專(zhuān)題提升Ⅶ 電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題（原卷版）

專(zhuān)題提升Ⅶ電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題模塊一學(xué)問(wèn)把握【重難詮釋】1．電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題圖像類(lèi)型(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁通量Φ、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖像，即B－t圖像、Φ－t圖像、E－t圖像和I－t圖像(2)對(duì)于切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的狀況，還常涉及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流I隨導(dǎo)體位移x變化的圖像，即E－x圖像和I－x圖像問(wèn)題類(lèi)型(1)由給定的電磁感應(yīng)過(guò)程選出或畫(huà)出正確的圖像(2)由給定的有關(guān)圖像分析電磁感應(yīng)過(guò)程，求解相應(yīng)的物理量應(yīng)用學(xué)問(wèn)左手定則、右手定則、安培定則、楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、相關(guān)數(shù)學(xué)學(xué)問(wèn)等2.解決此類(lèi)問(wèn)題的一般步驟(1)明確圖像的類(lèi)型，是B－t圖像、Φ－t圖像、E－t圖像還是I－t圖像等；(2)分析電磁感應(yīng)的具體過(guò)程，合理分段、選取典型過(guò)程；依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律分析電動(dòng)勢(shì)大小，由楞次定律分析感應(yīng)電流(或感應(yīng)電動(dòng)勢(shì))方向；(3)由歐姆定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等規(guī)律寫(xiě)出函數(shù)方程；依據(jù)函數(shù)方程進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，例如分析斜率的變化、截距等；(4)畫(huà)圖像或推斷圖像．題型一E－t或I－t圖像（2023?海淀區(qū)校級(jí)模擬）磁卡的磁條中有用于存儲(chǔ)信息的磁極方向不同的磁化區(qū)，刷卡器中有檢測(cè)線圈，當(dāng)以速度v0刷卡時(shí)，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。其E﹣t關(guān)系如圖所示。假如只將刷卡速度改為v02，線圈中的E﹣t關(guān)系可能是（）A． B． C． D．（2022秋?廣州期末）水平放置一個(gè)固定的單匝金屬圓線圈，磁場(chǎng)正方向和線圈中感應(yīng)電流的正方向如圖甲所示，當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t如圖乙變化時(shí)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E﹣t圖象是（）A． B． C． D．如圖所示，MNPQ是菱形區(qū)域，MP長(zhǎng)為2L，QN長(zhǎng)為L(zhǎng)，在其由對(duì)角線QN劃分的兩個(gè)三角形區(qū)域內(nèi)布滿(mǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框，在外力作用下水平向左勻速運(yùn)動(dòng)，線框左邊始終與QN平行。設(shè)導(dǎo)線框中感應(yīng)電流i逆時(shí)針流向?yàn)檎Ｈ魌＝0時(shí)左邊框與P點(diǎn)重合，則導(dǎo)線框穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中。下列i﹣t圖像正確的是（）A． B． C． D．題型二i－x圖像（多選）（2022?吉林模擬）如圖所示，等腰三角形內(nèi)分布有垂直于紙面對(duì)外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，它的底邊在x軸上且長(zhǎng)為2L，高為L(zhǎng)。紙面內(nèi)直角邊長(zhǎng)均為L(zhǎng)的直角三角形導(dǎo)線框ABC沿x軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，在t＝0時(shí)刻恰好位于圖中所示的位置。以順時(shí)針?lè)较驗(yàn)閷?dǎo)線框中電流的正方向，在下面四幅圖中能夠正確表示導(dǎo)線框中的電流跟導(dǎo)線框所走位移的關(guān)系圖像（i﹣x圖像）和導(dǎo)線框受到的安培力大小跟導(dǎo)線框所走位移的關(guān)系圖像（i﹣x圖像）的是（）A． B． C． D．（2021春?茂名期末）如圖所示，紙面內(nèi)兩個(gè)寬度均為a的區(qū)域內(nèi)存在著方向相反、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，紙面內(nèi)一個(gè)邊長(zhǎng)為233a的等邊三角形閉合金屬線框水平向右勻速通過(guò)兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域。已知運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線框的BC邊始終與虛線邊界平行，若規(guī)定逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向，則從線框的A點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)頭，線框中的感應(yīng)電流i隨線框移動(dòng)距離x變化的i﹣A． B． C． D．（2022春?上栗縣校級(jí)月考）如圖所示，空間分布著寬為2L，方向垂直于紙面對(duì)里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬線框從磁場(chǎng)左邊界勻速向右通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。規(guī)定逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较?