電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的圖象問題

關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的圖象問題(1)電磁感應(yīng)中常涉及B-t圖像Φ-t圖像E-t圖像I-t圖象和F-t圖像等

第2頁,共22頁，2024年2月25日，星期天圖象問題大體上可分為兩類：(1)由給定的電磁感應(yīng)過程選出或畫出正確的圖象;(2)由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應(yīng)過程，求解相應(yīng)的物理量。電磁感應(yīng)中的圖象問題解題依據(jù)：右手定則、楞次定律分析感應(yīng)電流的方向：求感應(yīng)電流的大?。悍ɡ陔姶鸥袘?yīng)定律第3頁,共22頁，2024年2月25日，星期天1.圖象的選擇題目中有對(duì)物理過程或物理規(guī)律的敘述，給出備選圖象，讓考生選出符合題意的圖像。解決這類問題可以有兩種方法：一種是“排除法”，即排除與題目要求相違背的圖象，選出正確圖象；另一種是“對(duì)照法”，即按照題目要求應(yīng)用相關(guān)規(guī)律畫出正確的草圖，再與選項(xiàng)對(duì)照解決。第4頁,共22頁，2024年2月25日，星期天1.如圖1所示，一寬40cm的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向。一邊長為20cm的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場邊界的恒定速度v=20cm/s通過磁場區(qū)域，在運(yùn)動(dòng)過程中，線框有一邊始終與磁場區(qū)域的邊界平行。(以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?取它剛進(jìn)入磁場的時(shí)刻t=0，在圖2所示的圖線中，正確反映感應(yīng)電流隨時(shí)間變化規(guī)律的是圖140cm

12345123451234512345ABCD圖2C第5頁,共22頁，2024年2月25日，星期天注意題中規(guī)定的力的正方向2.圖1中A是一邊長為的方形線框,電阻為R。以恒定的速度v沿x軸運(yùn)動(dòng)，并穿過勻強(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(duì)線框的作用力F隨時(shí)間t的變化圖線為lAl圖1xl3lBF圖212345123451234512345ABCDFFFB第6頁,共22頁，2024年2月25日，星期天2、如圖所示，邊長為L正方形導(dǎo)線圈，其電阻為R，現(xiàn)使線圈以恒定速度v沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，并穿過勻強(qiáng)磁場區(qū)域B，如果以x軸的正方向作為力的正方向，線圈從圖示位置開始運(yùn)動(dòng)，則（1）穿過線圈的磁通量隨x變化的圖線為哪個(gè)圖？（2）線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流隨x變化的圖線為哪個(gè)圖？（3）磁場對(duì)線圈的作用力F隨x變化的圖線為哪個(gè)圖？×××××××××××××××LL3LXB0123456x/L0123456x/L0123456x/L0123456x/LABCD[A][C][B]第7頁,共22頁，2024年2月25日，星期天3.如圖所示的異形導(dǎo)線框，勻速穿過一勻強(qiáng)磁場區(qū)，導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖象是（設(shè)導(dǎo)線框中電流沿abcdef為正方向）DbcadefDCAB首先將運(yùn)動(dòng)過程分段處理．在每一段運(yùn)動(dòng)過程中確定哪一段導(dǎo)線切割磁感線，它就相當(dāng)于電源，然后確定切割磁感線的有效長度，再根據(jù)E=BLv和右手定則判定感應(yīng)電流的大小和方向．第8頁,共22頁，2024年2月25日，星期天3.如圖所示，一閉合直角三角形線框以速度v勻速穿過勻強(qiáng)磁場區(qū)域．從BC邊進(jìn)入磁場區(qū)開始計(jì)時(shí)，到A點(diǎn)離開磁場區(qū)止的過程中，線框內(nèi)感應(yīng)電流的情況(以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?是如下圖所示中的AABCABCD首先將運(yùn)動(dòng)過程分段處理．在每一段運(yùn)動(dòng)過程中確定哪一段導(dǎo)線切割磁感線，它就相當(dāng)于電源，然后確定切割磁感線的有效長度，再根據(jù)E=BLv和右手定則判定感應(yīng)電流的大小和方向．第9頁,共22頁，2024年2月25日，星期天5.如圖1示，邊長a=0.1m，電阻R=0.2Ω的正方形線框，以速度v=0.2m/s勻速穿過寬度均為a的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場，這兩個(gè)磁場的方向相反，都和紙面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為0.5T，線框運(yùn)動(dòng)方向與線框的一邊平行且與磁場邊緣垂直，取逆時(shí)針方向的電流為正方向，在穿過磁場的過程中，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象是圖2中的圖1BBC圖2Bt

I/A

00.50.051.5-0.051AtI/A

00.50.11.5-0.051DtI/A

00.50.051.5-0.051Ct

I/A

00.50.051.5-0.11第10頁,共22頁，2024年2月25日，星期天第11頁,共22頁，2024年2月25日，星期天2、在PQ、QR區(qū)域中存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場，磁場方向均垂直于紙面，一正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi)，ab邊與磁場的邊界P重合。導(dǎo)線框與磁場區(qū)域的尺寸如圖所示。從t=0時(shí)刻開始，線框勻速橫穿兩個(gè)磁場區(qū)域，以a→b→c→d為線框中的電流i的正方向，向左為導(dǎo)線框所受安培力的正方向，以下i–t和F—t關(guān)系示意圖中正確的是（）AC第12頁,共22頁，2024年2月25日，星期天

