1、2021届高考物理二轮复习图像类选择题专练（8）磁场1.如图甲，一带电物块无初速度地放在传送带底端，皮带轮以恒定大小的速率沿顺时针方向传动，该装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，物块由底端E运动至皮带轮顶端F的过程中，其图像如图乙所示，物块全程运动的时间为4.5 s，关于带电物块及运动过程的说法正确的是( )A.该物块带负电B.传送带的传动速度大小一定为1 m/sC.若已知传送带的长度，可求出该过程中物块与传送带发生的相对位移D.在24.5 s内，物块与传送带仍可能有相对运动2.如图所示，一质量为m、电荷量为的圆环可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，不计空气
2、阻力，现给圆环向右的初速度，在以后的运动过程中，圆环运动的图像可能是图中的( )A.B.C.D.3.如图所示，两平行导轨竖直放置在匀强磁场中，匀强磁场方向竖直向上，将一根金属棒放在导轨上，使其水平且始终与导轨保持良好接触.现在金属棒中通有大小变化的电流I，同时释放金属棒使其运动.已知电流I与时间的关系为(k为常数且)，方向如图所示，金属棒与导轨间的动摩擦因数一定.以竖直向下为正方向，则下列关于金属棒的速度v、加速度a随时间变化的关系图像中，可能正确的是( )A.B.C.D.4.如图所示，边长为、电阻为R的正方形导线框，在纸面内以速度v水平向右匀速穿过一宽为L、磁感应强度为B的匀强磁场区域，磁场
3、方向垂直纸面向外.刚开始时线框的边刚好与磁场的左边界重合，规定水平向右为边受到的安培力的正方向.下列哪个图像能正确反映边受到的安培力随运动距离x变化的规律( )A.B.C.D.5.如图所示，带负电的物块A放在足够长的不带电的绝缘小车B上，两者均保持静止，置于垂直于纸面向里的匀强磁场中，在时刻用水平恒力F向左推小车B.已知地面光滑，接触面粗糙，A所带电荷量保持不变，下列四幅图中关于的图像及之间摩擦力的图像大致正确的是( )A.B.C.D.6.一质量为m、带电荷量为的圆环，套在与水平面成角的足够长的粗糙细杆上，圆环的直径略大于杆的直径，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向水平且垂直于杆.现
4、给圆环一沿杆向上的初速度(取初速度的方向为正方向)，以后的运动过程中圆环运动的速度时间图像可能是( )A.B.C.D.7.如图甲，一个金属圆环与一个理想二极管串联后放在匀强磁场中，磁场方向垂直于圆环平面，规定磁场方向垂直于圆环平面向外为正方向，磁感应强度在一个周期内随时间变化的规律如图乙所示。若规定圆环内顺时针方向为感应电流的正方向，则穿过圆环的磁通量、圆环中的感应电流、圆环的热功率随时间变化的图像可能正确的是( )A.B.C.D.8.单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量与时间t的关系图像如图所示。下列说法正确的是（ ）A.时刻线框平面与中性面垂直
5、B.线框的感应电动势有效值为C.线框转一周外力所做的功为D.从到过程中线框的平均感应电动势为9.将一小段通电直导线垂直于磁场方向放入一匀强磁场中，忽略电流对匀强磁场的影响，下列图像能正确反映各量间关系的是( )A.B.C.D.10.如图甲所示，闭合矩形导线框固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框垂直.规定垂直纸面向里为磁场的正方向， 方向为电流的正方向，水平向右为安培力的正方向.磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，下列关于线框中的电流边所受的安培力随时间变化的图像，下列正确的是()A.B. C.D.答案以及解析1.答案：D解析：由题图乙可知，物块先做加速度减小的加速运动再做匀速运动，物块的最大
