电磁感应的图象1学生讲义.ppt

电磁感应中的图象问题 电磁感应中常涉及磁感应强度 B、磁通量 、 感应电动势 e和感应电流 i随时间 t变化的图线，即 B t图线、 一 t图线、 e一 t图线和 i一 t图线。对 于切割产生应电动势和感应电流的情况，还常涉 及感应电动势 和感应电流随位移 x变化的图线， 即 e x图线和 i x图线。 图象问题大体上可分为两类： (1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象 ; (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。 电磁感应中的图象问题解题依据： 右手定则、楞次定律 分析感应电流的方向： 求感应电流的大小： 法拉第电磁感应定律 1.如图所示，一宽 40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向 里一边长为 20cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边 界的恒定速度 v 20cm/s通过磁场区域，在运动过程中，线框有 一边始终与磁场区域的边界平行取它刚进入磁场的时刻 t 0. 在 下列图线中，正确反映感应电流随时间变化规律的是 d c b a 思考 :你能作出 ad间电压与时间的关系图象吗 ? 2、如图所示，边长为 L正方形导线圈，其电阻为 R，现使线圈以 恒定速度 v沿 x轴正方向运动，并穿过匀强磁场区域 B，如果以 x 轴的正方向作为力的正方向，线圈从图示位置开始运动，则 （ 1）穿过线圈的磁通量随 x变化的图线为哪个图？ （ 2）线圈中产生的感应电流随 x变化的图线为哪个图？ （ 3）磁场对线圈的作用力 F随 x变化的图线为哪个图？ L L 3L X B 0 1 2 3 4 5 6 x/L 0 1 2 3 4 5 6 x/L 0 1 2 3 4 5 6 x/L 0 1 2 3 4 5 6 x/L A B C D 3、磁棒自远处匀速沿圆形线圈的轴线运动，并穿过线 圈向远处而去，如图所示，则下列图中正确反映线圈 中电流与时间关系的是（线圈中电流以图示箭头为正 方向） 0 t i 0 t i 0 t i 0 t i A B C D N S 4、一金属圆环位于纸面内，磁场垂直纸面，规定向里 为正，如图所示。现今磁场 B随时间变化是先按 oa图线 变化，又按图线 bc和 cd变化，令 E1、 E2、 E3分别表示 这三段变化过程中感应电动势的大小， I1、 I2、 I3分别 表示对应的感应电流，则 E1、 E2、 E3的大小关系是 _;电流 I1的方向是 _;I2的方向是 _;I3的方向是 _. 顺时针 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B t a b c d 5、如图所示竖直放置的螺线管和导线 abcd构成回路， 螺线管下方水平桌面上有一导体环。当导线 abcd所围 区域内的磁场按下列哪一图示方式变化时，导体环将 受到向上的磁场力作用？ a d c b B 0 t B 0 t B 0 t B 0 t B A B C D 6、如图中 A是一个边长为 L的正方形线框，电阻为 R， 今维持线框以恒定的速度 v沿 x轴运动。并穿过图中所示 的匀强磁场 B区域，若以 X轴正方向作为力的正方向，线 框在图示位置的时刻作为时间的零点，则磁场对线框的 作用力 F随时间 t的变化图线为图中的 7、一个闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中，设磁场 方向向里为磁感强度 B的正方向，线圈中的箭头为电流 I 的正方向线圈及线圈中感应电流 I随时间变化的图线如 图所示，则磁感强度 B随时间变化的图线可能是图中的 （ ） 8、如图（ a），圆形线圈 P静止在水平桌面上， 其正上方悬挂一相同的线圈 Q， P和 Q共轴， Q 中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图 （ b）所示， P所受的重力为 G，桌面对 P的支 持力为 N，则 A、 t1时刻 N G。 B、 t2时刻 N G。 C、 t3时刻 N G。 D、 t4时刻 N=G。 9、 如图 (a）所示，一个边长为 a，电阻为 R的等边三角形 线框在外力作用下以速度 v匀速地穿过宽度为 a的两个匀强 磁场这两个磁场的磁感应强度大小均为 B，方向相反， 线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直取逆时针方 向的电流为正，试通过计算，画出从图示位置开始，线框 中产生的感应电流 I与沿运动方向的位移 X之间的函数图 象 10、 在图甲中，直角坐标系 0 xy的 1、 3象限内有匀强 磁场，第 1象限内的磁感应强度大小为 2B，第 3象限内 的磁感应强度大小为 B，磁感应强度的方向均垂直于 纸面向里 .现将半径为 l，圆心角为 900的扇形导线框 OPQ以角速度 绕 O点在纸面内沿逆时针匀速转动， 导线框回路电阻为 R. (1)求导线框中感应电流最大值 . (2)在图乙中画出导线框匀速转动一周的时间内感应 电流 I随时间 t变化的图象 .(规定与图甲中线框的位置 相对应的时刻为 t=0) (3)求线框匀速转动一周产生的热量 .