2024届新高考物理高频考点专项练习:考点39 电磁感应中的图像问题(含解析)

专题十二 考点39 电磁感应中的图像问题(A)
1.如图所示,粗细均匀的正方形单匝闭合线框abcd静止在光滑水平面上.时刻,线框在水平外力的作用下,从静止开始向右一直保持做匀加速直线运动,bc边进入磁场的时刻为,ad边进入磁场的时刻为,设线框中感应电流大小为i,ad边两端电压为U,水平外力大小为F,线框中的电功率为P,则i、U、F、P随运动时间t变化关系图象正确的是( )
A. B.
C. D.
2.如图所示,金属导线框abcd每边长0.1m,每边电阻均为1.0Ω,线框平面与纸面平行,有界匀强磁场磁感应强度大小为1T,方向垂直纸面向里。现用外力使线框以10m/s的速度匀速进入磁场,则进入磁场的过程中,两点间的电压是( )
A.1V B.0.75V C.0.25V D.0V
3.如图所示,匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度的大小为B,磁场在y轴方向足够宽,在x轴方向宽度为l.一直角三角形导线框(边的长度为l)从图示位置向右匀速穿过磁场区域,以逆时针方向为电流的正方向,在下图中线框中感应电流两端的电势差边受到的安培力的大小F与线框移动的距离 x的关系图像正确的是( )
A. B.
C. D.
4.如图所示,一导体圆环位于纸面内,O为圆心。环内两个圆心角为90°的扇形区域内分别有匀强磁场,两磁场磁感应强度的大小相等、方向相反且均与纸面垂直。导体杆可绕O转动,M端通过滑动触点与圆环接触良好。在圆心和圆环间连有电阻R。杆以角速度ω逆时针匀速转动,时恰好在图示位置。规定从a到b流经电阻R的电流方向为正,圆环和杆的电阻忽略不计,则杆从开始转动一周的过程中,电流随变化的图像应是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示,在的区域内存在着匀强磁场,磁场方向垂直于xy坐标系平面(纸面)向里.具有一定电阻的矩形线框abcd位于xy坐标系平面内,线框的ab边与y轴重合,bc边长为L。设线框从时刻起在外力作用下由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动,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变化的函数图象可能是图中的( )
A. B.
C. D.
6.在水平光滑绝缘桌面上有一边长为L的正方形线框abcd,被限制在沿ab方向的水平直轨道自由滑动。bc边右侧有一正直角三角形匀强磁场区域efg,直角边ge和ef的长也等于L,磁场方向竖直向下,其俯视图如图所示,线框在水平拉力作用下向右以速度v匀速穿过磁场区,若图示位置为时刻,设逆时针方向为电流的正方向.则感应电流图像正确的是(时间单位为)( )
A. B.
C. D.
7.如图所示,边长为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,导线框和虚线框的对角线共线。从开始,使导线框从图示位置开始以恒定速度沿对角线方向进入磁场,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,取逆时针方向为正,则下列表示关系的图象中,大致正确的是( )
A. B. C. D.
8.如图,矩形闭合线框在匀强磁场上方,由不同高度静止释放,用、分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻。线框下落过程形状不变,ab边始终保持与磁场水平边界平行,线框平面与磁场方向垂直。设下方磁场区域足够大,不计空气影响,则下列哪一个图像可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律( )
A. B.
C. D.
9.如图所示,竖直平面内存在范围足够大、方向水平的磁场,同一高度处磁感应强度大小相等,竖直向下的方向上磁感应强度随距离均匀增大.将一个竖直放置的正方形金属线框从图示位置水平向右抛出,不计空气阻力.下列关于线框运动的加速度a、感应电流i随时间t,线框重力做功的功率P、机械能E随下落高度h变化的关系图像中,可能正确的是( )