6、速度是1 m/s.对物块进行受力分析可知，开始时物块受到重力、支持力和摩擦力的作用，设动摩擦因数为，沿斜面的方向有；物块运动后，又受到洛伦兹力的作用，加速度逐渐减小，可知一定是逐渐减小，即洛伦兹力的方向与相同.物块沿传送带向上运动，由左手定则可知，物块带正电，故A错误.由可知，只要传送带的速度大于等于1 m/s，则物块达到最大速度1 m/s后受力平衡，与传送带的速度无关，所以传送带的速度可能等于1 m/s，也可能大于1 m/s，物块最终可能相对于传送带静止，也可能相对于传送带运动，故B错误，D正确.由以上的分析可知，传送带的速度不能确定，所以不能求出该过程中物块与传送带发生的相对位移，故C错误
7、.2.答案：D解析：若在刚开始运动时，圆环的洛伦兹力恰好等于重力，即，此时没有支持力，即也没有摩擦力，所以圆环做匀速直线运动，图像有可能；若刚开始速度较大，洛伦兹力较大，导致圆环所受支持力向下，则摩擦力阻碍物体运动，导致速度变小，则支持力变小，加速度也减小，最终物体应该做匀速直线运动，所以图像有可能.若刚开始洛伦兹力小于重力，则圆环所受支持力向上，则摩擦力使得速度越来越小，直到停止，此过程支持力增大，摩擦力增大，加速度增大，图像、不可能，故选D.3.答案：B解析：金属棒开始时加速度方向向下，与速度方向相同，做加速运动，加速度逐渐减小，即做加速度逐渐减小的加速运动，加速度为零时，速度最大，然后加
8、速度方向向上，加速度逐渐增大，做加速度逐渐增大的减速运动，故B正确，A错误；根据牛顿第二定律得，金属棒的加速度，联立解得加速度，故C、D错误.4.答案：C解析：线框的位移在0L内，边切割磁感线产生的感应电动势为，感应电流为，边所受的安培力大小为，由左手定则知，边受到的安培力方向水平向左，为负值.线框的位移在L内，边在磁场之外，不受安培力，故C正确.5.答案：AC解析：间的摩擦力开始为静摩擦力，由整体法知不变，不变，但，小车与物块的速度随时间均匀增大，A与B之间的压力减小，它们间的最大静摩擦力减小，当之间的最大静摩擦力不能提供物块A原来的加速度a时，发生相对滑动.变大，可推知变小，物块A的加速度
9、在减小，速度增加越来越慢，减小越来越慢，直到时刻加速度减小到零，减小到零，分离，A最后做匀速直线运动，在发生相对滑动后，速度时间图像中物块A的图线斜率逐渐减小到零；对B有，随减小，增大，分离后B的加速度保持不变，故选项A、C正确，B、D错误.6.答案：ABD解析：对圆环受力分析可知，时，杆对圆环的弹力先变小后变大，摩擦力也先变小后变大，圆环减速的加速度也先变小后变大；当速度为零时，若，圆环将静止；若，圆环将做加速度减小的加速运动直到平衡后做匀速运动.当时，杆对圆环的弹力变大，摩擦力变大，圆环减速的加速度变大；当速度变小减为零时，若，圆环将静止；若，圆环将做加速度减小的加速运动直到平衡后做匀速运
10、动.故A、B、D图像可能存在，C图像不可能存在，选A、B、D.7.答案：AC解析：由可知，图像与图像类似，A正确；若无二极管，由和可知，图像与图像类似，由于二极管具有单向导电性，故B错误，C正确；由可知，在和时间内的图像与图像类似，D错误。8.答案：BC解析：由图像可知时刻线圈的磁通量最大，因此此时线圈处于中性面位置，因此A错误；由图可知交流电的周期为T，则，由交流电的电动势的最大值为，则有效值为，故B正确，线圈转一周所做的功为转动一周的发热量，故C正确；从0时刻到时刻的平均感应电动势为，故D错误。9.答案：BC解析：由可知，若一定，F与I成正比，故A错误，C正确；B由磁场本身决定，不受F和I的影响，故B正确，D错误。10.答案：AC解析：在内，磁感应强度垂直纸面向里且均匀增大，穿过线框的磁通量均匀增大，根据愣次定律可知，感应电流的磁场方向垂直纸面向外，由安培定则可知感应电流沿方向，为负方向，且大小恒定不变；同理，在内，感应电流为零；在内，感应电流沿方向，为正方向，且大小恒定不变，选项A正确，B错误。在内，根据左手定则可知， 边所受安培力的方向水平向右，沿正方向，且由可知， 随的均匀增大而均匀增大；同理，在内，感应电流为零， 边所受安培力为零；在内， 边所受安培力的方向水平向左，沿负方向，且随的均匀减小而均匀减小，选项C正确，D错误。
