专题10-4+电磁感应中的图象信息题-2019年高考物理100考点最新模拟题千题精练 13页

‎100考点最新模拟题千题精练10-4‎ 一．选择题 ‎1. （2018江西南昌三模） 如图甲所示，在MN、OP之间存在一匀强磁场，t=0时，一正方形光滑金属线框在水平向右的外力F作用下紧贴MN从静止开始做匀加速运动，外力F随时间变化的图线如图乙所示。已知线框的质量m=1kg，电阻R=2Ω。则 A．磁场宽度为4m B．匀强磁场的磁感应强度为T C．线框穿过磁场过程中，通过线框的电荷量为2C D．线框穿过磁场过程中，线框产生的热量为1J ‎【参考答案】AB ‎【命题意图】本题考查电磁感应、力图像及其相关的知识点。‎ ‎【解题思路】在0~1s内，图乙的力随时间变化的图像可表示为F=2+2t，金属线框从静止开始向右做匀加速直线运动，设加速度为a，线框边长为L，根据牛顿第二定律，F-BIL=ma，I=E/R，E=BLv，v=at，联立解得：F=ma+t=a+t。对比F=2+2t，可得a=2m/s2，B2L2=2..。t=1s时线框完全进入磁场区域，线框速度v=at=2m/s，线框边长L=1m，由B2L2=2.可得B=T，选项B正确；在1~2s时间内线框完全处于磁场中，线框中磁通量不变，不产生感应电流，不受安培力作用，受到的外力F=2N，线框做匀加速直线运动，加速度a=2m/s2，t=2s时开始出磁场，开始出磁场时线框速度v1=v+a△t=2m/s+2×1m/s=4 m/s，所以磁场宽度b=L+△t=1m+ (2-1)m=4m ‎ ，选项A正确；线框进入磁场过程和从磁场中出来过程，线框的磁通量相等，通过线框的电荷量相等，所以线框穿过磁场的过程中通过线框的电荷量q=2=2×‎ C=C，选项C错误；根据题述条件不能计算出线框穿过磁场过程中产生的热量，选项D错误。‎ ‎【方法归纳】（1）根据法拉第电磁感应定律，当回路内磁通量变化率为△Φ/△t时，产生的感应电动势为E=△Φ/△t,由闭合电路欧姆定律，回路内产生的感应电流I=E/R，通过回路的电荷量q=I△t，联立解得q=△Φ/R。因此，当回路内磁通量变化△Φ时，可以利用q=△Φ/R计算。‎ ‎（2）当线框中电流恒定为I时，可以利用焦耳定律Q=I2Rt计算产生的热量；若线框中电流变化时，一般采用功能关系或能量守恒定律计算产生的热量。‎ ‎2（2018届江西赣中南五校第一次联考）如图甲所示,abcd 是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,在金属线框的下方有一磁 感应强度为 B 的匀强磁场区域,MN 和 M'N'是匀强磁场区域的水平边界,并与线框的 bc 边 平行,磁场方向与线框平面垂直.现金属线框由距 MN 的某一高度从静止开始下落,图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域的v-t 图像.已知金属线框的质量为 m,电阻 为 R,当地的重力加速度为 g,图像中坐标轴上所标出的 v1、v2、v3、t1、t2、t3、t4 均为已知量(下落过程中线框 abcd 始终在竖直平面内,且 bc 边始终水平).根据题中所给条件,以下说法正确的是 A.可以求出金属线框的边长 ‎ B.线框穿出磁场时间 (t4-t3)等于进入磁场时间(t2-t1)‎ C.线框穿出磁场与进入磁场过程所受安培力方向相同 ‎ D.线框穿出磁场与进入磁场过程产生的焦耳热相等 ‎【参考答案】AC ‎【名师解析】由线框运动的 v-t 图像,可知 0~t1 时间线框自由下落,t1~t2 时间线框进入磁场,t2~t3 时 间线框在磁场中只受重力作用加速下降,t3~t4 时间线框匀速离开磁场。.线框的边长 l=v3(t4-t3),选项 A 正确;由于线框离开磁场时的速度 v3 大于进入磁场时的平均速度,因此线框穿出磁场时间小于进入磁场时间,选项 B 错；线框穿出磁场与进入磁场过程所受安培力方向都是竖直向上,选项 C 正确；‎ 线框进入磁场时减少的重力势能和穿出磁场时减少的重力势能相等。线框进入磁场时减少的重力势能一部分转化为线框的动能，另一部分转化为焦耳热；线框匀速穿出磁场，穿出磁场减少的重力势能全部转化为焦耳热，即mgl=Q2,由此可见 Q1