2020年新高考名校物理50热点模拟试题分项解析25 电磁感应中的图像问题（解析word版）.docx

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1、热点25电磁感应中的图像问题高考真题1．（2019全国理综II卷14）如图，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为θ，导轨电阻忽略不计。虚线ab、cd均与导轨垂直，在ab与cd之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场。将两根相同的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好。已知PQ进入磁场开始计时，到MN离开磁场区域为止，流过PQ的电流随时间变化的图像可能正确的是【参考答案】.BD【命题意图】本题考查电磁感应、法拉第电磁感应定律、楞次定律及其相关知识点。【解题思路】【正确项分析】根据

2、题述，PQ进入磁场时加速度恰好为零，两导体棒从同一位置释放，两导体棒进入磁场时产生的感应电动势大小相等。若释放两导体棒的时间间隔足够长，在PQ通过磁场区域后一段时间MN进入磁场区域，根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律，流过PQ的电流随时间变化的图像A可能正确；若释放两导体棒的时间较短，在PQ没有出磁场区域MN就进入磁场区域，回路中磁通量不变，不产生感应电流，不受安培力作用，二者在磁场中做加速运动，PQ出磁场后，MN切割磁感线产生感应电动势和感应电流，受到安培力作用，由于安培力与速度成正比，所以MN导体棒所受是安培力一定大于

3、导体棒重力沿斜面方向的分力，所以导体棒一定做减速运动，回路中感应电流减小，流过PQ的电流随时间变化的图像D可能正确。【错误项分析】由于两导体棒从同一位置释放，两导体棒进入磁场时产生的感应电动势大小相等，在MN进入磁场区域，切割磁感线产生感应电动势，回路中产生的感应电流不可能小于I1，图像B不可能正确；若释放两导体棒的时间较短，在PQ没有出磁场区域MN就进入磁场区域，回路中磁通量不变，不产生感应电流，不受安培力作用，二者在磁场中做加速运动，PQ出磁场后，MN切割磁感线产生感应电动势和感应电流，受到大于重力沿斜面方向的分力的安培力作

4、用，做减速运动，不可能在PQ中有恒定电流，所以图像C不可能正确。【模型分析】导体棒沿倾斜导轨运动做切割磁感线运动是常见的电磁感应模型。模型情景主要有：导轨光滑或不光滑，磁场区域有界或无界，导体棒静止下滑或以某一速度下滑，导体棒以某一速度沿导轨上滑，解答时主要应用法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律以及能量守恒定律及其相关知识点分析。2．（2019全国理综III卷19）如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上。t=0时，棒ab以初速度v0向右滑动。运动过程

5、中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用v1、v2表示，回路中的电流用I表示。下列图像中可能正确的是【参考答案】AC【名师解析】t=0时，棒ab以初速度v0向右滑动，受到安培力作用做减速运动，由于安培力与速度成正比，所以棒ab做加速度逐渐减小的减速运动，棒cd做加速度逐渐减小的加速运动，图像A正确B错误；当最终两导体棒速度相等时，回路中磁通量不变，导体棒中感应电流为零，导体棒做匀速运动，图像C正确D错误。3．（2019全国理综I卷20）空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线MN所

6、示，一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上。t=0时磁感应强度的方向如图（a）所示：磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示，则在t=0到t=t1的时间间隔内()A．圆环所受安培力的方向始终不变B．圆环中的感应电流始终沿顺时针方向C．圆环中的感应电流大小为D．圆环中的感应电动势大小为【参考答案】BC【命题意图】本题考查电磁感应及其相关知识点。【解题思路】由图（b）可知，在t=0到t=t1时间内，磁感应强度变化率恒定，产生的感应电动势恒定，感应电流恒定，由楞次定律，圆环中

7、感应电流始终沿顺时针方向，选项B正确；由于磁场方向变化，圆环所受的安培力方向变化，选项A错误；由图（b）可知，磁感应强度变化率大小=，圆环中感应电动势E=S0=，选项D错误；导线电阻R=，圆环中感应电流I=E/R=，选项C正确。【易错提醒】注意从图像中提取解题信息，注意两段时间磁场方向相反。4．(2018·全国卷Ⅲ·20)如图甲，在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R，R在PQ的右侧.导线PQ中通有正弦交流电i，i的变化如图乙所示，规定从Q到P为电流正方向.导线框R中的感应电动势(　　)A.在t＝时为零B.在t＝时改变方向

8、C.在t＝时最大，且沿顺时针方向D.在t＝T时最大，且沿顺时针方向【参考答案】　AC【名师解析】　在t＝时，i－t图线斜率为0，即磁场变化率为0，由E＝＝S知，E＝0，A项正确；在t＝和t＝T时，i－t图线斜率的绝对值最大，在t＝和t＝T时感应电动势最大.在到之