，則感應(yīng)電流隨位移變化的關(guān)系圖象（i﹣x）正確的是（）A． B． C． D．題型三F－t圖像（2022春?莆田期末）如圖（a）所示“?”形金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，右端放有一與導(dǎo)軌垂直的金屬棒PQ，整個(gè)裝置處于豎直方向的磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按圖（b）規(guī)律變化，整個(gè)過(guò)程金屬棒保持靜止。規(guī)定豎直向上為磁場(chǎng)的正方向，水平向右為金屬棒受到安培力F的正方向。下列F﹣t圖像中正確的是（）A． B． C． D．（2022春?重慶期末）如圖甲所示，線圈abcd固定于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面對(duì)外，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化狀況如圖乙所示。下列所示關(guān)于ab邊所受安培力隨時(shí)間變化的F﹣t圖象中（規(guī)定安培力方向向左為正），可能正確的是（）A． B． C． D．（2022春?深圳校級(jí)期中）一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框位于一個(gè)方向垂直線框平面對(duì)里的磁場(chǎng)中，如圖甲所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示．以F表示線框ab邊所受到的安培力，以安培力向上為正．則下列F﹣t圖象中正確的是（）A． B． C． D．模塊二鞏固提高（2023春?昆山市期末）如圖所示，xOy平面第三、四象限內(nèi)有垂直紙面對(duì)里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓形金屬環(huán)與磁場(chǎng)邊界相切于O點(diǎn)。金屬環(huán)在xOy平面內(nèi)繞O點(diǎn)沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，t＝0時(shí)刻金屬環(huán)開(kāi)頭進(jìn)入第四象限。規(guī)定順時(shí)針?lè)较螂娏鳛檎铝忻枋霏h(huán)中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像可能正確的是（）A． B． C． D．（2023春?安徽期中）如圖所示，“品”字型線框abcdefgh高為2L，寬為3L，單位長(zhǎng)度阻值相同，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的線框?qū)?yīng)電阻為R，線框在外力作用下以速度v勻速進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，從ab邊進(jìn)磁場(chǎng)開(kāi)頭計(jì)時(shí)，線框電動(dòng)勢(shì)e、電流i、線框的熱功率P、外力F隨時(shí)間t變化規(guī)律如選項(xiàng)圖所示，規(guī)定線框中電流順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?，下列圖像正確的是（）A． B． C． D．（2023春?孝感期中）如圖所示，在空間中存在兩個(gè)相鄰的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的強(qiáng)度大小相等、方向相反，寬度為L(zhǎng)。矩形閉合線圈的寬度也為L(zhǎng)，從圖示位置垂直于磁場(chǎng)方向勻速拉過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。規(guī)定電流方向逆時(shí)針為正、磁場(chǎng)垂直紙面對(duì)里為正。以線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開(kāi)頭計(jì)時(shí)，能正確反映線圈中感應(yīng)電流I、安培力F、線圈產(chǎn)生的熱量Q、線圈的磁通量Φ隨時(shí)間變化的圖像的是（）A． B． C． D．（2023春?大余縣期中）如圖（a），圓形金屬框內(nèi)有如圖（b）所示周期性變化的磁場(chǎng)（規(guī)定垂直紙面對(duì)里為磁場(chǎng)的正方向），導(dǎo)線上c、d間接有定值電阻R，則流過(guò)電阻R的電流隨時(shí)間變化的圖像正確的是（）A． B． C． D．（2023?菏澤一模）如圖所示，MNQP是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)和2L的矩形，在其由對(duì)角線劃分的兩個(gè)三角形區(qū)域內(nèi)布滿(mǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框，在外力作用下水平向左勻速運(yùn)動(dòng)，線框左邊始終與MN平行。設(shè)導(dǎo)線框中感應(yīng)電流i逆時(shí)針流向?yàn)檎?。若t＝0時(shí)左邊框與PQ重合，則左邊框由PQ運(yùn)動(dòng)到MN的過(guò)程中，下列i﹣t圖像正確的是（）A． B． C． D．（2022秋?海門(mén)市期末）如圖兩條平行絕緣軌道固定在水平面上，其間連續(xù)分布著豎直向下和豎直向上的等大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度相等，一矩形金屬線框放置在導(dǎo)軌上方，其長(zhǎng)寬恰好等于導(dǎo)軌的間距和磁場(chǎng)的寬度，電阻肯定，當(dāng)磁場(chǎng)開(kāi)頭向右勻速時(shí)，已知線框移動(dòng)的過(guò)程中所受摩擦阻力恒定，則下列關(guān)于線框的速度v、電流i的大小及穿過(guò)線框的電荷量q隨時(shí)間t的變化v﹣t、i﹣t、q﹣t圖像、線框產(chǎn)生的焦耳熱Q隨線框位移x的變化Q﹣x圖像中可能正確的是（）A． B． C． D．（2022秋?重慶期末）如圖甲所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成θ角，M、P兩端接有阻值為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)軌平面對(duì)上。