A. B. C. D.
10.如图是一边长为L的正方形金属框放在光滑水平面上的俯视图,虚线右侧存在竖直向上的匀强磁场.时刻,金属框在水平拉力F作用下从图示位置由静止开始,以垂直于磁场边界的恒定加速度进入磁场,时刻线框全部进入磁场.则时间内金属框中电流i、电量q、运动速度v和拉力F随位移x或时间t变化关系可能正确的是( )
A. B. C. D.
11.如图甲所示,是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,金属线框的质量为m,电阻为R。在金属线框的下方有一匀强磁场区域,和是匀强磁场区域的水平边界,并与线框的边平行,磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从上方某一高度处由静止开始下落,如图乙是金属线框由开始下落到刚好运动到匀强磁场边界的图象,图中数据均为已知量.重力加速度为g,不计空气阻力.下列说法正确的( )
A.段直线的斜率大于段直线的斜率
B.磁场的宽度一定大于
C.磁场的磁感应强度为
D.金属线框在的时间内所产生的热量为
12.如图所示,匀强磁场存在于虚线框内,矩形线圈竖直下落.如果线圈中受到的磁场力总小于其重力,则它在1、2、3、4位置时的加速度关系为( )
A. B. C. D.
13.如图,在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为的条形匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的一边平行,磁场方向竖直向下.导线框以某一初速度向右运动.时导线框的右边恰与磁场的左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域.下列图像中,可能正确描述上述过程的是( )
A. B.
C. D.
14.如图所示,在光滑水平桌面(图中未画出)上有一质量为m、电阻为R、边长为L的正方形单匝线框.线框右侧存在垂直于桌面向下的磁感应强度大小为B的匀强磁场,磁场宽度为l,且.对线框施加一个水平向右的恒力F,使线框从图示位置由静止开始向右运动,cd边始终与磁场边界平行.已知cd边在经过磁场左、右边界时的瞬时速度相同.下列说法正确的是( )
A.线框cd边通过磁场的过程中一定是先减速再加速
B.线框穿过磁场过程中产生的热量一定为2Fl
C.线框ab边进入磁场时的速度为
D.线框穿过磁场过程中的最小速度为
2
答案以及解析
1.答案:BD
解析:线框做匀加速直线运动,速度为,感应电动势,感应电流为,其中,R均不变,时间内,未进磁场,感应电流为零,时间内,电流I与t成正比,时刻后线框全部进入磁场,磁通量变化为零,无感应电流,故A错误;时间内,感应电流为零,两端的电压为零,时间内,,电压随时间均匀增加,时刻后无感应电流,但有感应电动势,为,电压随时间均匀增加,故B正确;线框所受的安培力为,由牛顿第二定律得,解得,时间内,感应电流为零,,为定值,时间内,F与t是线性关系,但不过原点,时刻后无感应电流,,为定值,故C错误;线框的电功率,时间内,感应电流为零,,时间内,电功率P与成正比,时刻后无感应电流,,故D正确.
2.答案:B
解析:解:线框以的速度匀速进入磁场过程中,cd边产生的感应电动势为:
根据闭合电路的欧姆定律得:
两点间的电压是路端电压,为,故B正确、ACD错误。
故选:B。
3.答案:BC
解析:A、B项,根据楞次定律感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,所以在导线框在进入磁场时磁通量增大,故感应电流方向为逆时针为正,离开磁场时磁通量减小,故感应电流方向为顺时针为负。在线框进入磁场时,线框切割磁感线的等效长度增大,所以根据感应电流从零开始逐渐增大,在线框移出磁场时,感应电流方向改变,线框切割磁感线的等效长度逐渐增大,所以感应电流从零不断增大,故A项错误,B项正确。
