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2021届高考物理二轮复习专题突破:电磁感应与图像
修改时间:2021-01-31
浏览次数:148
类型:二轮复习
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一、单选题
1. 如图甲所示,匀强磁场方向垂直纸面向里,磁场区域在y轴方向足够宽,在x轴方向宽度为a。一直角三角形导线框
(
边的长度为a)从图示位置沿x轴向右匀速穿过磁场区域,下列关于
两端的电势差
与线框移动的距离x的关系图象正确的是( )
A .
B .
C .
D .
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+
选题
2. 如图所示,垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a,磁感应强度的大小为B.一边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框CDEF从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域,在图乙中给出的线框EF两端的电压U
EF
与线框移动距离x的关系图象正确的是( )
A .
B .
C .
D .
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+
选题
3. 如图所示,三条平行虚线位于纸面内,中间虚线两侧有方向垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度等大反向.菱形闭合导线框ABCD位于纸面内且对角线AC与虚线垂直,磁场宽度与对角线AC长均为d,现使线框沿AC方向匀速穿过过磁场,以逆时针方向为感应电流的正方向,则从C点进入磁场到A点离开磁场的过程中,线框中电流i随时间t的变化关系,以下可能正确的是( )
A .
B .
C .
D .
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+
选题
4. 在竖直方向的匀强磁场中,水平放置一个面积不变的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示,取线圈中磁场B的方向向上为正,当磁场中的磁感应强度B随时间t如图乙变化时,下列图中能正确表示线圈中感应电流变化的图像是( )
A .
B .
C .
D .
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+
选题
5. 如图甲所示,矩形导线框abcd固定在变化的磁场中,产生了如图乙所示的电流(电流方向abcda为正方向).若规定垂直纸面向里的方向为磁场正方向,能够产生如图乙所示电流的磁场为( )
A .
B .
C .
D .
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+
选题
6. 如图所示,在PO、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场、磁场方向均垂直于纸面.一导线框abcdefa位于纸面内,框的邻边都相互垂直,bc边与磁场的边界P重合,导线框与磁场区域的尺寸如图所示.从t=0时刻开始,线框匀速横穿两个磁场区域.以a→b→c→d→e→f为线框中的电动势ε的正方向,以下四个ε-t关系示意图中正确的是( )
A .
B .
C .
D .
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+
选题
7. 如图甲所示,有两个相邻的有界匀强磁场区域,磁感应强度的大小均为B,磁场方向相反,且与纸面垂直,两磁场边界均与x轴垂直且宽度均为L,在y轴方向足够宽。现有一高和底均为L的等腰三角形导线框,顶点a在y轴上,从图示x=0位置开始,在外力F的作用下向右沿x轴正方向匀速穿过磁场区域。在运动过程中,线框bc边始终与磁场的边界平行。线框中感应电动势E大小、线框所受安培力F
安
大小、感应电流i大小、外力F大小这四个量分别与线框顶点a移动的位移x的关系图像中正确的是 ( )
A .
B .
C .
D .
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+
选题
8. 如图所示,一沿水平方向的匀强磁场分布在竖直高度为2L的某矩形区域内(宽度足够大),该区域的上下边界MN、PS是水平的.有一边长为L的正方形导线框abcd从距离磁场上边界MN的某高处由静止释放下落而穿过该磁场区域.已知当线框的ab边到达MN时线框刚好做匀速直线运动(以此时开始计时),以MN处为坐标原点,取如图坐标轴x,并规定逆时针方向为感应电流的正方向,则关于线框中的感应电流与ab边的位置坐标x间的以下图线中,可能正确的是( )
A .
B .
C .
D .
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+
选题
9. 如图所示,正方形ABCD区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场.一个等腰直角三角形导体框abc与ABCD在同一平面内.bc边与磁场的边界BC边在同一直线上,bc的长是BC长的一半,现让导体框匀速向右通过磁场区,速度方向始终平行于BC边.设沿顺时针方向为感应电流的正方向,则在导体框穿过磁场区的过程中,导体框中产生的感应电流随时间变化关系图象正确的是 ( )
A .