1.如圖所示，一有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向分別垂直紙面向里和向外，磁場寬度均為L，在磁場區(qū)域的左側(cè)相距為L處，有一邊長為L的正方形導(dǎo)體線框，總電阻為R，且線框平面與磁場方向垂直.第13頁,共22頁，2024年2月25日，星期天2.現(xiàn)使線框以速度v勻速穿過磁場區(qū)域,若以初始位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，規(guī)定電流逆時(shí)針方向時(shí)的電動(dòng)勢方向?yàn)檎?，B垂直紙面向里為正，則以下關(guān)于線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢、磁通量、感應(yīng)電流及電功率的四個(gè)圖象正確的是()CD第14頁,共22頁，2024年2月25日，星期天3、磁棒自遠(yuǎn)處勻速沿圓形線圈的軸線運(yùn)動(dòng)，并穿過線圈向遠(yuǎn)處而去，如圖所示，則下列圖中正確反映線圈中電流與時(shí)間關(guān)系的是（線圈中電流以圖示箭頭為正方向）0ti0ti0ti0tiABCD[B]NS第15頁,共22頁，2024年2月25日，星期天4、如圖所示豎直放置的螺線管和導(dǎo)線abcd構(gòu)成回路，螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)體環(huán)。當(dāng)導(dǎo)線abcd所圍區(qū)域內(nèi)的磁場按下列哪一圖示方式變化時(shí)，導(dǎo)體環(huán)將受到向上的磁場力作用？adcb××××××××××B0tB0tB0tB0tBABCD[A]第16頁,共22頁，2024年2月25日，星期天2.圖象的關(guān)聯(lián)

所謂圖像的關(guān)聯(lián)指的是兩個(gè)圖象之間有一定的內(nèi)在聯(lián)系，也可以是互為因果關(guān)系，可以通過相關(guān)規(guī)律由一個(gè)圖象推知另一個(gè)圖象。處理這類問題，首先要讀懂已知圖象表示的物理規(guī)律或物理過程，特別要注意兩個(gè)對(duì)應(yīng)時(shí)間段各物理量的分析（如斜率），然后再根據(jù)所求圖象與已知圖象的聯(lián)系，進(jìn)行判斷。第17頁,共22頁，2024年2月25日，星期天3、如圖12-1所示，虛線上方空間有勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里，直角扇形導(dǎo)線框繞垂直于紙面的軸O以角速度勻速逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)線框中感應(yīng)電流的方向以逆時(shí)針為正，線框處于圖示位置時(shí)為時(shí)間零點(diǎn)。那么，在圖12-2中能正確表明線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周感應(yīng)電流變化情況的是（）圖12-1圖12-2A第18頁,共22頁，2024年2月25日，星期天1．一矩形線圈位于一隨時(shí)間t變化的勻強(qiáng)磁場內(nèi)，磁場方向垂直線圈所在的平面（紙面）向里，如圖1所示。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨t的變化規(guī)律如圖2所示。以l表示線圈中的感應(yīng)電流，以圖1中線圈上箭頭所示的電流方向?yàn)檎?，則圖3中正確的是：圖312345123451234512345ABCD6666A圖2B圖112345B/T6先找解析式在B－t圖像中，直線表示B均勻變化，對(duì)應(yīng)感應(yīng)電流為定值．斜率的絕對(duì)值表示電流的大小，斜率的正負(fù)表示電流的方向．第19頁,共22頁，2024年2月25日，星期天3.用圖象計(jì)算或求解問題物理解題的基本依據(jù)是物理概念與物理規(guī)律，而物理概念所具備的物理含意及物理規(guī)律所反映的物理關(guān)系常可以用圖象的形式給出形象表達(dá)，這就使得物理圖象具備了一定的解題功能。既可以根據(jù)所給圖像中包含的物理量求解問題，也可以根據(jù)題意把抽象的物理過程用圖線表示出來，運(yùn)用圖象直觀、簡明的特點(diǎn)，分析解決物理問題。第20頁,共22頁，2024年2月25日，星期天1.一勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面，規(guī)定向里的方向?yàn)檎诖艌鲋杏幸患?xì)金屬圓環(huán)，線圈平面位于紙面內(nèi)，如圖1所示．現(xiàn)令磁感強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化，先按圖2中所示的Oa圖線變化，后來又按圖線bc和cd變化，令E1；E2、E3分別表示這三段變化過程中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小，I1，I2，I3分別表示對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電流，則A．E1＞E2，I1沿逆時(shí)針方向，I2沿順時(shí)針方向B．E1＜E2，I1沿逆時(shí)針方向，I2沿順時(shí)針方向C．E1＜E2，I2沿順時(shí)針方向，I3沿逆時(shí)針