2018年高考物理一轮复习 专题45 电磁感应中的电路和图象问题（练）（含解析）

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1、专题45电磁感应中的电路和图象问题1．空间存在着沿竖直方向的匀强磁场，将一个不变形的单匝金属圆线圈放入磁场中，如图甲所示，设甲图所示线圈中磁感应强度的方向和感应电流的方向为正方向。在线圈中产生的感应电流如图乙所示，图丙中能正确表示线圈内磁感应强度随时间变化的图线是：（）【答案】A【名师点睛】一般解题步骤（1）明确图象的种类，即是B－t图还是Φ－t图，或者是E－t图、I－t图等．（2）分析电磁感应的具体过程判断对应的图象是否分段，共分几段．（3）用右手定则或楞次定律确定感应电流的方向．（4）结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿定律等规律写出函数关系式．（5）根据函数关系式，进行数学分析．（6

2、）画图象或判断图象．2．矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直。规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，下列i-t图中正确的是：（）【答案】D【名师点睛】由右图可知B的变化，则可得出磁通量的变化情况，由楞次定律可知电流的方向；由法拉第电磁感应定律可知电动势，即可知电路中电流的变化情况；本题要求学生能正确理解图的含义，才能准确的利用楞次定律进行判定。3．如图所示，MN右侧一正三角形匀强磁场区域，上边界与MN垂直，现有一与磁场边界完全相同的三角形导体框，垂直于MN匀速向右运动，导体框穿过磁场过程中感应

3、电流随时间变化的图象可能是（取逆时针电流为正）：（）【答案】C【解析】开始时进入磁场切割磁感线，根据右手定则可知，电流方向为逆时针，即为正方向，当开始出磁场时，回路中磁通量减小，产生的感应电流为顺时针，方向为负方向，因此AB错误；当离开磁场时，切割的有效长度变小，则产生感应电流也变小，故D错误，C正确；因此只有C正确；故选C【名师点睛】此题是对法拉第电磁感应定律以及楞次定律的考查；解题时要注意分段处理，并能找出切割磁感线的有效长度的变化以及电流方向的变化；同时对于图象问题可以通过排除法进行求解，如根据图象过不过原点、电流正负、大小变化等进行排除.4．（多选）一匀强磁场，磁场方向垂直纸面，规定

4、向里的方向为正，在磁场中有一细金属圆环，线圈平面位于纸面内，如图（a）所示。现令磁感应强度B随时间变化，先按图（b）中所示的图线变化，后来又按图线和变化，令、、分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，、、分别表示对应的感应电流，则：（）A、，沿逆时针方向，沿顺时针方向B、，沿逆时针方向，沿顺时针方向C、，沿顺时针方向，沿逆时针方向D、，沿顺时针方向，沿顺时针方向【答案】BD【名师点睛】本题考查法拉第电磁感应定律及楞次定律的应用，注意在图中同一条直线磁通量的变化率是相同的。5．如图所示，有一宽L=0.4m的矩形金属框架水平放置，右端接一个阻值R=2Ω的电阻，框架的其他部分电阻不计，框架足够长

5、。垂直金属框平面有一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T。金属杆ab质量m=0.1kg，电阻r=1Ω，杆与框架接触良好，且与框架间的摩擦力不计。当杆受一水平恒定拉力F作用时刚好可以在框架上做匀速运动，速度大小为v=3m/s。求：FRba(1)金属杆上的感应电动势的大小；(2)金属杆两端的电势差；(3)水平恒定拉力F的大小。【答案】【名师点睛】本题是简单的电磁感应问题，关键掌握切割产生的感应电动势公式、右手定则、闭合电路欧姆定律等知识点，并能正确应用。1．某空间中存在一个有竖直边界的水平方向匀强磁场区域，现将一个等腰梯形闭合导线圈，从图示位置垂直于磁场方向匀速拉过这个区域，尺寸如图所示，图中

6、能正确反映该过程线圈中感应电流随时间变化的图象是：（）【答案】A【解析】当右边进入磁场时，便会产生感应电流，由楞次定律得，感应电流应是逆时针方向，由于有效切割长度逐渐增大，导致感应电流的大小也均匀增大；当线框右边出磁场后，有效切割长度不变，则产生感应电流的大小不变，但比刚出磁场时的有效长度缩短，导致感应电流的大小比其电流小，但由楞次定律得，感应电流应仍是逆时针，故排除BC；当线框左边进入磁场时，有效切割长度在变大，当感应电流的方向是顺时针，即是负方向且大小增大，故选项A正确，BCD错误．故选A.【名师点睛】此题考查了法拉第电磁感应定律以及楞次定律的应用问题；对于图象问题可以通过排除法进行求解

7、，如根据图象过不过原点、电流正负、大小变化等进行排除；也可以采用分段法研究分析各个阶段的电流大小及方向.2．闭合矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框垂直，规定垂直纸面向里为磁场的正方向，abcda方向为电流的正方向，水平向右为安培力的正方向，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，关于线框中的电流i、ad边所受的安培力F随时间t变化的图象，下列正确的是：（）【答案】A3．如图所示，等腰直角区