C项,根据上述电流方向的分析,所以两端的电势差应该先负后正,且变化趋势
与电流的变化相同,故C项正确。
D项,在进入磁场和离开磁场的过程中,不仅感应电流的大小发生变化,同时段在磁场中受到安培力的长度也时刻在发生变化,故边受到的安培力不应该为比例变化,应该为抛物线类型的变化趋势,故D项错误。
综上所述,本题正确答案为BC。
4.答案:C
解析:杆以匀角速度ω逆时针转动,时恰好进入磁场,故前周期内有电流流过,则知B图象错误.根据右手定则可以判定,感应电流的方向从M指向圆心O,流过电阻时的方向是从b流向a,与给定的正方向相反,为负值,则A图象错误。在时间内杆处于磁场之外,没有感应电流产生,故D错误,C正确;
故选:C。
5.答案:D
解析:线框的ab边刚进入磁场时,产生逆时针方向的感应电流,随着速度的增加,感应电流逐渐增大;线框全部进入磁场后,无感应电流;当线框的ab边离开磁场时,此时cd边切割磁感线,产生顺时针方向的感应电流,且随速度的增加而增大,因为线框此时的速度不为零,所以感应电流是从某一值增大,选项D正确。
6.答案:D
解析:在时间内,根据楞次定律可判断出线框中感应电流沿逆时针方向,为正值,BC错误。在时间内,线框bc边有效切割长度为,感应电动势,由于v恒定,故E均匀减小,感应电流均匀减小;同理,在时间内,根据楞次定律判断出感应电流沿顺时针方向,为负值,感应电流均匀减小,A错误,D正确。
7.答案:D
解析:从开始,线框的位移从0到,导线框切割磁感线的有效长度线性增加,感应电流也线性增加;线框的位移从到,线框完全进入磁场,无感应电流;线框的位移从到,导线框切割磁感线的有效长度线性减少,感应电流也线性减小,故D正确。
8.答案:BCD
解析:A、线框先做自由落体运动,ab边进入磁场做减速运动,加速度应该是逐渐减小,而A图象中的加速度逐渐增大,故A错误.
B、线框先做自由落体运动,ab边进入磁场后做减速运动,因为重力小于安培力,当加速度减小到零做匀速直线运动,cd边进入磁场做匀加速直线运动,加速度为g,故B正确。
C、线框先做自由落体运动,ab边进入磁场后因为重力大于安培力,做加速度减小的加速运动,cd边离开磁场做匀加速直线运动,加速度为g,故C正确。
D、线框先做自由落体运动,ab边进入磁场后因为重力等于安培力,做匀速直线运动,cd边离开磁场做匀加速直线运动,加速度为g,故D正确.本题选不可能的,故选BCD。
9.答案:A
解析:线框水平向右抛出后,在重力作用下在竖直方向上做加速运动,磁通量增加,磁场方向垂直纸面向外,由楞次定律判断可知感应电流方向是,边和边所受的安培力大小相等、方向相反,则线框在水平方向上所受的合力为零,所以线框在水平方向做匀速直线运动.由左手定则可知边受到的安培力竖直向下,边受到的安培力竖直向上,由于边处的磁感应强度总比边处的大,则边受到的安培力比边的大,所以线框所受安培力方向始终竖直向上.设线框边长为L,某时刻竖直分速度为v,则线框产生的感应电动势为是比例系数,故在竖直方向上,随着速度v的增加,线圈产生的感应电动势增加,感应电流增加,线框所受的安培力增加,合力减小,加速度减小,当安培力与重力平衡时开始做匀速运动,所以线框在竖直方向上先做加速度逐渐减小的加速运动,后做匀速直线运动,线框在水平方向做匀速直线运动,加速度逐渐减小直至为零.设线框的竖直速度为v时加速度为a,由牛顿第二定律得,又,可得,随着v增大,a减小,,即随着a减小,图像切线斜率的绝对值减小,且初始时刻最大,故A正确;由于速度先增大后不变,则感应电流先增加后不变,故B错误;初始时,线框的速度方向与重力方向垂直,所以图像中,时,重力功率应为零,C错误;除了重力之外的其他力做功等于机械能的变化量,根据可知图像的切线的斜率的绝对值为安培力的大小,由A、B选项分析可知,安培力越来越大,最后不变,D错误.
10.答案:D
解析:导线的速度和位移关系为,则感应电流为A错误;根据可知,,B错误;根据运动学公式,C错误;根据牛顿第二定律,金属框电流,解得,D正确.
