1、T p非凡物理1 A jf U.TKA0iCUlKUcy MtYAiCS專題一：電磁感應圖像問題電磁感應中經(jīng)常涉及磁感應強度、磁通量、感應電動勢、感應電流等隨時間（或位移）變化的 圖像，解答的基本方法 是：根據(jù)題述的電磁感應物理過程或磁通量（磁感應強度）的變化情況，運 用法拉第電磁感應定律和楞次定律（或右手定則）判斷出感應電動勢和感應電流隨時間或位移的變 化情況得出圖像。高考關于電磁感應與圖象的試題難度中等偏難，圖象問題是高考熱點?！局R要點】電磁感應中常涉及磁感應強度B、磁通量 、感應電動勢E和感應電流I等隨時間變化的圖線，即B-t圖線、dM圖線、E-t圖線和I-t圖線。對于切割產(chǎn)生的感應電

2、動勢和感應電流的情況，有時還常涉及感應電動勢和感應電流I等隨位移x變化的圖線，即 E-x圖線和I-x圖線等。還有一些與電磁感應相結合涉及的其他量的圖象，例如P-R、F-t和電流變化率 t等圖象。t這些圖像問題大體上可分為兩類：由給定的電磁感應過程選出或畫出正確的圖像，或由給定的 有關圖像分析電磁感應過程，求解相應的物理量。1、定性或定量地表示出所研究問題的函數(shù)關系；2、在圖象中E、I、B等物理量的方向是通過正負值來反映；3、畫圖象時要注意橫、縱坐標的單位長度定義或表達?！痉椒记伞侩姶鸥袘械膱D像問題的分析，要抓住磁通量的變化是否均勻，從而推知感應電動勢（電流） 是否大小恒定，用楞次定律或右手

3、定則判斷出感應電動勢（感應電流）的方向，從而確定其正負， 以及在坐標中范圍。分析回路中的感應電動勢或感應電流的大小，要利用法拉第電磁感應定律來分 析，有些圖像還需要畫出等效電路圖來輔助分析。不管是哪種類型的圖像，都要注意圖像與解析式（物理規(guī)律）和物理過程的對應關系，都要用 圖線的斜率、截距的物理意義去分析問題。熟練使用“觀察+分析+排除法”。、圖像選擇問題【例1】如圖，一個邊長為l的正方形虛線框內有垂直于紙面向里的勻強磁場；一個邊長也為l的正方形導線框所在平面與磁場方向垂直；虛線框對角線ab與導線框的一條邊垂 TOC o 1-5 h z 直，ba的延長線平分導線框。在 t=0時，使導線框從圖示

4、位置開始以恒定速度沿/、ab方向移動，直到整個導線框離開磁場區(qū)域。以i表示導線框中感應電流的強度，XaC_取逆時針方向為正。下列表示i-t關系的選項中，可能正確的是（）MK X、迅1 77*、八,: b【解析】：從正方形線框下邊開始進入到下邊完全進入過程中，線框切割磁感線的有效長度逐漸增大，所以感應電流也逐漸拉增大，A項錯誤；從正方形線框下邊完全進入至下邊剛穿出磁場邊界時，切割磁感線有效長度不變，故感應電流不變，B項錯；當正方形線框下邊離開磁場，上邊未進入磁場的過程比正方形線框上邊進入磁場過程中，磁通量減少的稍慢，故這兩個過程中感應電動勢不相 等，感應電流也不相等， D項錯，故正確選項為 C.

5、求解物理圖像的選擇類問題可用“排除法”，即排除與題目要求相違背的圖像，留下正確圖像;越多奇跡越多努力TP非凡物理I 1UCTKAulCLllMKY PUrfliC號也可用“對照法”，即按照題目要求畫出正確草圖，再與選項對照，選出正確選項。解決此類問題的 關鍵就是把握圖像特點、分析相關物理量的函數(shù)關系、分析物理過程的變化規(guī)律或是關鍵物理狀態(tài)?！咀冃芜w移】1、如圖所示，在PQ、QR區(qū)域中存在著磁感應強度大小相等、 方向相反的 勻強磁場，磁場方向均垂直于紙面。一導線框 abcdef位于紙面內，各鄰邊都 相互垂直，bc邊與磁場的邊界 P重合。導線框與磁場區(qū)域的尺寸如圖所示。CBDEE+ E在從t=0時

