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时间:2019-02-13
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1、电磁感应中的图象问题一、基础知识1、图象类型⑴随时间变化的图象如〃一/图象、0-r图象、E—7图象和图象.(2)随位移X变化的图彖如E-x图彖和i-x图彖.2、问题类型⑴由给定的电磁感应过程判断或価出止确的图彖.(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量.(3)利川给出的图象判断或画出新的图象.理解1、题型特点一般可把图彖问题分为三类:(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象;(2)
2、1
3、给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量;(3)根据图象定量计算.2、解题关键弄清
4、初始条件,正负方向的对应,变化范围,所研究物理量的函数表达式,进、出磁场的转折点是解决问题的关键.3、解决图象问题的一般步骤(1)明确图象的种类,即是3—/图象还是0—/图象,或者是E—/图象、/图象等;(2)分析电磁感应的具体过程;(3)用右手定则或楞次定律确定方向对应关系;(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式;(5)根据函数关系式,进行数学分析,如分析斜率的变化、截距等.(6)画出图象或判断图象.4、对图彖的认识,应注意以下几方面(1)明确图象所描述的物理意
5、义;(2)必须明确各种“+”、“一”的含义;(3)必须明确斜率的含义;(4)必须建立图象和电磁感应过程之间的对应关系;(5)注意三个相似关系及英各自的物理意义:KtBfB罟A0Ar等、普、労分別反映了sB、0变化的快慢.5、电磁感应中图象类选择题的两个常见解法⑴排除法:定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大述是减小)、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:根据题冃所给条件定量地写出两个物理量Z间的函数关系,然后rh函数关系对图象作出分析和判断
6、,这未必是最简捷的方法,但却是最有效的方法.二、练习1、如图所示,两个相邻的有界匀强磁场区域,方向相反,J1垂直纸血,磁感应强度的大小均为从以磁场区左边界为丿轴建立处标系,磁场区域在夕轴方向足够长,在x轴方向宽度均为必n形导线框ABCD的CD边与y轴重合,AD边长为g线框从图示位置水平向右匀速穿过两磁场区域,且线框平面始终保持与磁场垂直,线框中感应电流,与线松移动距离x的关系图象正确的是(以逆时针方向为电流的正方向)()答案C解析rti楞次定律可知,刚进入磁场时电流沿逆时针方向,线椎在磁场屮时电流
7、沿顺时针方向,出磁场时沿逆时针方向,进入磁场和穿出磁场等效为一条边切割磁感线,在磁场中时,M3边和CD边均切割磁感线,和当于两等效电源串联,故电流为进入磁场和穿出时的两倍,所以C正确.2、如图所示有理想边界的两个匀强磁场,磁感应强度均为B=0.5T,两边界间距s=0.1m,一边长厶=0.2m的正方形线框abed由粗细均匀的电阻丝围成,总电阻为R=0AQ,现使线框以m/s的速度从位置I匀速运动到位置II,则卜-列能正确反映整个过程中线框b两点间的电势差口沽随时间/变化的图线是20-;_:15—!:1
8、0-!5—O'_11;1A5101520z/10-2s20151050如/2V5101520//10-2sD答案AF解析ah边切割磁感线产生的感应电动势为E=BLv=02V,线框中感应电流为I=j=30.5A,所以在0〜5X10_2s时间内,a、b两点间电势差为泸=0.15V;在5X10"2s〜10X10—2s时间内,〃两端电势差U2=E=0.2V;在10X10-2s—15X10-2s时间内,a、b两点间电势差为5=/X奴=0.05V3、如图甲所示,圆形导线框固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框
9、所在平而垂直.规定磁场的正方向垂肓纸而向电,磁感皿强度3随时间变化的规律如图乙所示.若规定卜列各图屮正确的是l/s顺时针方向为感应电流/的正方向,答案C解析根据法拉第电磁感应定律:E=,需由B-t图彖知,1s〜3s,〃的变化率相同,0〜1s、3s〜4s,B的变化率相同,再结合楞次定律知,0〜1s>3s〜4s内感应电流的方向为顺时针方向,1s〜3s内感应电流的方向为逆吋针方向,可知(:正确.4、一•矩形线圈abed位于一随时间变化的匀强磁场内,磁场方向垂直线圈所在的平血向里(如图卬所示),磁感应强度
10、3随时间/变化的规律如图乙所示.以/表示线圈中的感应电流(图甲中线圈上箭头方向为电流的正方向),则下列选项屮能正确表示线圈屮电流/随时间/变化规律的是CD答案c解析0〜1S内磁感应强度均匀增人,根据楞次定律和法拉第电磁感应定律可判定,感应电流为逆时针(为负值)、大小为定值,A、B错误;4s〜5s内磁感应强度恒定,穿过线圈abed的磁通量不变化,无感应电流,C正确,D错误.5、如图甲所示,正六边形导线框abedef放在匀强磁场中静止不动,磁场方向与线框平而垂直,磁感应强度B随时间/的
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