11.答案:BCD
解析:A、结合图像可以看出,导线框先做自由落体运动,然后匀速进磁场,完全进入磁场后又开始做匀加速运动,此时只受重力作用,所以段直线的斜率等于段直线的斜率,故A错;
B、导线框匀速进入磁场时发生的位移为,
进入磁场后又开始做匀加速运动,所以磁场的宽度大于,故B对;
C、导线框匀速进入磁场时发生的位移为即为正方形的边长根据受力平衡可知:
,解得:,故C对;
D、导体棒在这段时间内收到安培力,此过程中导体棒做匀速运动,根据能量守恒重力势能的减少量等于回路中产生的焦耳热,所以,故D对。
12.答案:C
解析:线圈自由下落时,加速度为,线圈完全在磁场中时,磁通量不变,不产生感应电流,线圈不受安培力作用,只受重力,加速度,线圈进入和穿出磁场过程中,切割磁感线产生感应电流,将受到向上的安培力,根据牛顿第二定律得知,,线图完全在磁场中时做匀加速运动,到达4处的速度大于2处的速度,则线圈在4处所受的安培力大于在2处所受的安培力,又知,磁场力总小于重力,则,故。所以选项C正确。
13.答案:D
解析:导线刚进入磁场时,导线框受到的安培力,方向向左,所以导线框速度减小,安培力减小,进入阶段导线框做的是加速度减小的减速运动.导线框全部进入磁场后,磁通量不变化,根据楞次定律,电路中没有感应电流,速度不变.出磁场阶段导体框做的仍然是加速度减小的减速运动.综上所述,D正确.
14.答案:CD
解析:A、由题意分析可知,cd边从进入磁场到离开磁场的过程中速度不变,线框做匀速运动,ab边进入磁场之前要经历先匀速后加速的过程,故A错误;
B、根据能量守恒定律得,cd边在磁场中运动时产生的热量等于拉力做的功Fl,在cd边穿过磁场右边界后,线框有一个加速过程,则ab边进入磁场时的速度大于cd边进入磁场时的速度,ab边穿过磁场过程中,线框动能减小,产生的热量大于F,故线框穿过磁场的整个过程中产生的热量大于2Fl,故B错误;
C、当cd边在磁场中匀速运动时,由得,,ab边进入磁场前要经历加速过程,则ab边进入磁场时的速度大于,故C正确;
D、线框穿过磁场的最小速度为线框做匀速运动时的速度,为,故D正确。
故选:CD。专题十二 考点39 电磁感应中的图像问题(B)
1.如图甲所示,虚线右侧存在方向垂直纸面的匀强磁场,磁场的磁感应强度B随时间t变化关系如图乙所示(取磁场垂直纸面向里的方向为正方向),固定的闭合导线框一部分在磁场内.从时刻开始,下列关于线框中感应电流i、线框边受到的安培力F随时间t变化图象中,可能正确的是(取线框中逆时针方向的电流为正,安培力向右为正方向)( )
A. B.
C. D.
2.如图所示,有一个平行边界的匀强磁场区域,宽度为L,磁场方向垂直纸面向外,一对角线长为L的正方形导线框从图示位置开始沿x轴正方向匀速穿过磁场区域。取沿的方向为感应电流的正方向,则导线框中电流i随A点的位置坐标x变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示,A是一边长为l的方形闭合线框,其总电阻为R,以恒定的速度v沿x轴运动,并穿过一宽度为的匀强磁场区域,运动过程中线框平面与磁场方向保持垂直,且线框前后两边与磁场的左右边界始终平行。若以x轴正方向作为力的正方向,以顺时针的电流方向为感应电流的正方向,从线框在图示位置的时刻开始计时,此时线框右侧与磁场左边界的距离为l,则磁场对线框的作用力F及线框中的感应电流i随时间t的变化图像,在图所示的图像中可能正确的是( )