從t＝0時(shí)刻開(kāi)頭棒受到一個(gè)平行于導(dǎo)軌向上的外力F，由靜止開(kāi)頭沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中棒始終與導(dǎo)軌垂直，且接觸良好，通過(guò)R的感應(yīng)電流隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示。下面分別給出了穿過(guò)回路abPM的磁通量Φ、磁通量的變化率ΔΦΔt、棒兩端的電勢(shì)差Uab和通過(guò)棒的電荷量qA． B． C． D．（2022秋?海淀區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，由同種材料制成的粗細(xì)均勻的正方形金屬線框，以恒定速度通過(guò)有抱負(fù)邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線框的邊長(zhǎng)小于有界磁場(chǎng)的寬度。開(kāi)頭計(jì)時(shí)時(shí)線框的ab邊恰與磁場(chǎng)的左邊界重合，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線框平面與磁場(chǎng)方向保持垂直，且ab邊保持與磁場(chǎng)邊界平行，則圖中能定性的描述線框中c、d兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Ucd隨時(shí)間變化狀況的是（）A． B． C． D．（2022秋?海淀區(qū)校級(jí)期末）矩形導(dǎo)線框abcd放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在外力把握下處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖（甲）所示．磁感線方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的圖象如圖（乙）所示。t＝0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直導(dǎo)線框平面對(duì)里，在0～4s時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化（規(guī)定以順時(shí)針為正方向）和ad邊所受安培力隨時(shí)間變化的圖象（規(guī)定以向左為安培力正方向）正確的是圖中的（）A． B． C． D．（2022秋?海淀區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，固定在水平桌面上的光滑金屬導(dǎo)軌cd、eg處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿ab垂直于cd和eg放在金屬導(dǎo)軌上且與它接觸良好。在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn)d、e之間連接一電阻，其他部分電阻忽視不計(jì)?，F(xiàn)用一水平向右的外力F作用在金屬桿ab上，使金屬桿由靜止開(kāi)頭向右在導(dǎo)軌上滑動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中桿ab始終垂直于導(dǎo)軌。若金屬桿在外力F的作用下沿軌道做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則圖中可以定性表示在對(duì)應(yīng)時(shí)間內(nèi)外力F隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖象是（）A． B． C． D．（多選）（2023?湖北模擬）如圖所示，MN、PQ是放置于水平面內(nèi)的平行光滑金屬導(dǎo)軌，M、P間接有定值電阻R。垂直導(dǎo)軌平面分布著方向向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，金屬棒ab垂直導(dǎo)軌靜止放置且始終與導(dǎo)軌接觸良好。某時(shí)刻導(dǎo)體棒獲得瞬時(shí)速度向右運(yùn)動(dòng)，直至靜止。不計(jì)導(dǎo)軌電阻，則流過(guò)導(dǎo)體棒的電流I和導(dǎo)體棒所受安培力F安分別隨時(shí)間t的變化圖像、流過(guò)導(dǎo)體棒的電荷量q和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E分別隨位移x變化圖像正確的是（）A． B． C． D．（多選）（2023?市中區(qū)校級(jí)二模）如圖甲所示，虛線MN是斜面上平行于斜面底端的一條直線，MN上方存在垂直于斜面對(duì)上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示。t＝0時(shí)刻將一單匝正方形導(dǎo)體框自與MN距離s＝1m處由靜止釋放，直至導(dǎo)體框完全穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中其速度一時(shí)間圖像如圖丙所示。已知斜面傾角θ＝37°，導(dǎo)體框與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，運(yùn)動(dòng)中導(dǎo)體框底邊與MN始終平行，導(dǎo)體框質(zhì)量m＝2kg，電阻R＝2Ω，邊長(zhǎng)l＝2m，重力加速度g＝10m/s2。設(shè)從釋放至導(dǎo)體框穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中，整個(gè)導(dǎo)體框所受安培力大小為F，回路中產(chǎn)生的焦耳熱的功率為P，通過(guò)導(dǎo)體框的電流為I，導(dǎo)體框的機(jī)械能為E（釋放處E＝0），沿斜面下滑的位移為x，則下列圖像正確的是（）A． B． C． D．（多選）（2023?南寧模擬）如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy的第一象限存在一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其方向垂直紙面對(duì)里。其次象限有始終角邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)的等腰直角三角形導(dǎo)線框，t＝0時(shí)刻，該線框恰好位于圖中所示位置，此后線框在外力F作用下沿x軸正方向以恒定的速度v通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。規(guī)定逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)閷?dǎo)線