2021届高考物理(江苏专用)二轮精选题组：专练6-图象问题二——电磁学部分(含解析).docx

专练6　图象问题(二)——电磁学部分　　　　　　　　　　　　　　　
一、单项选择题
1．如图1所示，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形线框abc的ab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ab边垂直，则下列各图中哪一个可以定性地表示线框在穿过磁场区域的过程中感应电流随时间变化的规律(规定逆时针方向为感应电流的正方向) (　　)

图1

解析　依据法拉第电磁感应定律和楞次定律可知，可以定性地表示线框在穿过磁场区域的过程中感应电流随时间变化规律的是图D.
答案　D
2．空间某一静电场的电势φ随x变化状况如图2所示，下列说法中正确的是(　　)

图2
A．空间各点电场强度的方向均与x轴垂直
B．电荷沿x轴从O移到x1的过程中，电场力不做功
C．正电荷沿x轴从x1移到x2的过程中，电场力做正功，电势能增加
D．负电荷沿x轴从x1移到x2的过程中，电场力做负功，电势能增加
解析　除x2点外，空间各点电场强度的方向均不与x轴垂直，选项A错误；电荷沿x轴从O移到x1的过程中，电场力做功，选项B错误；正电荷沿x轴从x1移到x2的过程中，电场力做正功，电势能减小，负电荷沿x轴从x1移到x2的过程中，电场力做负功，电势能增加，选项C错误，D正确．
答案　D
3．一边长为l、质量为m、阻值为R的正方形导体框置于垂直纸面对里的匀强磁场中，匀强磁场具有抱负的右边界，如图3甲所示，开头时导体框的右边与磁场的边界重合，从该时刻开头计时，在导体框上施加一水平向右的外力F，导体框在外力作用下向右做匀加速直线运动，经时间t0导体框的左边与磁场的边界重合，已知外力F的变化规律如图乙所示，则该磁场的磁感应强度为 (　　)

图3
A．B＝ B．B＝
C．B＝ D．B＝
解析　由题述和题图，利用牛顿其次定律可知，F0＝ma,3F0－BIl＝ma，I＝，v＝at0，联立解得B＝，选项B正确．
答案　B
4．如图4甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R，导体棒MN放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强度B的变化状况如图乙所示(图示磁感应强度方向为正)，MN始终保持静止，忽视电容器C的充电时间，则在0～t2时间内 (　　)

图4
A．电容器C所带的电荷量大小减小
B．电容器C的a板先带正电后带负电
C．MN所受安培力的大小始终没变
D．MN所受安培力的方向先向右后向左
解析　磁感应强度均匀变化，产生恒定电动势，电容器C所带的电荷量大小始终没变，选项A和B均错误；由于磁感应强度发生变化，MN所受安培力的大小也发生变化，MN所受安培力的方向先向右后向左，选项C错误，D正确．
答案　D
5．(2022·山东潍坊二模)带电荷量分别为q和－q的点电荷放在x轴上，相距为L，图中能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的图象是 (　　)

解析　等量异种点电荷连线中点的电场强度最小，但不为零，越靠近电荷，电场强度越大，同时等量异种点电荷连线上的电场强度大小关于中点对称，据此可知A项正确．
答案　A
二、多项选择题
6．(2022·山东临沂3月质检)如图5甲所示，螺线管匝数n＝1 000匝，横截面积S＝10 cm2，螺线管导线电阻r＝1 Ω，电阻R＝4 Ω，磁感应强度B的B－t图象如图乙所示(以向右为正方向)，下列说法正确的是 (　　)

图5
A．通过电阻R的电流是交变电流
B．感应电流的大小保持不变
C．电阻R两端的电压为6 V
D．C点的电势为4.8 V
解析　由B－t图象和楞次定律可知通过R的感应电流的方向不断变化，A项正确；由B－t图象和E＝n＝nS＝6 V知E大小不变，由I＝＝1.2 A知I大小不变，B项正确；由于通过R的电流为交变电流，R两端的电压U＝IR＝4.8 V，由于电流方向的变化，C点的电势也会消灭正负变化，C、D项错．
答案　AB
二、多项选择题
7．(2022·苏北四市模拟)如图6所示，在竖直向下的匀强磁场中有两根竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF，导轨上放有一金属棒MN.现从t＝0时刻起，给金属棒通以图示方向的电流且电流大小与时间成正比，即I＝kt，其中k为常量，金属棒与导轨始终垂直且接触良好．下列关于导体棒的速度v、加速度a随时间t变化的关系图象，可能正确的是 (　　)

图6

解析　导体棒受到导轨的支持力大小等于安培力大小，即FN＝BIL＝BkLt∝t，在竖直方向上有mg－μFN＝ma，则a＝g－t，选项D正确，C错误；依据导体棒向下先做加速度渐渐减小的变加速运动，后做加速度渐渐增大的变减速运动的过程可知，选项A错误，B正确．
答案　BD
8．(2022·宁波市二模)如图7，在直角坐标系y轴上关于坐标原点对称的两点固定有两等量点电荷，若以无穷远处为零电势点，则关于x轴上各点电势φ随x坐标变化图线的说法正确的是 (　　)

图7

A．若为等量异种点电荷，则为图线①
B．若为等量异种点电荷，则为图线②
C．若为等量正点电荷，则为图线②
D．若为等量正点电荷，则为图线③
解析　若为等量异种点电荷，x轴上各点电势φ相等，各点电势φ随x坐标变化的图线则为图线①，选项A正确，B错误．若为等量正点电荷，坐标原点电势最高，沿x轴正方向和负方向电势渐渐降低，各点电势φ随x坐标变化的图线则为图线③，选项C错误，D正确．
答案　AD
9. 在光滑水平桌面上有一边长为l的正方形线框abcd，bc边右侧有一等腰直角三角形匀强磁场区域efg，三角形腰长为l，磁感应强度竖直向下，a、b、e、f在同始终线上，其俯视图如图8所示，线框从图示位置在水平拉力F作用下向右匀速穿过磁场区，线框中感应电流i－t和F－t图象正确的是(以逆时针方向为电流的正方向，以水平向右的拉力为正，时间单位为l/v) (　　)

图8

解析　依据E＝BLv，线框匀速运动时，有效切割长度均匀增加，感应电流均匀增加，且感应电流方向为逆时针方向，为规定的正方向；当bc边出磁场时ad边刚好进入磁场，有效切割长度照旧是均匀增加，而感应电流方向为顺时针方向，故A错，B对；安培力F＝＝(vttan θ)2，拉力等于安培力的大小，都是时间的二次函数，且拉力始终向右，故C错，D对．
答案　BD
10．(2022·吉林联考)两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图9甲所示．一个电荷量为2 C，质量为1 kg的小物块从C点静止释放，其运动的v－t图象如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)．则下列说法正确的是 (　　)

图9
A．B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E＝1 V/m
B．由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大
C．由C到A的过程中，电势渐渐上升
D．A、B两点电势差UAB＝－5 V
解析　由图乙知，小物块在B点时加速度最大，故B点场强最大，加速度大小为2 m/s2，据qE＝ma得E＝1 V/m，选项A正确；由C到A的过程中小物块的动能始终增大，电势能始终在减小，故电势渐渐降低，选项B、C错误；依据动能定理有qUAB＝mv－mv，解得：UAB＝－5 V，选项D正确．
答案　AD
方法技巧　图象类选择题的两个常见解法
(1)排解法：定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化)，特殊是物理量的正、负，排解错误的选项．
(2)函数法：依据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系，然后由函数关系对图象作出分析和推断，这未必是最简捷的方法，但却是最有效的方法．