时间:2019-03-16 01:45:10
1、计算题 磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内，有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd，沿垂直于磁感线方向，以速度v匀速通过磁场，如图所示，从ab进入磁场时开始计时．
(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象；
(2)判断线框中有无感应电流．若有，请判断出感应电流的方向．
解析：线框穿过磁场的过程可分为三个阶段：进入磁场阶段(只有ab边在磁场中)、在磁场中运动阶段(ab、cd两边都在磁场中)、离开磁场阶段(只有cd边在磁场中)．
参考答案： (1)
(2)线框进入磁场阶段，电流方向逆时针；线框在磁场中运动阶段，无电流；线框离开磁场阶段，电流方向顺时针．
本题解析：(1)①线框进入磁场阶段：t为0→
，线框进入磁场中的面积随时间成正比，S＝lvt，最后为Φ＝BS＝Bl2.
②线框在磁场中运动阶段：t为→
，
线框磁通量为Φ＝Bl2，保持不变．
③线框离开磁场阶段：t为→
，线框磁通量线性减小，最后为零．
(2)线框进入磁场阶段，穿过线框的磁通量增加，线框中将产生感应电流．由右手定则可知，感应电流方向为逆时针方向．
线框在磁场中运动阶段，穿过线框的磁通量保持不变，无感应电流产生．
线框离开磁场阶段，穿过线框的磁通量减小，线框中将产生感应电流．由右手定则可知，感应电流方向为顺时针方向．
考点：电磁感应
点评：当导体切割磁感线时，要注意切割的有效长度的确定；而对于求平均电动势要使用法拉第电磁感应定律进行计算．
本题难度：一般
2、选择题 一个矩形线圈匀速地从无磁场的空间先进入磁感应强度为B1的匀强磁场，然后再进入磁感应强度为B2的匀强磁场，最后进入没有磁场的右边空间，如图所示.若B1=2B2，方向均始终和线圈平面垂直，则在所示图中能定性表示线圈中感应电流i随时间t变化关系的是（电流以逆时针方向为正） 
参考答案：C
本题解析：线圈进入B1时，右边切割磁感线产生感应电动势E=B1Lv，由右手定则可得出电流方向沿逆时针，故电流为正；当线圈全部进入时，磁通量不再发生变化，故线圈中没有电流；当右边进入B2时，两端同时切割磁感线，左边产生的感应电动势为B1Lv，右边产生的电动势为B2Lv，因两电动势方向相反，故总电动势为B1Lv-B2Lv=B2Lv；方向沿逆时针；当线圈离开磁场区域时，只有左边切割B2，电动势为B2Lv，方向为顺时针，C正确
考点：考查电磁感应与图像的结合
点评：难度中等，由E=BLV可知线圈在磁场中的感应电动势的大小，由右手定则可得出电流的方向；再由欧姆定律即可得出电流的大小及方向变化
本题难度：一般
3、选择题 如图所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M′N′的过程中，从MN位置开始计时，棒上感应电动势E随时间t变化的图象，可能正确的是：
参考答案：A
本题解析：当金属棒运动到MN时，无磁场，故感应电动势为0，当再运动到磁场左边界进入磁场后，棒切割磁感线，故棒中产生感应电动势，由于速度不变，棒的长度不变，磁场也不变，所以感应电动势不变，待棒出磁场后，感应电动势又变为0，故电动E随时间的变化图像是A。
考点：感应电动势大小的判断。
本题难度：一般
4、选择题 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.
参考答案：D
本题解析：线圈在进磁场的过程中，根据楞次定律可知，感应电流的方向沿逆时针方向，为正值，在通过两个磁场的分界线时，根据楞次定律可知，感应电流的方向沿顺时针方向，为负值，线圈出磁场的过程中，根据楞次定律知，感应电流的方向为顺时针，为负值．故AC错误．
设
．在线圈进入磁场一半的过程中，切割的有效长度均匀增大，感应电动势均匀增大，则感应电流均匀增大，当BD刚进入磁场时，感应电流最大为 
；在线圈进入磁场全部过程中，切割的有效长度均匀减小，感应电动势均匀减小，则感应电流均匀减小至零；线圈通过两个磁场的分界线时，切割的有效长度先均匀增大，感应电流均匀增大，当BD通过磁场分界线时，感应电流最大为 
；后均匀减小至零；在线圈出磁场一半的过程中，在线圈全部出磁场的过程中，切割的有效长度先均匀增大后均匀减小，感应电流先均匀增大后均匀减小，此过程感应电流最大为
；故D正确，B错误．
考点：电磁感应
本题难度：困难
5、选择题 如图（甲）所示，为两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L，距磁场区域的左侧L处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定电流沿逆时针方向时的电动势E为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量Φ的方向为正，外力F向右为正。则图（乙）中关于线框中的磁通量Φ、感应电动势E、外力F和电功率P随时间t变化正确的是 （ ）
参考答案：D
本题解析：当线框运动L时开始进入磁场，磁通量开始增加，当全部进入时达最大；此后向外的磁通量增加，总磁通减小；当运动到2.5L时，磁通量最小，故A错误；当线圈进入第一个磁场时，由
可知，E保持不变，而开始进入第二个磁场时，线框左右两边同时切割磁感线，根据右手定则知，线框左右两边产生的感应电动势方向相同，相当于两个电源相串联，因此电动势是原来的两倍，应为2BLV，故B错误；因安培力总是与运动方向相反，故拉力应一直向右，故C错误；由于线框匀速运动，根据能量转化守恒定律知，电功率等于拉力的功率
，因速度不变，而线框在第一个磁场时，电流为定值，拉力也为定值；两边分别在两个磁场中时，由前面的分析可知，电流加倍，故安培力加培，线框左右两边所受安培力方向相同，拉力为原来的4倍，功率为原来的4倍；此后从第二个磁场中离开时，安培力应等于线框在第一个磁场中的安培力，故D正确．所以选D．
考点：本题考查导体切割磁感线时的感应电动势、安培力、右手定则、法拉第电磁感应定律、电磁感应中的能量转化及闭合电路的欧姆定律．
本题难度：一般