高考物理总复习知识讲解 电磁感应中的电路及图像问题（提高）.doc

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1、物理总复习：电磁感应中的电路及图像问题编稿：李传安审稿：张金虎【考纲要求】1、理解电磁感应中的电路问题2、理解磁感应强度随时间的变化规律图像3、理解感应电动势（路端电压）随时间的变化规律图像4、理解感应电流随时间的变化规律图像5、理解安培力随时间的变化规律图像【考点梳理】考点、电磁感应中的电路及图像问题要点诠释：电磁感应现象中图像问题的分析，要抓住磁通量的变化，从而推知感应电动势（电流）大小变化的规律，用楞次定律判断出感应电动势（或电流）的方向，从而确定其正负，以及在坐标中的范围。分析回路中的感应电动势或感应电流的大小及其变

2、化规律，要利用法拉第电磁感应定律来分析。有些问题还要画出等效电路来辅助分析。另外，要正确解决图像问题，必须能根据图像的定义把图像反映的规律对应到实际过程中去，又能根据实际过程的抽象规定对应到图像中去，最终根据实际过程的物理规律进行判断，这样，才抓住了解决图像问题的根本。解决这类问题的基本方法：（1）明确图像的种类，是图像还是图像，图像，或者图像。对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，还常涉及感应电动势E和感应电流I随线圈位移x变化的图像，即E－x图像和I－x图像。（2）分析电磁感应的具体过程。（3）结合楞次定律、法拉

3、第电磁感应定律、左手定则、右手定则、安培定则、欧姆定律、牛顿运动定律等规律判断方向、列出函数方程。（4）根据函数方程，进行数学分析，如斜率及其变化、两轴的截距等。（5）画图像或判断图像。【典型例题】由于磁通量变化引起的类型一、根据图像的规律，选择图像、图像电磁感应中线圈面积不变、磁感应强度均匀变化，产生的感应电动势为，磁感应强度的变化率是定值，感应电动势是定值，感应电流就是一个定值，在图像上就是水平直线。例1、矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时

4、间变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电流I的正方向，下列各图中正确的是（　）【思路点拨】磁感应强度的变化率为定值，感应电动势电流即为定值。应用楞次定律“增反减同”逐段判断电流的方向，同一个斜率电流方向、大小均相同。【答案】D【解析】根据法拉第电磁感应定律，，导线框面积不变，为一定值，感应电动势也为定值，感应电流也为定值，所以A错误。0-1s磁感应强度随时间增大，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针，为负，C错误。1-3s斜率相同即相同为负，与第一段的大小相等，感应电动势、感应电流大小相等，方向相反，为顺时针方向，为正

5、，所以B错误，D正确。【总结升华】斜率是一个定值，要灵活应用法拉第电磁感应定律（这里定性分析）。1-3s可以分段分析判断感应电流的方向，速度太慢，这里充分应用1-2s和2-3s是同一个斜率,感应电动势、感应电流大小相等方向相同，概念清晰，解题速度快。举一反三【变式1】在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一个面积不变的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，取线圈中磁场B的方向向上为正，当磁场中的磁感应强度随时间t如图乙所示变化时，图丙中的四图中正确表示线圈中感应电流变化的是（　）【答案】A【解析】第一段，磁感应强度

6、均匀减小，根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，向上，再用右手螺旋判断出感应电流方向与正方向相反，为负，BC错。第二段斜率仍为负，感应电流方向与第一段相同，为负，D错。但第二段斜率值大，根据，第二段感应电动势大，感应电流大，A正确。【变式2】一闭合线圈固定在垂直于纸面的匀强磁场中，设向里为磁感应强度B的正方向，线圈中的箭头为感应电流i的正方向，如图(甲)所示。已知线圈中感应电流i随时间而变化的图象如图(乙)所示。则磁感应强度B随时间t而变化的图象可能是图(丙)中的（）【答案】CD【解析】从给出的i－t图线看出，虽

7、然电流是交变的，但在同一方向时的电流大小是恒定的，根据法拉第电磁感应定律，应是恒量，磁感应强度B都是时间t的一次函数。进一步观察i－t图，在0.5s，1.5s，2.5s，3.5s，4.5s的时刻，感应电流发生了突变，但给出的B－t图中的B图中的B值是在1s，2s，3s，4s发生突变的，所以选项B不正确。根据给出的磁感应强度B和电流的正方向，选项A中，在0.5s内，B是负值，且B的大小在增大，根据楞次定律，闭合线圈中的电流应是顺时针方向的，即电流为正值，但i－t图中的0.5s内电流是负值，所以选项A是不正确的。用同样的方法分析

8、，选项C是正确的。选项D中，虽然B的方向一直为正，但它的变化规律，即跟选项C完全一样，所以答案D也是正确的。类型二、根据线圈穿越磁场的规律，选择图像、图像、图像或E－x图像、U－x图像和I－x图像例2、（2014江苏省盐城中学）如图所示，一个菱形的导体线框沿着自己的对角线匀速运动，穿过具有