電磁感應中的圖像問題知識點

1、四、電磁感應中的圖像問題電磁感應中的圖像問題考查的內(nèi)容主標題：電磁感應中的圖像問題來源:Zxxk.Com副標題：剖析考點規(guī)律，明確高考考查重點，為學生備考提供簡潔有效的備考策略。關 鍵詞：電磁感應、圖像難度： 3 來源:學, 科,網(wǎng) Z,X,X,K重要程度： 5內(nèi)容：考點剖析：圖像問題是一種半定量分析的問題，電磁感應中常涉及磁感應強度B、磁通量 、感應電動勢 E 和感應電流 I隨時間 t 變化的圖線，即 B- t 圖線、 - t 圖線、 E- t 圖線和 I - t 圖線。此外，還涉及感應電動勢E 和感應電流 I 隨線圈位移 x 變化的圖線，即 E- x 圖線和 I - x圖線。這些圖像問題大

2、體可分為兩類：1. 由給出的電磁感應過程選出或畫出正確的圖像；2. 由給定的有關圖像分析電磁感應過程，求解相應的物理量。對電磁感應圖像問題的考查主要以選擇題為主，是常考知識點， 高考對第一類問題考查得較多。 不管是哪種類型， 電磁感應中圖像問題常需要利用右手定則、楞次定律和法拉第電磁感應定律等規(guī)律。解決此類問題的一般步驟：1.明確圖像的種類；2.分析電磁感應的具體過程；3.結合法拉第電磁感應定律、歐姆定律、牛頓運動定律等規(guī)律寫出函數(shù)方程；4.根據(jù)函數(shù)方程，進行數(shù)學分析，如分析斜率的變化、截距等； 來源:學 &科&網(wǎng)5. 畫圖像或判斷圖像。在圖像問題中經(jīng)常利用類比法， 即每一個物理規(guī)律在確定研究

3、某兩個量的關系后， 都能類比成數(shù)學函數(shù)方程以進行分析和研究，如一次函數(shù)、二次函數(shù)、三角函數(shù)等。典型例題例 1（ 2013全國卷） 紙面內(nèi)兩個半徑均為 R的圓相切于 O點，兩圓形區(qū)域內(nèi)分別存在垂直于紙面的勻強磁場，磁感應強度大小相等、方向相反，且不隨時間變化。一長為2R的導體桿 OA繞 O點且垂直于紙面的軸順時針勻速旋轉(zhuǎn)，角速度為 . t 0 時， OA恰好位于兩圓的公切線上，如圖所示，若選取從 O指向 A 的電動勢為正，下列描述導體桿中感應電動勢隨時間變化的圖像可能正確的是()【解析】 C. 只研究金屬棒向右轉(zhuǎn)動90的一段過程即可：切割磁感線的有效長度L2Rsin t ，感應電動勢111222

4、，可見感E BLv BL( L ) B(2 Rsin t ) 2222BR sint應電動勢應該按照三角函數(shù)的規(guī)律變化，可以排除A 和 B，再根據(jù)右手定則，金屬棒剛進入磁場時電動勢為正，可排除D，只有 C 正確。例 2（ 2013浙江卷） 磁卡的磁條中有用于存儲信息的磁極方向不同的磁化區(qū)，刷卡器中有檢測線圈。當以速度v0 刷卡時，在線圈中產(chǎn)生感應電動勢，其Et 關系如圖所示。v0如果只將刷卡速度改為2，線圈中的 E t 關系圖可能是 ()來源:Z 。xx。k.Com【解析】 D. 磁卡磁條的磁化區(qū)通過檢測線圈時，檢測線圈中產(chǎn)生動生電動勢，當刷卡速度由v0 變成 v0 時，動生電動勢的大小由Bl

5、v0變?yōu)?Blv0；刷卡器的長度一定，當2EE2刷卡速度由 v0 變成 v0 時，刷卡時間由t 0 變?yōu)?2t 0，故 D選項正確。2L、電阻 為 R的例 3（ 2013新課標全國卷）如圖，在光滑水平桌面上有一邊長為正方形導線框；在導線框右側有一寬度為( ) 的條形勻強磁場區(qū)域，磁場的邊界與導線d d L框的一邊平行，磁場方向豎直向下。導線框以某一初速度向右行動。t 0時導線框的右邊恰與磁場的左邊界重合，隨后導線框進入并通過磁場區(qū)域。下列述上述過程的是()v t圖像中，可能正確描【解析】 D.由于線框在進入磁場過程要切割磁感線而產(chǎn)生感應電流，故線框受到安培力的作用做減速運動， A 錯誤；安培力

6、F 安 B2 L2 v ，因 v 在減小，故 F 安 在減小，加速度aRF安在減小，即線框進入磁場過程做加速度減小的變減速運動，B 錯誤；由于dL，若線框m完全進入磁場中仍有速度， 則線框?qū)诖艌鲋凶鰟蛩龠\動直至右邊滑出磁場，線框出磁場過程仍做加速度減小的減速運動，C錯誤， D 正確。 來源 :Z 。xx。 k.Com例 4（2013新課標全國卷）如圖，在水平面 ( 紙面 ) 內(nèi)有三根相同的均勻金屬棒、abac 和 MN，其中 ab、ac 在 a 點接觸，構成“ V”字型導軌?？臻g存在垂直于紙面的均勻磁場。用力使 MN向右勻速運動，從圖示位置開始計時，運動中MN始終與 bac 的平分線垂直且

7、和導軌保持良好接觸。下列關于回路中電流i 與時間t 的關系圖線，可能正確的是 ()ABCD【解析】 A. 考查電磁感應中的圖像問題，此類問題應設法找縱軸與橫軸的函數(shù)解析式。設金屬棒單位長度電阻為0，bac 2，則當棒切割磁感線的長度為L時，產(chǎn)生的感RMN應電動勢 E BLv，回路的總電阻0L) ，電路中的電流i EBv，RR( LsinR1(1)R0sin即 i 與 t 無關， A 正確。例 5（ 2015山東） 如圖甲， R0 為定值電 阻，兩金屬圓環(huán)固定在同一絕緣平面內(nèi)。左端連接在一周期為0 的正弦交流電源上，經(jīng)二極管整流后，通過0 的電流i始終向左，其TR大小按圖乙所示規(guī)律變化。規(guī)定內(nèi)圓環(huán)a 端電勢高于 b 端時， a、b 間的電壓為 uab 正，下列uab- t 圖像可能正確的是 ( )甲乙ABCD【解析】 C. 在第一個0.25 T0 時間內(nèi)，通過大圓環(huán)的電流為瞬時針逐漸增加，由楞次定律可判斷內(nèi)環(huán)內(nèi)a 端電勢高于b 端，因電