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《2016版《全程复习方略》高考物理（全国通用）总复习配套课件（八）_电磁感应中的三类图像问题》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、热点专题突破系列(八)电磁感应中的三类图像问题【高考热点概述】利用图像分析和解决物理问题是重要的数学方法之一。与公式比较,图像较为直观、快捷,既可以定性地分析各物理量之间的数学关系,又能进行数学运算,同时电磁感应的图像问题能检测学生灵活处理物理新情景问题的能力,是近几年高考的热点。图像问题考查的知识、规律灵活多样,常见的类型如图所示：【热点分类突破】一、图像选择——由给定的电磁感应过程选出正确的图像【例证1】如图所示,有一等腰直角三角形的区域,其斜边长为2L,高为L。在该区域内分布着如图所示的磁场,左侧磁场方向垂直纸面向外,右侧磁场方向垂直纸面向里
2、,磁感应强度大小均为B。一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd,从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域。取沿顺时针的感应电流方向为正,则图乙中表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图像正确的是()【精讲精析】选D。0～L过程中,无感应电流;L～2L过程中bc边切割磁场的有效长度逐渐增大,电流沿顺时针方向;2L～3L过程中ad和bc分别切割左右磁场,总电动势不变,感应电流不变,电流沿逆时针方向;3L～4L过程中ad边切割磁场有效长度逐渐减小,电流沿顺时针方向,故选D。【总结提升】电磁感应图像问题的分析方法二、图像转换——两种不同
3、图像之间的相互转换【例证2】在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图所示,当磁场的磁感应强度B随时间t如图变化时,在图中正确表示线圈感应电动势E变化的是()【精讲精析】选A。在第1s内,由楞次定律可判定电流为正,其产生的感应电动势E1=,在第2s和第3s内,磁场B不变化,线圈中无感应电流。在第4s和第5s内,B减小,由楞次定律可判定,其电流为负,产生的感应电动势E2=,由于ΔB1=ΔB2,Δt2=2Δt1,故E1=2E2,由此可知,A选项正确。【总结提升】电磁感应图像类选择题的常用解法(1)排除法：
4、定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化),特别是物理量的正负,排除错误的选项。(2)函数法：根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系,然后由函数关系对图像做出分析和判断。三、图像应用——根据图像的信息进行分析、判断或求解【例证3】如图甲所示,10匝圆形(半径r0=0.1m)线圈的区域内有均匀变化的磁场,滑动变阻器的最大阻值为R0=22Ω,与线圈连接后,组成分压器对负载R′(纯电阻)供电。图乙所示为该电路的路端电压随外电阻变化的关系图线,每匝线圈允许通过的电流不能超过2A。求：(1)磁场磁
5、感应强度的变化率和单匝线圈的内阻。(2)接到滑动变阻器a、b间的负载电阻R′的阻值许可范围。【精讲精析】(1)由题图乙知,线圈的感应电动势E=12V即nπr02=E=12V,可得=38T/s;当路端电压U=时,外电路电阻等于内阻,由题图乙知单匝线圈的内阻r=0.2Ω。(2)单匝线圈允许通过的电流不能超过2A,内电压的最大值是4V,外电压的最小值为8V,所以电路的外电阻必须大于或等于4Ω。当滑动变阻器的滑动触头处在a端时,负载电阻R′与R0并联,应有≥4Ω,得负载电阻R′≥4.9Ω即接到变阻器a、b间的负载电阻不能小于4.9Ω。答案：(1)38T/s
6、0.2Ω(2)R′≥4.9Ω【专题强化训练】1.纸面内两个半径均为R的圆相切于O点,两圆形区域内分别存在垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小相等、方向相反,且不随时间变化。一长为2R的导体杆OA绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转,角速度为ω。t=0时,OA恰好位于两圆的公切线上,如图所示。若选取从O指向A的电动势为正,下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图像可能正确的是()【解析】选C。导体杆切割磁感线的有效长度为L=2Rsinωt,平均速度=ω·2Rsinωt,则感应电动势E=BL=2BR2ωsin2ωt,再根据右手定则可知,开始时A端为电
7、源正极,故选C。2.如图甲,一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落,穿过一根竖直悬挂的条形磁铁,铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合。若取磁铁中心O为坐标原点,建立竖直向下为正方向的x轴,则图乙中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图像是()【解析】选B。闭合铜环下落过程的侧视图如图所示,据右手定则或楞次定律可知闭合铜环在原点O上方和下方时电流方向相反,D错。闭合铜环从Ⅰ位置到Ⅱ位置过程电动势E变大,Ⅲ位置速度与磁感线平行,E=0,闭合铜环下落过程加速运动,且在原点O下方速度较大,电动势E的最大值比上方E的最大值大,A、C错,B
8、对。3.(多选)如图甲所示,两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计。两质量、长度均相同的导体棒c、d,置于边界水平的匀强
