法拉第電磁感應(yīng)圖像問題

法拉第電磁感應(yīng)定律綜合應(yīng)用電磁感應(yīng)中的圖象問題圖象類型圖象類型tΦ－tE－ti－t圖象xE－xi－x圖象問題(1)()類型(2)()應(yīng)用知識左手定則、安培定則、右手定則、楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓運(yùn)動定律、函數(shù)圖象知識等思路導(dǎo)圖分析方法對圖象的分析，應(yīng)做到“四明確一理解明確圖象所描述的物理意義；明確各種 ＋”、“－”的含義；明確斜率的含義明確圖象和電磁感應(yīng)過程之間的對應(yīng)關(guān)理解三個相似關(guān)系及其各自的物理意義：Δv ΔB ΔΦv－Δv－

，B－ΔB－，Φ－ΔΦ－

ΔtΔt Δt在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，水平放置一個不變形的單匝金屬圓線圈，規(guī)定線圈中應(yīng)感應(yīng)電流的正方向如圖甲所示，當(dāng)磁場的磁感應(yīng)210～1s且保持不變；3s～5s內(nèi)磁通量向下均勻減小，由楞次定律知電流方向?yàn)樨?fù)方向且保持不變．由法拉第電磁感應(yīng)定律知感應(yīng)電動勢大小與磁通量變化率成正比， 故3s～5s內(nèi)的電1動勢是0～1s內(nèi)電動勢的2.應(yīng)選A.答案：Al.abcdl.abcd,adbc間的距離也為l.t=0時(shí)刻,bc邊與磁場區(qū)域邊界重合（如圖）.現(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域33Al,R.vx軸運(yùn)動過圖中所示的勻強(qiáng)磁場B區(qū)域.若以x軸正方向作為力的正方向,線框在圖示位置的時(shí)刻作為時(shí)間的零點(diǎn),則磁場對線框的作用力F隨時(shí)間t的變化圖線為下圖4. （2009·開封模擬）,a,Rv0a,動方向與底邊平行且與磁場邊緣垂直流正方向,從圖示位置開始線框中感應(yīng)電流移s關(guān)系圖象為 （B）

B,方向相反,線.以逆時(shí)針方向?yàn)榻馕觯簩?dǎo)體桿OM在勻強(qiáng)磁場中垂直電I與沿運(yùn)動方向的5、（2009年寧夏卷5、（2009年寧夏卷）如圖所示，一導(dǎo)體圓環(huán)位于紙面內(nèi)，O為圓心．環(huán)內(nèi)兩個圓心角為90°的扇形區(qū)域內(nèi)分別有勻強(qiáng)磁場，兩磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等，方向相反且均與OMOM端通過滑動觸點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸．在圓心和圓環(huán)間連有電阻R.OMωt＝0abR的電流方向?yàn)檎瑘A環(huán)和導(dǎo)體桿的電阻忽略不計(jì)，則桿從開始轉(zhuǎn)動一周的過程中，電流隨ωt變化的圖象是（）t＝0電流大小為：i電流大小為：i＝E＝BLv不變，轉(zhuǎn)到?jīng)]有磁場時(shí)，i＝0；并由右手定則可判斷電流流經(jīng)電阻R的電流方向．答案：C6、（2008年全國卷Ⅰ矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場中，磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直．規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示．若規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向，下列I—t圖中正確的是（D7如圖所示電路原來接通在 t0時(shí)刻斷開開關(guān)，則R中電流時(shí)間變化的情況可能是下列選項(xiàng)中的(CD)8yv勻速直線運(yùn)動，經(jīng)過半徑為R、磁為B()

E與導(dǎo)體棒位置x關(guān)系的圖解析：在R左側(cè)，設(shè)導(dǎo)體棒與圓的交點(diǎn)和圓心的連 x軸正方向成θ角，則線與體棒切割有效長度L＝2Rsinθ，電動勢與有效長度成正比，故在