B .
C .
D .
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+
选题
10. 如图,EOF和E′O′F′为空间一匀强磁场的边界,其中EO∥E′O′,FO∥F′O′,且EO⊥OF;OO′为∠EOF的角平分线,OO′间的距离为L;磁场方向垂直于纸面向里.一边长为L的正方形导线框沿OO′方向匀速通过磁场,t=0时刻恰好位于图示位置.规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正,则感应电流i与时间t的关系图线可能正确的是( )
A .
B .
C .
D .
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+
选题
11. 如图所示,在直线XY左右两边有方向垂直纸面向内和向外的匀强磁场,磁感应强度都为0.3T。半径为0.1m,顶角为90°的两个扇形组成的回路,以200rad/s的角速度绕O点在纸面内顺时针方向转动。设回路的电阻为0.4Ω,规定电流沿ABCDA流动时为正,θ=∠XOB,下列关于回路中电流I与θ的图像正确的是( )
A .
B .
C .
D .
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+
选题
12. 如图所示,正方形导线框abcd和菱形MNPQ在同一水平面内,ab=MN=MP=L,ab⊥NQ,N位于ab的中点,菱形区域存在方向竖直向上的匀强磁场,使线框从图示位置沿NQ方向匀速穿过菱形区域,规定电流逆时针为正,则线框中的电流i随位移x变化的图象可能是( )
A .
B .
C .
D .
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+
选题
13. 图虚线上方空间有匀强磁场,扇形导线框绕垂直于框面的轴O以角速度ω匀速转动,线框中感应电流方向以逆时针为正,则能正确表明线框转动一周感应电流变化情况的是( )
A .
B .
C .
D .
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+
选题
14. 如图所示,边长为2l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个边长为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直,导线框的一条对角线和虚线框的一条对角线恰好在同一直线上.从t=0开始,使导线框从图示位置开始以恒定速度沿对角线方向移动进入磁场,直到整个导线框离开磁场区域.用I表示导线框中的感应电流(以逆时针方向为正),则下列表示I-t关系的图线中,正确的是( )
A .
B .
C .
D .
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+
选题
15. 如图所示,正方形导线框abcd放在匀强磁场中静止不动,磁场方向与线框平面垂直,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示,t=0时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向里。下列选项中能表示线框的ab边受到的磁场力F随时间t的变化关系的是(规定水平向左为力的正方向)( )
A .
B .
C .
D .
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+
选题
16. 如图所示,等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场,它的底边在x轴上且长为2L,高为L。纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域,在t=0时刻恰好位于图中所示的位置。以顺时针方向为导线框中电流的正方向,在下面四幅图中能够正确表示电流-位移(I-x)关系的是( )
A .
B .
C .
D .
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+
选题
17. 如图所示,等腰直角三角形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,左边有一形状完全相同的等腰直角三角形导线框,线框从图示位置开始水平向右匀速穿过磁场区域。规定线框中感应电流沿逆时针方向为正方向,线框刚进入磁场区域时感应电流大小为i
0
, 直角边长为L。其感应电流i随位移x变化的图象正确的是( )
A .
B .
C .
D .
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+
选题
18. 如图所示,有一个边界为正三角形的匀强磁场区域,边长为a,磁感应强度方向垂直纸面向里,一个导体矩形框的长为
,宽为
,平行于纸面沿着磁场区域的轴线匀速穿越磁场区域,导体框中感应电流的正方向为逆时针方向,以导体框刚进入磁场时为t=0时刻,则导体框中的感应电流随时间变化的图象是( )
A .
B .
C .
D .
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+
选题
二、多选题
19. 一匀强磁场,磁场方向垂直纸面,规定向里的方向为正,在磁场中有一位于纸面内细金属圆环,如图甲所示.现令磁感应强度值B按图乙随时间t变化,令E
1
、E
2
、E
3
分别表示oa、ab、bc这三段变化过程中感应电动势的大小,I
1
、I
2
、I
3
分别表示其对应的感应电流( )
A .
