電磁感應(yīng)圖像專題

1、電磁感應(yīng)圖像專題復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)中涉及到的圖像有：磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁通量、感應(yīng)電動勢E和感應(yīng)電流I隨時間t變化的圖像，即B-t圖像、-t圖像、E-t圖像、I-t圖像和F-t圖像。對于切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的情況，還常涉及感應(yīng)電動勢E和感應(yīng)電流I隨線圈位移x變化的圖像，即E-x圖像和I-x圖像。對這類圖像，首先，要弄清各物理量的方向以及規(guī)定的正方向，用正負(fù)號表示；其次，要弄清各物理量的大小隨時間t變還是不變，如果變，怎樣變化，寫出該物理量的大小與時間t（或位移x）的關(guān)系式，根據(jù)表達(dá)式的函數(shù)特點畫出（或選出）相應(yīng)的函數(shù)圖像。若是圖像題目已經(jīng)給出，就要注意從圖像中尋找解題信息，如斜率，各時刻的

2、坐標(biāo)值、坐標(biāo)值的正負(fù)表達(dá)的含義等等。一、已知磁場變化的B-t圖，推斷電流變化的I-t圖×××××××××abcdB0B0B/Tt/s01234例1. 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低面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化的規(guī)律如圖所示若規(guī)定順時針方向為感應(yīng)電流I的正方向，下列各圖中正確的是（ ）I0I0i/At/s01234ABI0I0i/At/s01234CI0I0i/At/s01234DI0I0i/At/s01234練習(xí)圖10-8B甲B2-BBt/s

3、4乙1一環(huán)形線圈放在勻強(qiáng)磁場中，設(shè)第1s內(nèi)磁感線垂直線圈平面向里，如圖10-8（甲）所示。若磁感強(qiáng)度B隨時間t變化的關(guān)系如圖10-8（乙）所示，那么第2s內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的大小和方向是 （ ）A大小恒定，順時針方向B大小恒定，逆時針方向C逐漸增加，逆時針方向D逐漸增加，順時針方向拓展：畫出4s內(nèi)感應(yīng)電流的i-t圖像。例2一閉合線圈固定在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場中，設(shè)向里為磁感強(qiáng)度B的正方向，線圈中的箭頭為感應(yīng)電流i的正方向，如圖10-27（甲）所示。已知線圈中感應(yīng)電流i隨時間而變化的圖象如圖10-27（乙）所示。則磁感強(qiáng)度B隨時間而變化的圖象可能是圖10-27（丙）中的哪（幾）個？圖10-27B0

4、12t/s3242AB012t/s32BCDB32B012t/sB012t/s32特例42特例42特例42特例B4i012t/s34(甲)(乙)(丙)例3 （04全國卷四）如圖所示，在x0的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場的方向垂直于xy平面（紙面）向里。具有一定電阻的矩形線框abcd位于xy平面內(nèi)，線框的ab邊與y軸重合。令線框從t=0的時刻起由靜止開始沿x軸正方向做勻加速運(yùn)動，則線框中的感應(yīng)電流I（取逆時針方向的電流為正）隨時間t的變化圖線It圖可能是下圖中的哪一個？拓展：1.若線框從t=0的時刻起由靜止開始沿x軸正方向做勻速運(yùn)動，則線框中的感應(yīng)電流I（取逆時針方向的電流為正）隨時間t的變化圖線I

5、t圖可能是上圖中的哪一個？例4.（09年廣東物理）如圖18（a）所示，一個電阻值為R ，匝數(shù)為n的圓形金屬線與阻值為2R的電阻R1連結(jié)成閉合回路。線圈的半徑為r1 . 在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖18（b）所示。圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0 . 導(dǎo)線的電阻不計。求0至t1時間內(nèi)（1）通過電阻R1上的電流大小和方向；（2）通過電阻R1上的電量q及電阻R1上產(chǎn)生的熱量。練習(xí)二1.（08東城）如圖a所示，虛線上方空間有垂直線框平面的勻強(qiáng)磁場，直角扇形導(dǎo)線框繞垂直于線框平面的軸O以角速度勻速轉(zhuǎn)動。設(shè)線框中感應(yīng)電流方向以逆時

