物理 100考點千題精練 第十章 電磁感應 專題10.4 電磁感應中的圖象信息題

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGEPAGE1學必求其心得，業(yè)必貴于專精專題10.4電磁感應中的圖象信息題一．選擇題甲，acd是豎直面的方閉金屬框在屬框方有磁B和bc邊為bc【名師解析】時A正BCD錯。2．（2018湖南十三校聯(lián)考）如圖甲所示，abcd是位于豎直平面內的正方形閉合金屬線框，在金屬線框的下方有一磁感應強度為B的勻強磁場區(qū)域，MN和M′N′是勻強磁場區(qū)域的水平邊界，邊界的寬度為S,并與線框的bc邊平行，磁場方向與線框平面垂直．現(xiàn)讓金屬線框由距MN的某一高度從靜止開始下落,圖乙是金屬線框由開始下落到完全穿過勻強磁場區(qū)域的v-t圖象(其中OA、BC、DE相互平行）。已知金屬線框的邊長為L（L＜S）、質量為m，電阻為R，當?shù)氐闹亓铀俣葹間，圖象中坐標軸上所標出的字母v1、v2、t1、t2、t3、t4均為已知量．(下落過程中bc邊始終水平）根據(jù)題中所給條件，以下說法正確的是：A．t2是線框全部進入磁場瞬間，t4是線框全部離開磁場瞬間B．從bc邊進入磁場起一直到ad邊離開磁場為止，感應電流所做的功為mgSC．v1的大小可能為D．線框穿出磁場過程中流經線框橫截面的電荷量比線框進入磁場過程中流經框橫截面的電荷量多【參考答案】AC3。（2018內蒙古名校聯(lián)考）如圖甲所示，兩條足夠長的光滑平行金屬導軌豎直放置，導軌間距為L=1m，兩導軌上端接有電阻，阻值,虛線OO’下方存在垂直于導軌平面向里的勻強磁場，磁場的磁感應強度為，現(xiàn)將質量為、電阻不計的金屬桿ab，從OO'上方某處由靜止釋放，金屬桿在下落的過程中與導軌保持良好接觸，且始終保持水平,不計導軌的電阻,已知金屬板下落0。3m的過程中加速度a與下落距離h的關系如圖乙所示，重力加速度g=10m/s2，則（）A、金屬桿剛進入磁場時的速度為1m/sB、下落了0.3m時速度為5m/sC、金屬桿下落0。3m的過程中,在電阻R上產生的熱量為D、金屬桿下落0。3m的過程中，通過電阻R的電荷量為0。05C【參考答案】AC4。(2018黑龍江名校聯(lián)考）如圖（甲）,MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ=30°角固定,M、P之間接電阻箱R，電阻箱的阻值范圍為0～4Ω，導軌所在空間存在勻強磁場，磁場方向垂直于軌道平面向上，磁感應強度為B=0.5T。質量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上，其接入電路的電阻值為r.現(xiàn)從靜止釋放桿ab，測得最大速度為vm.改變電阻箱的阻值R，得到vm與R的關系如圖（乙）所示.已知軌距為L=2m,重力加速度g=l0m/s2，軌道足夠長且電阻不計。A.金屬桿滑動時產生的感應電流方向是a→b→M→P→aB.當R=0時，桿ab勻速下滑過程中產生感生電動勢E的大小為2VC.金屬桿的質量m=0。2Kg，電阻值r=2ΩD.當R=4Ω時，回路瞬時電功率每增加1W的過程中合外力對桿做的功為0。6J【參考答案】BCD5．（寧夏六盤山高級中學2016屆高三第二次模擬考試理科綜合試題）如圖1所示,光滑的平行豎直金屬導軌AB、CD相距L，在A、C之間接一個阻值為R的電阻，在兩導軌間abcd矩形區(qū)域內有垂直導軌平面向外、高度為5d的勻強磁場，磁感應強度為B，一質量為m、電阻為r、長度也剛好為L的導體棒放在磁場下邊界ab上(與ab邊重合）.現(xiàn)用一個豎直向上的力F拉導體棒,使它由靜止開始向上運動，導體棒離開磁場時恰好做勻速直線運動，導體棒與導軌始終垂直且保持良好接觸，導軌電阻不計，F(xiàn)隨導體棒與初始位置的距離x變化的情況如圖2所示,下列判斷正確的是A．導體棒離開磁場時速度大小為B．導體棒經過磁場的過程中，通過電阻R的電荷量為C．離開磁場時導體棒兩端電壓為D．導體棒經過磁場的過程中，電阻R產生焦耳熱為【參考答案】CD2mgd+3mg·4d—mg·5d—W安=mv2，解得：W安=9mgd-mv2，導體棒經過磁場的過程中,電阻R產生焦耳熱為Q==9mgd—mv2=，選項D正確.