電動勢與x的關(guān)系為正弦圖象關(guān)系，由對稱性可知在x＝R右側(cè)與左側(cè)的圖象對稱．故 A選答案：A9、(2010·陜西省西安市統(tǒng)考)如圖所示，Q是單匝金屬線圈，MN是一個螺線管，它的繞線方法沒有畫出，Q的輸出端a、b和MN的輸入端c、d之間用導(dǎo)線相連，P是在MN的正下方水平放置的用細(xì)導(dǎo)線繞制的軟彈簧線圈．若在Q所處的空間加上與環(huán)垂直的變化磁場，發(fā)現(xiàn)在 t1至t2時(shí)間段內(nèi)彈簧線圈處于收縮狀態(tài)，則所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化情況可能是 ()解析：在t1至t2時(shí)間段內(nèi)彈簧線圈處于收縮狀態(tài)，說明此段時(shí)間內(nèi)穿過線圈的磁通量變大，即穿過線圈的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，則螺線管中電流變大，單匝金屬線圈Q產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢變大，所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率變大，即B—t圖線的斜率變大，選項(xiàng)D正確．答案：D直于框架．圖乙為一段時(shí)間內(nèi)金屬桿中的電流I隨時(shí)間t的變化關(guān)系圖象，則下列選項(xiàng)中可以表示外力F隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖象是()如圖甲所示，固定在水平桌面上的光滑金屬框架 cdeg處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿ab與金屬框架接觸良好．在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn)d、e之間連接一電阻R，他部分電阻忽略不計(jì)．現(xiàn)用一水平向右的外力F作用在金屬桿直于框架．圖乙為一段時(shí)間內(nèi)金屬桿中的電流I隨時(shí)間t的變化關(guān)系圖象，則下列選項(xiàng)中可以表示外力F隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖象是()解析：金屬桿由靜止開始向右在框架上滑動，金屬桿切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E＝BLvI＝E/R＝BLv/R.It均勻I＝BLat/R.由安培力公式可知金屬桿所受安培力F安＝BIL，根據(jù)牛頓第二定律F－F安＝ma可得外力F＝ma＋BIL＝ma＋B2L2at/R，所以正確選項(xiàng)是B.答案：B為a的正三角形導(dǎo)線框從圖示位置開始向右沿x軸方向勻速穿過磁場區(qū)域。若以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?，在圖的四個圖像中，線框中感應(yīng)電流i與線框移動的位移x的關(guān)系圖像正確的是如圖所示，有兩個相鄰的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B為a的正三角形導(dǎo)線框從圖示位置開始向右沿x軸方向勻速穿過磁場區(qū)域。若以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?，在圖的四個圖像中，線框中感應(yīng)電流i與線框移動的位移x的關(guān)系圖像正確的是()解析：由楞次定律可以判斷電流方向，在導(dǎo)線框同時(shí)處在兩個磁場中時(shí)的某個時(shí)刻解析：由楞次定律可以判斷電流方向，在導(dǎo)線框同時(shí)處在兩個磁場中時(shí)的某個時(shí)刻產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢、感應(yīng)電流是進(jìn)、出磁場時(shí)的2倍，對比選項(xiàng)中各圖像可知選項(xiàng)C確。答案：C阻不計(jì)。勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直。阻值為R的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌靜止放置，且與導(dǎo)軌接觸良好。t＝0時(shí)，將開關(guān)S阻不計(jì)。勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直。阻值為R的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌靜止放置，且與導(dǎo)軌接觸良好。t＝0時(shí)，將開關(guān)S由1擲到2。q、i、v和a分別表示電容器所帶的電荷量、棒中的電流、棒的速度和加速度。下列圖像正確的是(解析：當(dāng)開關(guān)S由1擲到2培力最大，加速度最大，此后棒開始運(yùn)動，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，棒相當(dāng)于電源，利用右手定則可判斷棒上端為正極，下端為負(fù)極，與電容器的極性相同，當(dāng)棒運(yùn)動一段時(shí)間后，電路中的電流逐漸減小，當(dāng)電容器極板電壓與棒兩端電動勢相等時(shí)，電容器不再CBD正確；因電容器q＝CUA錯誤。答案：D（2011海·南高考EOFE′OF′為空間一勻強(qiáng)磁場的邊界，其中EOO′方向勻速通過磁場，∥E′O′，F(xiàn)O∥F′OEO⊥OF；OO′為∠EOF的角平分線，OO′間的距離為O′方向勻速通過磁場，方向?yàn)檎?，則如圖中的感應(yīng)電流i與時(shí)間t的關(guān)系圖線可方向?yàn)檎瑒t如圖中的感應(yīng)電流i與時(shí)間t的關(guān)系圖線可能正確的是（）解析：根據(jù)楞次定律，線框剛進(jìn)入磁場時(shí)感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，故 C、D錯誤。再根據(jù)BLv，線框通過磁場的過程中，導(dǎo)體切割磁感線的有效長度發(fā)生變化，感應(yīng)電勢先增大，后不變，再減小，然后再反向增大，后不變，再減小，故A錯誤，B正確。答案：B如圖甲所示，bacd為導(dǎo)體做成的框架，其平面與水平面成θ角，質(zhì)量為m的導(dǎo)PQPQab、cdR中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化情況如圖乙所示，PQ能夠始終保持靜止，則0～t2時(shí)間內(nèi)，PQ受到的安培力F和摩擦力f隨時(shí)間變化的圖像一定錯誤的是(取平行斜面向上為正方向)()

t2QAB均恒定，答案：B F＝BIL∝ 方向先沿斜面向上，t1時(shí)刻之后方向變?yōu)檠匦泵嫦蛳?，靜如圖所示fsiBLsiBIftab是與導(dǎo)軌相同的siθILfDv向右運(yùn)動，以導(dǎo)體棒在圖中所示位置的時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，則回路中感應(yīng)電動勢應(yīng)電流I體棒所受外力的功率P和回路中產(chǎn)生的焦耳熱的是()E、感Q隨時(shí)間變化的圖象中正確解析：設(shè)導(dǎo)體棒向右運(yùn)動的位移為解析：設(shè)導(dǎo)體棒向右運(yùn)動的位移為x，導(dǎo)軌的夾角為θ，單位長度的電阻為r，則電動 Bxtanθv Bvsinθ勢為E＝Bxtanθv＝Btanθv2t，選項(xiàng)A正確．I＝ERxxtanθ＋cosθ

sinθ＋cosθ＋1選項(xiàng)B錯誤．導(dǎo)體棒所受外力的功率P＝Fv＝F v＝BIxtanθv＝BItanθv2t，選項(xiàng)C正安確．由Q＝W ＝Pt＝BItanθv2t2，選項(xiàng)D錯誤．安答案AC16．（2011寧·波模擬）如下圖甲所示，光滑導(dǎo)軌水平放置在與水平方向夾角為60°度度B隨時(shí)間t（規(guī)定斜向下為正方向），導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置，除電阻R的阻值外，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒ab在水平外力F作用下始終處于靜止?fàn)顟B(tài)．規(guī)定a→b的方向?yàn)殡娏鞯恼较颍较蛴业姆较驗(yàn)橥饬的正方向，則在0～t1時(shí)間內(nèi)，