻減小，產(chǎn)生的感應(yīng)電流先均勻增大，后不變，再均勻減小，不符 合要求， A 錯(cuò)誤；三角形線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，有效長(zhǎng)度 L 先增加，后減小，且隨時(shí)間均勻 變化，符合題意， B 正確；閉合圓環(huán)勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，有效

17、長(zhǎng)度 L 先變大，后變小，但 L 不隨時(shí)間均勻變化，不符合題意， C錯(cuò)誤；正六邊形線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，有效長(zhǎng)度 L 先均勻增 大， 再不變， 后均勻減小， 產(chǎn)生的感應(yīng)電流先均勻變大， 再不變， 后均勻變小， 不符合題意， D 錯(cuò)誤10B 【解析】由圖可知，當(dāng)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，切割部分的有效長(zhǎng)度越來(lái)越大，故等效電流越來(lái)越 大，根據(jù)右手定則可知，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針；當(dāng) RP點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊界 MN 時(shí)，線框的有效切割長(zhǎng) 度最大，等于 SR 所以產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，感應(yīng)電流最大，此后等效長(zhǎng)度減小，電流減 小，但仍為右端切割， 根據(jù)右手定則可知， 電流為逆時(shí)針， 故 B 正確， ACD 錯(cuò)誤。故選 B。 【點(diǎn)睛】 本題的關(guān)鍵是明確導(dǎo)線框的有效切割長(zhǎng)度的含義， 從圖中可以看出， 當(dāng) S 點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊 界 MN 時(shí)有效切割長(zhǎng)度最大為 RQ，即當(dāng)導(dǎo)線框從 R 到 P 進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中， 有效切割長(zhǎng)度 先增大后減小 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律結(jié)合分析 同時(shí)根據(jù)右手定則判斷電流 的方向11 BD【解析】【