A. B. C. D.
4.如图所示,一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框,在外力作用下,以速度v匀速穿过宽度均为a的两个匀强磁场。这两个磁场的磁感应强度大小均为B,方向相反。线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直。取逆时针方向的电流为正。若从图示位置开始,线框中产生的感应电流i与沿运动方向的位移x之间的函数图象,下面四个图中正确的是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示,三条水平虚线之间有宽度为L的两个匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ,两区域内的磁感应强度大小相等、方向相反,正方形金属线框的质量为m、边长为L,开始边与边界重合,对线框施加拉力F使其匀加速通过磁场区域,以顺时针方向为电流正方向,下列关于感应电流i和拉力F随时间t变化的图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
6.如图甲,圆形导线框固定在匀强磁场中,磁场方向与导线框所在平面垂直,规定垂直平面向里为磁场的正方向,磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示,若规定逆时针方向为感应电流的正方向,则图中正确的是( )
A. B.
C. D.
7.如图,矩形闭合导体线框在匀强磁场上方,由不同高度静止释放,用、分别表示线框边和边刚进入磁场的时刻.线框下落过程形状不变, 边始终保持与磁场水平边界线平行,线框平面与磁场方向垂直.设下方磁场区域足够大,不计空气影响,则下列哪一个图象不可能反映线框下落过程中速度随时间变化的规律( )
A.
B.
C.
D.
8..如图,水平面上有一均匀带电环,带电量为Q,其圆心为O点。有一带电量q的小球恰能静止在O点上方的P点,OP间距为L。P与圆环上任一点的连线与PO间的夹角为θ。以下说法正确的是( )
A.P点场强大小为 B. P点场强大小为
C. P点场强大小为 D. P点场强大小为
9.如图所示,空间内水平线以下存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,一正方形的闭合金属线框从边界的上方一定高度由静止释放,运动过程中线框平面一直在竖直平面内,且.关于线框开始下落后的速度v随时间t的变化图像,下列不可能出现的是( )
A. B. C. D.
10.如图所示,匀强磁场的方向垂直纸面向里,磁场边界竖直,宽度为2L,abcd是用金属丝做成的边长为L的正方形闭合线框,cd边与磁场边界重合,线框由图示位置起以水平速度v匀速穿过磁场区域,在这个过程中,关于ab两点间的电压Uab随时间变化的图象正确的是( )
A.
B.
C.
D.
11.如图所示,在竖直平面内的虚线右侧有垂直于纸面向外的匀强磁场,一个等腰直角三角形金属线框(重力不计)在水平向右的拉力作用下匀速进入磁场区域,已知三角形平面始终与磁场方向垂直,三角形一直角边与磁场左边界垂直。则关于回路中的电流I、水平拉力F随时间t变化的图像中正确的是( )
A. B. C. D.
12.如图所示,等腰直角三角形内存在垂直纸面向里的匀强磁场,它的边在x轴上且长为l,纸面内一边长为l的正方形导线框的一条边也在x轴上,线框沿x轴正方向以恒定的速度v穿过磁场区域,在时该线框恰好位于图中所示位置.规定顺时针方向为导线框中电流的正方向,则线框穿越磁场区域的过程中,感应电流i随时间t变化的图线是( )
A. B.
C. D.
13.如图所示,两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为L,磁场方向垂直纸面向里。是位于纸面内的梯形线圈,与间的距离也为L,时刻,边与磁场区域边界重合。现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域,取沿方向的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的图线可能是下图中的( )
A. B.
C. D.
14.如图所示,两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场,有一较小的三角形闭合导线框的边与磁场边界平行。现使此线框向右匀速穿过磁场区域,运动过程中始终保持速度方向与边垂直。则图中哪一个可以定性地表示线框在上述过程中感应电流随时间变化的规律( )
