高考物理-電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題

1、-作者xxxx-日期xxxx高考物理-電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題【精品文檔】2015屆高考復(fù)習(xí)云課堂第2講電磁感應(yīng)中的圖象問(wèn)題1圖象類型電磁感應(yīng)中主要涉及的圖象有Bt圖象、t圖象、Et圖象和It圖象。還常涉及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流I隨線圈位移x變化的圖象，即Ex圖象和Ix圖象。2常見(jiàn)題型圖象的選擇、圖象的描繪、圖象的轉(zhuǎn)換、圖象的應(yīng)用。3所用規(guī)律一般包括：左手定則、安培定則、楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等。4分析步驟(1)明確圖象的種類；(2)分析電磁感應(yīng)的具體過(guò)程；(3)結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等規(guī)律寫出函數(shù)方程；(4)根據(jù)函數(shù)方程進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，例如分析

2、斜率的變化、截距等；(5)畫圖象或判斷圖象題型一 圖象的選擇問(wèn)題類型由給定的電磁感應(yīng)過(guò)程選出正確的圖象解題關(guān)鍵根據(jù)題意分析相關(guān)物理量的函數(shù)關(guān)系、分析物理過(guò)程中的轉(zhuǎn)折點(diǎn)、明確“、”號(hào)的含義，結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)做正確的判斷【例1】 (2013·全國(guó)新課標(biāo)卷，17)如圖3，在水平面(紙面)內(nèi)有三根相同的均勻金屬棒ab、ac和MN，其中ab、ac在a點(diǎn)接觸，構(gòu)成“V”字型導(dǎo)軌空間存在垂直于紙面的均勻磁場(chǎng)用力使MN向右勻速運(yùn)動(dòng)，從圖示位置開始計(jì)時(shí)，運(yùn)動(dòng)中MN始終與bac的平分線垂直且和導(dǎo)軌保持良好接觸下列關(guān)于回路中電流i與時(shí)間t的關(guān)系圖線，可能正確的是()【例2】邊長(zhǎng)為a的閉合金屬正三角形框架，左邊

3、豎直且與磁場(chǎng)右邊界平行，完全處于垂直于框架平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，現(xiàn)把框架勻速拉出磁場(chǎng)，如圖所示，則選項(xiàng)圖中電動(dòng)勢(shì)、外力、外力功率與位移圖象規(guī)律與這一過(guò)程相符合的是()解析：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv=B×2xtan30°v=，則E與x成正比故A錯(cuò)誤，B正確線框勻速運(yùn)動(dòng)F外=F安=BIL，I=，E=BLv，得到F外=,L= 則F外=，B、R、v一定，則F外x2外力的功率P外=F外v=，P外x2，故選B【例3】如圖4所示，垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的區(qū)域?qū)挾葹?a，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，一邊長(zhǎng)為a、電阻為4R的正方形均勻?qū)Ь€框ABCD從圖示位置開始沿水平向右方向以速度v勻速穿過(guò)磁場(chǎng)

4、區(qū)域，在圖中線框A、B兩端電壓UAB與線框移動(dòng)距離x的關(guān)系圖象正確的是()題型二圖象的轉(zhuǎn)換問(wèn)題類型由一種電磁感應(yīng)的圖象分析求解出對(duì)應(yīng)的另一種電磁感應(yīng)圖象的問(wèn)題解題關(guān)鍵(1)要明確已知圖象表示的物理規(guī)律和物理過(guò)程；(2)根據(jù)所求的圖象和已知圖象的聯(lián)系，對(duì)另一圖象做出正確的判斷進(jìn)行圖象間的轉(zhuǎn)換【例4】 (2013·山東卷，18)將一段導(dǎo)線繞成圖5甲所示的閉合回路，并固定在水平面(紙面)內(nèi)回路的ab邊置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中回路的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的磁場(chǎng)，以向里為磁場(chǎng)的正方向，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示用F表示ab邊受到的安培力，以水平向右為F的正方向，能正確反應(yīng)F隨

5、時(shí)間t變化的圖象是()【例5】如圖甲所示，正六邊形導(dǎo)線框abcdef放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中靜止不動(dòng)，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示t=0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直紙面向里，設(shè)產(chǎn)生的感應(yīng)電流順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?、豎直邊cd所受安培力的方向水平向左為正則下面關(guān)于感應(yīng)電流i和cd所受安培力F隨時(shí)間t變化的圖象正確的是（）BDA BC D解：A、02s內(nèi)，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，且逐漸減小，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍瑸檎蹈鶕?jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，E=BS t =B0S為定值，則感應(yīng)電流為定值，I1B0S R 在23s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，且逐漸增大，根據(jù)