I
1
、I
3
沿逆时针方向,I
2
沿顺时针方向
B .
I
1
沿逆时针方向,I
2
、I
3
沿顺时针方向
C .
E
1
>E
2
> E
3
D .
E
1
<E
2
=E
3
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+
选题
20. 如图甲所示,正六边形导线框abcdef放在匀强磁场中静止不动,磁场方向与线框平面垂直,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示.t=0时刻,磁感应强度B的方向垂直纸面向里,设产生的感应电流以顺时针方向为正、竖直边cd所受安培力的方向以水平向左为正.则下面关于感应电流i和cd边所受安培力F随时间t变化的图象正确的是( )
A .
B .
C .
D .
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+
选题
21. 如图所示,xOy平面位于光滑水平桌面上,在O≤x≤2L的区域内存在着匀强磁场,磁场方向垂直于xOy平面向下.由同种材料制成的粗细均匀的正六边形导线框,放在该水平桌面上,AB与DE边距离恰为2L,现施加一水平向右的拉力F拉着线框水平向右匀速运动,DE边与y轴始终平行,从线框DE边刚进入磁场开始计时,则线框中的感应电流i(取逆时针方向的电流为正)随时间t的函数图象和拉力F随时间t的函数图象大致是( )
A .
B .
C .
D .
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+
选题
22. 如下图甲所示,矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁场的方向与导线框所在的平面垂直,磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示,规定垂直纸面向里为磁场正方向,顺时针方向为感应电流i正方向,水平向右为ad边所受安培力F的正方向。下列图像正确的有( )
A .
B .
C .
D .
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+
选题
23. 如图,螺线管内有平行于轴线的外加磁场,以图中箭头所示方向为其正方向,螺线管与导线框abcd相连,导线框内有一闭合小金属圆环,圆环与导线框在同一平面内,当螺线管内的磁感应强度B随时间按图所示规律变化时( )
A .
在0~t
1
时间内,环有收缩趋势
B .
在t
1
~t
2
时间内,环有扩张趋势
C .
在t
1
~t
2
时间内,环内有逆时针方向的感应电流
D .
在t
2
~t
3
时间内,环内有逆时针方向的感应电流
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+
选题
三、综合题
24. 电磁感应式无线充电系统原理如图(a)所示,给送电线圈中通以变化的电流,就会在邻近的受电线圈中产生感应电流,从而实现充电器与用电装置之间的能量传递.某受电线圈的匝数n= 50匝,电阻r=1.0Ω,c、d两端接一阻值R=9.0Ω的电阻,当送电线圈接交变电流后,在受电线圈内产生了与线圈平面垂直的磁场,其磁通量随时间变化的规律如图(b)所示.求(结果保留2位有效数字)
(1) t
1
到t
2
时间内,通过电阻R的电荷量;
(2) 在一个周期内,电阻R产生的热量.
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+
选题
25. 如图甲所示,ACD是固定在水平面上的半径为2r,圆心为O的金属半圆弧导轨,EF是半径为r、圆心也为O的半圆弧,在半圆弧EF与导轨ACD之间的半圆环区域内存在垂直导轨平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,B随时间t变化的图像如图乙所示。OA间接有电阻P,金属杆OM可绕O点转动,M端与轨道接触良好,金属杆OM与电阻P的阻值均为R,其余电阻不计。
(1) 0-t
0
时间内,OM杆固定在与OA夹角为
的位置不动,求这段时间内通过电阻P的感应电流大小和方向;
(2) t
0
~2t
0
时间内,OM杆在外力作用下以恒定的角速度逆时针转动,2t
0
时转过角度
到OC位置,求电阻P在这段时间内产生的焦耳热Q;
(3) 2t
0
~3t
0
时间内,OM杆仍在外力作用下以恒定的角速度逆时针转动,3t
0
时转到OD位置,若2t
0
时匀强磁场开始变化,使得2t
0
~3t
0
时间内回路中始终无感应电流,求B随时间t变化的关系式,并在图乙中补画出这段时间内的大致图像。
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