高中 | 电磁感应的图像问题 题目答案及解析

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选修3-2

第四章 电磁感应

4.4 法拉第电磁感应定律

电磁感应的图像问题

一硬质金属圆环固定在纸面内，圆心$O$在有界匀强磁场的边界$MN$上，磁场与纸面垂直$t=0$时磁场的方向如图甲所示，磁感应强度$B$随时间$t$的变化关系如图乙所示，则圆环所受安培力$F$与时间$t$的关系图像可能正确的是$(\qquad)$

["

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"]
[["C"]]

由于通过圆环的磁通量变化率为定值，故圆环中的电动势、电流的大小和方向不变，圆环在磁场中的有效长度不变，根据$F=BIL$可知$F=BIL∝B$

故$F-t$的图像与$B-t$图像类似。

故选：$\rm C$。

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用如图所示的电路研究通电螺线管的磁场（虚线框内是螺线管）。用磁传感器测量螺线管内外的磁感应强度分布。 如图所示，在直角坐标系的第一象限中，有一等腰直角，区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，点在轴上，点在轴上，各点间距离。边长也为的正方形导线框的边在轴上，时刻，该导线框恰好位于图中所示位置（边与轴重合），此后导线框在外力的作用下沿轴正方向以恒定的速度通过磁场区域。若规定逆时针方向为导线框中电流的正方向，则导线框通过磁场区域的过程中，导线框中的感应电流、外力沿轴方向的分量随导线框的位移变化的图像（图中曲线均为抛物线的一部分）中正确的是 如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨固定在同一水平面内，导轨上静止放置两根完全相同粗细均匀的导体棒、，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中。现给棒一个平行于导轨的初速度并开始计时，不计电磁辐射及金属导轨的电阻，导体棒、始终与导轨垂直并接触良好，下列关于棒、中产生的感应电动势、、回路中的感应电流、导轨间的电压与时间的函数关系图像中，可能正确的是 路运输中设计的多种装置都运用了电磁感应原理，有一种电磁装致可以向控制中心传输信号以确定火车的位置和运动状态，装置的原理是：将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面，如图甲所示（俯视图），当它经过安放在两铁轨间的矩形线圈时，线圈便产生一个电信号传输给控制中心，线圈长为，宽为，匝数为，若匀强磁场只分布在一个矩形区域内，当火车首节车厢通过线圈时，控制中心接收到线圈两端电压与时间的关系如图乙所示（、均为直线），则在时间内 如图甲所示，虚线是斜面上平行于斜面底端的一条直线，上方存在垂直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。时刻将一单匝正方形导体框自与距离处由静止释放，直至导体框完全穿出磁场的过程中其速度一时间图像如图丙所示。已知斜面倾角，导体框与斜面间的动摩擦因数，运动中导体框底边与始终平行，导体框质量，电阻，边长，重力加速度。设从释放至导体框穿出磁场的过程中，整个导体框所受安培力大小为，回路中产生的焦耳热的功率为，通过导体框的电流为，导体框的机械能为（释放处），沿斜面下滑的位移为，则下列图像正确的是 如图所示，两根足够长的平行金属导轨位于水平的平面内，导轨与轴平行，左端接有电阻。在的一侧存在竖直向下的磁场，磁感应强度随空间均匀变化，满足（且为定值）。一金属杆与导轨垂直放置，且接触良好，在外力作用下沿轴正方向匀速运动。时金属杆位于处，不计导轨和金属杆的电阻。图中关于金属杆两端的电压和所受安培力大小的图像正确的是
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