6、刻開始，線框勻速橫穿兩個磁場區(qū)域。以 a-b-c- d一1f為線框 中的電動勢E的正方向，以下四個 E-t關系示意圖中正確的是（）2、如圖所示，EOF和EOF為空間一勻強磁場的邊界，其中EO/E。，F(xiàn)O/ F。，且EOOF ;OO為/ EOF的角平分線，OO間的距離為I;磁場方向垂直于紙面向里。一邊長為 l的正方形導線 框沿OO方向勻速通過磁場，t=0時刻恰好位于圖示位置。 規(guī)定導線框中感應電流沿逆時針方向時為 正，則感應電流i與時間t的關系圖線可能正確的是（）二、作圖問題【例2】如圖（a）所示，水平放置的兩根平行金屬導軌，間距L=0.3m 。導軌左端連接 R=0.6Q的電阻，區(qū)域abcd內存

7、在垂直于導軌平面 B=0.6T的勻強磁場，磁場區(qū)域寬 D=0.2m 。細金屬棒Ai和 A2用長為2D=0.4m的輕質絕緣桿連接，放置在導軌平面上，并與導軌垂直，每根金屬棒在導軌間的 電阻均為r =0.30,導軌電阻不計，使金屬棒以恒定速度v =1.0m/s沿導軌向右穿越磁場，計算從金屬棒A i進入磁場（t=0）到A2離開磁場的時間內， 不同時間段通過電阻 R的電流強度，并在圖（b） 中畫出。（廣東高考）越多奇跡越多努力T p非凡物理1 工LATKAOiCUlNAKYE BLv 0.6 0.3 1V 0.18V感應電流方向為順時針方向，排除B選項，所以D正確。越多奇跡【解析】：0ti (00.2

8、s) Ai產(chǎn)生的感應電動勢:一 .R r電阻R與A2并聯(lián)阻值：% 0.2R r 一 一，,一, R所以電阻R兩端電壓為U E 0.072V,% r通過電阻R的電流：I U 0.072V0.12AR 0.6tit2 (0.20.4s)E=0 , I2=0 ;t2t3 (0.40.6s) 同理：|3=0.12A .電流隨時間變化關系如圖(c)所示.三、圖像變換問題【例3矩形導線框abcd固定在勻強磁場中， 磁感線的方向與導線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應強度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電流I的正方向，下列選項中正確的是()【解析】：01s內B垂直 紙面向

9、里均勻增大，則由楞 次定律及法拉第電磁感應 定律可得線圈中產(chǎn)生恒定 的感應電流，方向為逆時針 方向，排除A、C選項；2s3s 內，B垂直紙面向外均勻增 大，同理可得線圈中產(chǎn)生的越多努力四、圖像分析問題【例4】如圖所示，一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距l(xiāng)=0.20m ,電阻 R=1.0Q。有一導體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻皆可忽略不計，整個裝置處于磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道面向下。速運動，測得力 F與時間t的關系如圖所示。求桿的質量【解析】：導體桿在軌道上做初速度為零的加速直線運動，t表示時間，則桿切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢為：現(xiàn)用一外力

10、F沿軌道方向拉桿，使之做勻加m和加速度a.?用v表示瞬時速度,閉合回路中的感應電流為： I由安培力公式和牛頓第二定律得:聯(lián)立以上三式，解得：F maER F B2l2BIl maat在圖像上取兩點：（0, 1）、（20,Blv BlatR3），代入解方程組得:a=10m/s2 , m=0.1kg在定性分析物理圖像時，要明確圖像中的橫軸與縱軸所代表的物理量，要弄清圖像的物理意義，借助有關的物理概念、公式、定理和定律作出分析判斷；而對物理圖像定量計算時，要搞清圖像所揭示的物理規(guī)律或物理量間的函數(shù)關系,并要注意物理量的單位換算問題，要善于挖掘圖像中的隱含條件，明確有關圖線所 包圍的面積、圖像在某位置

11、的斜率（或其絕對值）、圖線在縱軸和 橫軸上的截距所表示的物理意義.五、警惕F-t圖象.電磁感應圖象中,I - , E BLv R定則）。【例5】矩形導線框.當屬F-t圖象最為復雜，因為分析安培力大小時，利用的公式比較多（F = BIL,一）；分析安培力方向時利用的判定規(guī)則也較多（右手定則、楞次定律和左手tabcd放在勻強磁場中， 在外力控制下處于靜止狀態(tài),與導線框所在平面垂直， 垂直導線框平面向里，在磁感應強度B隨時間變化的圖象如圖乙所示。如圖甲所示，磁感線方向 t=0時刻，磁感應強度的方向04s時間內，導線框 ad邊所受安培力隨時間變化的圖象（規(guī)定向左為安培力的正方向）可能是a力努多越跡奇多越【錯解】：Bo很多同學錯選B選項，原因是只注意到磁感應強度B均勻變