6、楞次定律，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，為正值，大小與02s內(nèi)相同在34s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向外，且逐漸減小，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍瑸樨?fù)值，大小與02s內(nèi)相同在46s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，且逐漸增大，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，為?fù)值，大小與02s內(nèi)相同故A正確，B錯(cuò)誤 C、在02s內(nèi)，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，且逐漸減小，電流恒定不變，根據(jù)FA=BIL，則安培力逐漸減小，cd邊所受安培力方向向右，為負(fù)值0時(shí)刻安培力大小為F=2B0I0L在2s3s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，且逐漸增大，根據(jù)FA=BIL，則安培力逐漸增大，cd邊所受安培力方向向左，為正

7、值，3s末安培力大小為B0I0L在23s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，且逐漸增大，則安培力大小逐漸增大，cd邊所受安培力方向向右，為負(fù)值，第4s初的安培力大小為B0I0L在46s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，且逐漸增大，則安培力大小逐漸增大，cd邊所受安培力方向向左，6s末的安培力大小2B0I0L故C正確，D錯(cuò)誤故選AC題型三圖象的應(yīng)用問(wèn)題類型由電磁感應(yīng)圖象得出的物理量和規(guī)律分析求解動(dòng)力學(xué)、電路等問(wèn)題解題關(guān)鍵從圖象上讀取有關(guān)信息是求解本題的關(guān)鍵，圖象是數(shù)理綜合的一個(gè)重要的窗口，在運(yùn)用圖象解決物理問(wèn)題時(shí)，第一個(gè)關(guān)鍵是破譯，即解讀圖象中的關(guān)鍵信息(尤其是過(guò)程信息)，另一個(gè)關(guān)鍵是轉(zhuǎn)換，即有效地實(shí)

8、現(xiàn)物理信息和數(shù)學(xué)信息的相互轉(zhuǎn)換.【例6】 (2013·廣東卷，36)如圖1(a)所示，在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的平面內(nèi)，半徑為r的金屬圓盤繞過(guò)圓心O的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓心O和邊緣K通過(guò)電刷與一個(gè)電路連接，電路中的P是加上一定正向電壓才能導(dǎo)通的電子元件，流過(guò)電流表的電流I與圓盤角速度的關(guān)系如圖(b)所示，其中ab段和bc段均為直線，且ab段過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，0代表圓盤逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)已知：R3.0 ，B1.0 T，r0.2 m忽略圓盤、電流表和導(dǎo)線的電阻(1)根據(jù)圖(b)寫出ab、bc段對(duì)應(yīng)的I與的關(guān)系式；(2)求出圖(b)中b、c兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的P兩端的電壓Ub、Uc；(3)分別求出ab、bc流過(guò)P的電流IP與其兩

9、端電壓UP的關(guān)系式審題圖，抓轉(zhuǎn)化(1)審圖(b)【例6】 (2013·廣東卷，36)如圖1(a)所示，在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的平面內(nèi)，半徑為r的金屬圓盤繞過(guò)圓心O的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓心O和邊緣K通過(guò)電刷與一個(gè)電路連接，電路中的P是加上一定正向電壓才能導(dǎo)通的電子元件，流過(guò)電流表的電流I與圓盤角速度的關(guān)系如圖(b)所示，其中ab段和bc段均為直線，且ab段過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，0代表圓盤逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)已知：R3.0 ，B1.0 T，r0.2 m忽略圓盤、電流表和導(dǎo)線的電阻(1)根據(jù)圖(b)寫出ab、bc段對(duì)應(yīng)的I與的關(guān)系式；(2)求出圖(b)中b、c兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的P兩端的電壓Ub、Uc；(3)分別求出ab、bc流過(guò)P

10、的電流IP與其兩端電壓UP的關(guān)系式(2)審圖(a)反思總結(jié) (1)定性分析物理圖象要明確圖象坐標(biāo)軸的意義；借助有關(guān)的物理概念、公式、定理和定律做出分析判斷(2)定量計(jì)算弄清圖象所揭示的物理規(guī)律或物理量間的函數(shù)關(guān)系；挖掘圖象中的隱含條件，明確有關(guān)圖線所包圍的面積、圖線的斜率(或其絕對(duì)值)、截距所表示的物理意義【即學(xué)即練】如圖8甲所示，垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1.0 T，質(zhì)量m0.04 kg、高h(yuǎn)0.05 m、總電阻R5 、n100匝的矩形線圈豎直固定在質(zhì)量M0.08 kg的小車上，小車與線圈的水平長(zhǎng)度l相等線圈和小車一起沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)，并以初速度v110 m/s進(jìn)入磁場(chǎng)，線圈平面和磁場(chǎng)方向始終垂直若小車運(yùn)動(dòng)的速度v隨位移x變化的vx圖象如圖乙所示，則根據(jù)以上信息可知()A小車的水平長(zhǎng)度l15 cmB磁場(chǎng)的寬度d35 cmC小車的位移x10 cm時(shí)線圈中的電流I7 AD線圈通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中線圈產(chǎn)生的熱量Q1.92 J【即學(xué)即練】如圖9甲所示，空間存在一寬度為2L的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里在光滑絕緣水平面內(nèi)有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的