A. B. C. D.
2
答案以及解析
1.答案:B
解析:AB.由图可知,在内线函中磁感应强度的变化率相同,故内电流的方向相同,由楞次定律可知,电路中电流方向为逆时针,即电流为正方向:在内内线强中磁感应强度的变化体相同,故内电流的方向相同,由楞次定律可知,电路中电流方向为顺时针,即电流为负方向;根据法拉第电磁感应定律有
则感应电流为
由图可知两段时间内的磁感应强度大小相等,故两段时间内的感应电流大小相等,故A错误,B正确;
CD.由上分析可知,一个周明内电路的电流大小恒定不变,根据
可知F与B成正比,则在内磁场垂直纸面向外减小,电流方向由b到a,根据左手定则可知,线框ab边受到的安培力方向F向右,为正方向,大小随B的匀减小;在内磁场重直纸面向里增大,电流方向由a到b,根据左手定则可知,线框ab边受到的安培力F方向向左,为负方向,大小随B均匀匀增大;在内磁场垂直纸面向里减小,电流方向由a到b,根据左手定则可知,线框ab边受到的安培力F方向向右,为正方向,大小随B均匀减小;在内磁场垂直纸面向外增大,电流方向由a到b,根据左手定则可知,线框ab边受到的安培力F方向向左,为负方向,大小随B均匀增大,故CD错误。
故选B。
2.答案:C
解析:当时,导线框切割磁场的有效长度随x均匀增大,当时,导线框切割磁场的有效长度随x均匀减小,根据楞次定律可知导线框中感应电流的方向为顺时针方向;当时,同理,导线框切割磁场的有效长度随x先均匀增大后均匀减小,根据楞次定律可知导线框中感应电流的方向为逆时针方向。结合选项图像。故选C。
3.答案:B
解析:在整个过程中,线框进入和穿出磁场的过程中,只有一边切割磁感线,线框的磁通量一直变化,产生感应电流,根据楞次定律,可知电流方向先沿逆时针后沿顺时针方向,安培力阻碍导体与磁场间的相对运动,可知安培力方向一直向左,沿负方向。线框完全在磁场中运动时磁通量不变,不产生感应电流,不受安培力,故B正确,ACD错误。故选:B。
4.答案:B
解析:线框从开始进入到全部进入第一个磁场时,磁通量向里增大,则由楞次定律可知,电流方向为逆时针。因切割的有效长度均匀增大,故由可知,时间内,切割的有效长度均匀增大,电动势也均匀增加,感应电流均匀增加;时间内,切割的有效长度均匀减小,电动势也均匀减小,感应电流均匀减小;时间内,垂直向外的磁通量增多,垂直向内的磁通量减少,由楞次定律可知,电流方向为顺时针,由于分处两磁场的线圈两部分产生的电流相同,且有效长度是均匀变大的,所以在时刻感应电动势是时刻的两倍,故B项正确。
综上所述,本题正确答案为B。
5.答案:B
解析:当边向右运动的过程中,所用时间,电流,方向为正方向;拉力,当边向右运动的过程中,所用时间,电流,方向为负方向;拉力,对比四个图线可知,B正确.
6.答案:B
解析:由图乙可知,内磁感应强度B垂直纸面向里且均匀增大,则由楞次定律及法拉第电磁感应定律可得线圈中产生恒定的感应电流,方向为逆时针方向,内,磁感应强度B垂直纸面向外且均匀增大,则由楞次定律及法拉第电磁感应定律可得线圈中产生恒定的感应电流,方向为顺时针方向,感应电流大小与内电流大小相等,内,磁感应强度B垂直纸面向外且均匀减小,由楞次定律可得线圈中产生的感应电流方向为逆时针方向,由法拉第电磁感应定律可知感应电流大小是内的一半。
故选B。
7.答案:A
解析:根据导体线框进入磁场的速度的不同分析线框的受力情况、运动情况,从而判断可能的图象.
线框先做自由落体运动,因线框下落高度不同,故线框边刚进磁场时,其所受安培力与重力的大小关系可分以下三种情况:
①当时,线框匀速进入磁场,其速度,选项D有可能;
②当时,线框加速进入磁场,又因,因此,即,速度增大, 减小,线框做加速度逐渐减小的加速运动,选项C有可能;
③当时,线框减速进入磁场,, 减小, 减小,线框做加速度逐渐减小的减速运动,当线框未完全进入磁场而减为零时,即此时,线框开始做匀速运动,当线框完全进入磁场后做匀加速直线运动,选项B有可能.故不可能的只有选项A.