6、針為正，那么在圖b中能正確描述線框從圖a中所示位置開始轉(zhuǎn)動一周的過程中，線框內(nèi)感應(yīng)電流隨時間變化情況的是 （ ）圖bi0tAi0tBi0tCi0tD圖aOB2.如下圖(a)所示,一個由導(dǎo)體制成的矩形線圈,以恒定速度v運(yùn)動,從無場區(qū)域進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域,然后出來.若取逆時針方向為電流的正方向,那么在(b)圖中所示的圖像中,能正確反映出回路中感應(yīng)電流隨時間變化的是圖()答案:CSBab圖10-293如圖10-29，兩根平行光滑導(dǎo)電軌道豎直放置，處于垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿ab接在兩導(dǎo)軌間，在開關(guān)S斷開時讓金屬桿自由下落，金屬桿下落的過程中始終保持與導(dǎo)軌垂直并與之接觸良好。設(shè)導(dǎo)軌足夠長且電阻不

7、計，當(dāng)閉合開關(guān)S并開始計時，金屬桿ab的下落速度隨時間變化的圖像可能是以下四個圖中的 （ ）vt0A圖10-30Bv0tCv0tDv0t4（08東城）如圖7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d、e之間連接一個電阻R，其他部分電阻忽略不計?，F(xiàn)用一水平向右的外力F作用在金屬桿ab上，使金屬桿由靜止開始向右在框架上滑動，運(yùn)動過程中桿ab始終垂直于框架。圖8為一段時間內(nèi)金屬桿中的電流I隨時間t的變化關(guān)系，則圖9中可以表示外力F隨時間t變化關(guān)系的圖象是（ ） c tOIgeRbadB tOF tOF tOFtOF5一正

8、方形閉合導(dǎo)線框abcd，邊長為L0.1m，各邊的電阻均為0.1，bc邊位于x軸上且b點與坐標(biāo)原點O重合。在x軸原點O的右側(cè)有寬度0.2m、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場的磁感強(qiáng)度為1.0T，如圖10-8所示。當(dāng)線框以4.0m/s的速度沿x軸正方形勻速運(yùn)動穿過磁場區(qū)域時，圖10-9的的圖象表示的是線框從進(jìn)入磁場到穿出磁場的過程中，ab邊兩端電勢差Uab隨位置變化的情況，其中正確的是 （ ）圖10-9U/Vx/mL2L3L0.40-0.4AU/Vx/mL2L3L0.40-0.4BU/Vx/mL2L3L0.40-0.4CU/Vx/mL2L3L0.40-0.4D6.如圖a所示，固定在水平桌面上的

9、光滑金屬框架cdeg處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，圖a圖b金屬桿ab與金屬框架接觸良好。在兩根導(dǎo)軌的端點d、e之間連接一電阻，其他部分電阻忽略不計?，F(xiàn)用一水平向右的外力F作用在金屬桿ab上，使金屬桿由靜止開始向右在框架上滑動，運(yùn)動中桿ab始終垂直于框架。圖b為一段時間內(nèi)金屬桿受到的安培力f隨時間t的變化關(guān)系，則圖c中可以表示外力F隨時間t變化關(guān)系的圖象是 （ ）圖c6. 如圖所示，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時刻開始，線框勻速橫穿兩個磁場區(qū)域，以abcd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 2,4,6和Ft關(guān)系示意圖中正確的是 （ ）7如圖甲所示，在2Lx0的區(qū)域內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場，磁場的方向垂直于xOy平面（紙面）向里，具有一定電阻的矩形線框abcd位于xOy平面內(nèi)，線框的ab邊與y軸重合，bc邊長為L令線框從t=0的時刻起由靜止開始沿x軸正方向做勻加速運(yùn)動，則線框中的感應(yīng)電流I(取逆時針方向的電流為正）