考點：法拉第電磁感應定律；能量守恒定律【名師點睛】本題考查了電磁感應與力學和功能關系的結合，對于這類問題一定要正確分析安培力的大小和方向然后根據(jù)運動狀態(tài)列出牛頓第二定律方程或者平衡方程求解,注意金屬棒通過磁場的過程通過R上的電量.二．計算題1.（湖北省沙市中學2016屆高三下學期第四次半月考理科綜合試題)（14分）光滑平行的金屬導軌和，間距,與水平面之間的夾角，勻強磁場磁感應強度，垂直于導軌平面向上,間接有阻值的電阻，其它電阻不計,質量的金屬桿垂直導軌放置，如圖2所示．用恒力沿導軌平面向上拉金屬桿，由靜止開始運動，圖象如圖3所示，，導軌足夠長．求：（1）恒力的大小．(2）金屬桿速度為時的加速度大?。?）根據(jù)圖象估算在前內電阻上產生的熱量．【參考答案】（1）18N(2）2m/s2（3)4。12J【名師解析】(1）對桿受力分析如圖4所示．由圖象可知桿最后勻速運動．圖4圖4桿運動的最大速度為即①；②③由①②③解得:(3)由乙圖可知0。8s末導體桿的速度v1=2。2m/s前0.8s內圖線與t軸所包圍的小方格的個數(shù)為28個面積為28×0。2×0。2=1。12，即前0。8s內導體桿的位移x=1.由能的轉化和守恒定律得：代入數(shù)據(jù)得：Q=4.12J考點：法拉第電磁感應定律；牛頓第二定律的應用【名師點睛】本題電磁感應與力學知識的綜合，抓住速度圖象的兩個意義：斜率等于加速度，“面積”等于位移輔助求解．估算位移時，采用近似的方法，要學會運用.2．(天津市河北區(qū)2015-2016學年度高三年級總復習質量檢測(二）理科綜合試卷物理部分）（18分)如圖所示,是位于豎直平面內的正方形閉合金屬線框，金屬線框的質量為，電阻為，在金屬線框的下方有一勻強磁場區(qū)域，和是勻強磁場區(qū)域的水平邊界，并與線框的邊平行，磁場方向與線框平面垂直.現(xiàn)金屬線框由距的某一高度從靜止開始下落,右圖是金屬線框由開始下落到完全穿過勻強磁場區(qū)域瞬間的速度時間圖象,圖象中坐標軸上所標出的字母均為已知量。求：（1)金屬框的邊長為多少.（2）磁場的磁感應強度的大小。（3）金屬線框在整個下落過程中所產生的熱量為多少?！緟⒖即鸢浮?1）；(2）；（3)(3）金屬框在進入磁場過程中金屬框產生的熱為，重力對其做正功，安培力對其做負功，由動能定理（2分）（2分）金屬框在離開磁場過程中金屬框產生的熱為，重力對其做正功，安培力對其做負功，由動能定理(2分）(2分）線框產生的總熱量解得：（2分）考點:法拉第電磁感應定律、能量守恒定律【名師點睛】（1）由圖象可知，金屬框進入磁場過程中是做勻速直線運動，根據(jù)時間和速度求解．（2）由圖知,金屬線框進入磁場做勻速直線運動，重力和安培力平衡，可求出B．（3）由能量守恒定律求出熱量．3．（福建省廈門市2016屆高三第二次質量檢查理科綜合試題)如圖甲所示,與水平面成θ角的兩根足夠長的平行絕緣導軌，間距為L，導軌間有垂直導軌平面方向、等距離間隔的勻強磁場B1和B2，B1和B2的方向相反，大小相等，即B1=B2=B；導軌上有一質量為m的矩形金屬框abcd，其總電阻為R,框的寬度ab與磁場間隔相同，框與導軌間動摩擦因數(shù)為μ;開始時，金屬框靜止不動，重力加速度為g;（1）若磁場以某一速度沿直導軌向上勻速運動時,金屬框恰好不上滑，求金屬框中電流大小；（2）若磁場以速度v0沿直導軌向上勻速運動，金屬框也會沿直導軌向上勻速運動，為了維持金屬框的勻速運動,求磁場提供的最小功率；（3）若t=0時磁場沿直導軌向上做勻加速直線運動；金屬框經一段時間也由靜止開始沿直導軌向上運動，其v—t關系如圖乙所示（CD段為直線，?t、v1為已知）；求磁場的加速度大小.【參考答案】(1)（2)(3）【名師解析】試題分析:(1）金屬框恰好不上滑，由平衡條件：解得：對金屬框由平衡條件：解得：解法二:由功能關系可得，磁場提供的最小功率等于磁場克服安培力做功的功率，對金屬框由平衡條件：解得：(3）對金屬框圖乙中A點：由平衡條件：金屬框中電動勢為（其中v0為磁場運動的瞬時速度）金屬框中電流為對金屬框圖乙中C點：磁場勻加速運動的加速度大小等于金屬框勻加速運動的加速度大小,對磁場解