8.答案:D
解析:
将圆环分为n等分(n很大,每一份可以认为是一个点电荷),则每份的电荷量为q=Q/n,
每份在P点的电场强度大小为:
根据对称性可知,水平方向的合场强为零,P点的电场强度分析向上,其大小为:
故D正确、ABC错误。
故选:D。
9.答案:D
解析:线框进入磁场前做自由落体运动,进入磁场后边开始切割磁感线,产生感应电流,受到安培力的作用,若线框进入磁场后边所受向上的安培力与线框的重力平衡,线框就做匀速运动,完全进入磁场后又做加速度为g的匀加速运动,A项可能;若线框进入磁场后边所受向上的安培力小于线框的重力,线框就做加速运动,而且随着速度增大,安培力增大,加速度减小,所以线框做加速度减小的加速运动,当安培力与线框的重力达到平衡后,线框做匀速运动,B项可能;若线框进入磁场后边所受向上的安培力大于线框的重力,线框就做减速运动,而且随着速度减小,安培力减小,加速度减小,所以线框做加速度减小的减速运动,当安培力与线框的重力达到平衡后,线框做匀速运动,C项可能,D项不可能.
10.答案:B
解析:cd边切割磁感线时产生的电动势为E,而ab变获得的电压;线圈全部进入磁场后,此时ab边产生的电动势和cd边产生的电动势等大反向,线圈中电流为零;但cd边穿出,ab边切割时产生的电动势为E,ab相当于电源,,整个过程中。
故选B
考点:导体切割磁感线产生的感应电动势
点评:中等难度。本题注意整个线圈看成一个闭合回路,切割磁感线的部分看成电源,其余部分看成外电阻,用闭合电路欧姆定律解决此类问题。
11.答案:D
解析:设线框做匀速直线运动的速度大小为v,设线框的电阻为R,设线框切割磁感线的有效长度为L。
AB、线框做匀速直线运动,时间内线框的位移大小,线框是等腰直角三角形,经时间线框切割磁感线的有效长度,线框切割磁感线产生的感应电动势,由闭合电路的欧姆定律可知,感应电流,故AB错误;
CD、线框受到的安培力,线框做匀速直线运动,由平衡条件可知,水平拉力,故C错误,D正确。
故选:D。
12.答案:D
解析:位移在过程:磁通量增大,由楞次定律判断感应电流方向为逆时针方向,为负值。,其中,则,即随着位移增大,电流均匀减小。位移在过程:磁通量减小,由楞次定律判断感应电流方向为顺时针方向,为正值,即随着位移增大,电流均匀减小。故选:D。
13.答案:C
解析:AD.线圈进入磁场的过程中,根据右手定则可知,感应电流方向为逆时针,即电流为负,当线圈离开磁场时,由右手定则可知,感应电流方向为顺时针方向,即电流为正,AD错误;
BC.线圈进入磁场时,在切割磁感线,由右手定则可知,产生的感应电流方向顺时针,与产生的感应电流方向相反,且的有效长度减小,据感应电动势的公式可得,感应电动势越来越小,故感应电流越来越小,同理可知,当线圈离开磁场时,切割磁感线的有效长度减小,感应电动势越来越小,故感应电流越来越小,B错误,C正确。
故选C。
14.答案:D
解析:根据感应电动势大小,而导体棒有效长度L等于导体进入磁场过程中与磁场边界相交线的长度,因此进入磁场过程中,感应电动势逐渐减小,从而感应电流逐渐减小;离开磁场时,感应电动势也逐渐减小,从而感应电流也逐渐减小。再根据右手定则,进入磁场过程中感应电流为逆时针方向,离开磁场过程中,感应电流为顺时针方向。
故选D。

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