新课标2018年高考物理总复习配套讲义：第60课时电磁感应中的图像问题

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1、第60课时电磁感应中的图像问题（题型研究课）［命题者说］电磁感应图像问题是高考常考题型，包括根据电磁感应过程判断图像的问题、根据图像求解电磁感应过程中相应物理量的问题、还有一些和图像相关的综合问题。掌握这类问题，会大大提高学生分析判断图像、综合解决图像问题的能力，并对电磁感应知识达到更加深刻的理解。一、根据电磁感应过程分析、判断图像考法1导体切割磁感线运动涉及的图像'□［例如图，在光滑水平桌面上有一边长为厶、电阻为的正；xxx“II方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d（d>L）的条形匀强磁场区域，白磁

2、场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下。导线框以某一I：：：］IXXXXI初速度向右运动。r=0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后—d—导线框进入并通过磁场区域。下列图像中，可能正确描述上述过程的是（）［详细分析］导线框开始进入磁场过程，通过导线框的磁通量增大，有感应电流，进而受到与运动方向相反的安培力作用，速度减小，感应电动势减小，感应电流减小，安培力减小，导线框的加速度减小，sr图线的斜率减小；导线框全部进入磁场后，磁通量不变，无感应电流，导线框做匀速直线运动；导线框从磁场中出来过程，

3、有感应电流，又会受到安培力阻碍作用，速度减小，加速度减小。选项D正确。［答案］D考法2闭合回路中磁通量变化涉及的图像［例2］将一段导线绕成如图甲所示的闭合回路，并固定在水平面（纸面）内。回路的血边置于垂直纸面向里的匀强磁场I中。回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场II,以向里为磁场II的正方向，其磁感应强度3随时间/变化的图像如图乙所示。用F表示"边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间『变化的图像是（）甲乙［详细分析］0〜㊁时间内，回路中产生顺时针方向、大小不变的感应电流，根据左手定则

4、可以判定“〃边所受安培力向左。彳〜T时间内，回路中产生逆时针方向、大小不变的感应电流，根据左手定则可以判定血边所受安培力向右，故B正确。［答案］B［通法归纳］电磁感应图像的判断方法(1)关注初始时刻，如初始时刻感应电流是否为零，是正方向还是负方向。(2)关注变化过程，看电磁感应发生的过程分为几个阶段，这几个阶段是否和图像变化相对应。(3)关注大小、方向的变化趋势，看图线斜率的大小、图线的曲、直是否和物理过程对应。(4)推导出相应物理量的函数关系式，看图像与关系式是否对应。［集训冲关］1.(2017-江

5、西联考)如图所示，导体棒沿两平行金属导轨从图中位置以速度0向右匀速通过一正方形磁场区域"皿，"垂直于导轨且平行于导体棒,必右侧的磁感应强度是左侧的2倍且方向相反，导轨和导体棒的电阻均不计，下列关于导体棒中感应电流和所受安培力随时间变化的图像正确的是(规定电流从M经人到N为正方向，安培力向左为正方向)()AB详细分析：选A由E=BLv可知，导体棒由方运动到必过程中，切割磁感线有效长度£均匀增大，感应电动势疋均匀增大，由欧姆定律可知，感应电流/均匀增大。由右手定则可知，感应电流方向由M到N,同理，导体棒由

6、“C运动到〃的过程中，感应电流/均匀减小，方向由N到由左手定则可知，导体棒所受安培力始终水平向左，大小不断增大,故选项A正确。2・（多选）（2017•河南质检妆口图所示，变化的磁场中放置一固定的导体圆形闭合线圈，图甲中中感应电流i随时间t变化的图所示的磁感应强度和电流的方向为设定的正方向，已知线像如图乙所示。则在下图中可能是磁感应强度〃随时间r变化的图像是（）XXXDX•••■xl心x平11111111X

7、■"•■•XXXX乙甲可推得磁感应强度向内增加或向外减少，

8、选详细分析：选BD在0〜0.5s,电流为负值，项A错误；在0・5〜1・5$内，电流为正值，在这段时间内，離感应强度向内减少或向外增加,当然也可以先是向内减少，然后是向外增加，选项C错误；在1.5〜2・5s,电流为负值，可知磁感强度向内增加或向外减少，在以后的变化过程中，磁场都做周期性的变化，选项B、D都正确。二、根据图像分析电磁感应问题［典例］（多选）如图所示，水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为£,一端通过导线与阻值为的电阻连接。导轨上放一质量为加的金属杆，金属杆、导轨的电阻均忽略不计，

9、匀强磁场垂直导轨平面向下。用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动。当改变拉力的大小时，金属杆做匀速运动时的速度。也会变化，。和F的关系如图乙所示。下列说法正确的是（）v/Cm-s'1)086420NA・金属杆在匀速运动之前做匀加速直线运动B.流过电阻R的电流方向为anC・由图像可以得出B、L、三者的关系式为畔=扌D.当恒力F=3N时，电阻R消耗的最大电功率为8W［详细分析］金属杆在匀速运动之前，随着运动速度的增大，由F安=r-可知金属