2017年高考物理总动员：9－2电磁感应中的图象问题

9-2电磁感应中的图象问题1.图象问题的求解类型图象问题的求解类型类型类型据电磁感应据电磁感应过程选图象过程选图象据图象分析判断据图象分析判断电磁感应过程电磁感应过程求解流程求解流程2.解决图象问题的一般步骤(1)明确图象的种类，即是Bt图还是t图，或者Et图、It图等；(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的对应关系；(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等知识写出函数关系式；(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)画图象或判断图象。1.分析图象问题时，常用哪些规律？分析图象问题时，常用哪些规律？答案答案左手定则、安培定则、右手定则、楞次定律左手定则、安培定则、右手定则、楞次定律2.分析图象问题时，常用到的分析图象问题时，常用到的6类公式类公式(1)感生电动势感生电动势E_(2)平动切割电动势平动切割电动势E_(3)转动切割电动势转动切割电动势E_(4)闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律I_(5)安培力安培力F_(6)牛顿运动定律的相关公式等牛顿运动定律的相关公式等BLvBIL3.分析图象选择题时，常用哪两种方法进行分析？分析图象选择题时，常用哪两种方法进行分析？答案答案(1)排除法：定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋排除法：定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势势(增大还是减小增大还是减小)、变化快慢、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化均匀变化还是非均匀变化)，特别，特别是分析物理量的正负，以排除错误的选项。是分析物理量的正负，以排除错误的选项。(2)函数法：根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函函数法：根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系，然后由函数关系对图象进行分析和判断。数关系，然后由函数关系对图象进行分析和判断。静态情况下的图象问题静态情况下的图象问题处理图象问题要做到四明确、一理解处理图象问题要做到四明确、一理解【例【例1】如图甲所示，带缺口的刚性金属圆环在纸面内固定放置，如图甲所示，带缺口的刚性金属圆环在纸面内固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面正对在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面正对固定放置的平行金属板固定放置的平行金属板P、Q连接。圆环内有垂直于纸面变化的连接。圆环内有垂直于纸面变化的磁场，变化规律如图乙所示磁场，变化规律如图乙所示(规定磁场方向垂直于纸面向里为正规定磁场方向垂直于纸面向里为正方向方向)。图中可能正确表示。图中可能正确表示P、Q两极板间电场强度两极板间电场强度E(规定电场方规定电场方向由向由P板指向板指向Q板为正方向板为正方向)随时间随时间t变化情况的是变化情况的是()解析解析在在O至至T/4时，磁感应强度时，磁感应强度B减小，故圆环中产生的磁场向减小，故圆环中产生的磁场向里，圆环中的感应电流沿顺时针，故极板里，圆环中的感应电流沿顺时针，故极板P带正电，电场方向由带正电，电场方向由P指向指向Q，即电场方向是正方向。故选项，即电场方向是正方向。故选项B、C错误；又因为这段错误；又因为这段时间内磁场的变化是均匀的，故产生的感应电动势大小不变，时间内磁场的变化是均匀的，故产生的感应电动势大小不变，所以所以PQ两极板间的电压不变，电场强度不变，所以选项两极板间的电压不变，电场强度不变，所以选项A错误，错误，故选项故选项D正确。正确。答案答案D动态情况下的图象问题动态情况下的图象问题1.以导体棒的形式运动以导体棒的形式运动【例【例2】(多选多选)如图所示，两平行光滑的金属导轨如图所示，两平行光滑的金属导轨MN、PQ固定固定在水平面上，相距为在水平面上，相距为L，处于竖直向下的磁场中，整个磁场由，处于竖直向下的磁场中，整个磁场由n个宽度为个宽度为x0的条形匀强磁场区域的条形匀强磁场区域1、2n组成，从左向右依次组成，从左向右依次排列，磁感应强度的大小分别为排列，磁感应强度的大小分别为B、2B、3BnB，两导轨左，两导轨左端端MP间接入电阻间接入电阻R，金属棒，金属棒ab垂直于垂直于MN、PQ放在水平导轨上，放在水平导轨上，且与导轨接触良好，不计导轨和金属棒的电阻。若在不同的磁且与导轨接触良好，不计导轨和金属棒的电阻。若在不同的磁场区域对金属棒施加不同的拉力，金属棒场区域对金属棒施加不同的拉力，金属棒ab以恒定的速度以恒定的速度v向右向右匀速运动。取金属棒图示位置匀速运动。取金属棒图示位置(即磁场即磁场1区左侧区左侧)为为x0，则通过，则通过ab的电流的电流i、对棒施加的拉力、对棒施加的拉力F随位移随位移x的变化图象是的变化图象是()答案答案AD2.以导体框的形式运动以导体框的形式运动【例【例3】如图所示，两水平虚线如图所示，两水平虚线ef、gh之间存在垂直纸面向外的之间存在垂直纸面向外的匀强磁场，一质量为匀强磁场，一质量为m、电阻为、电阻为R的正方形铝线框的正方形铝线框abcd从虚线从虚线ef上方某位置由静止释放，线框运动中上方某位置由静止释放，线框运动中ab始终是水平的，已知两始终是水平的，已知两虚线虚线ef、gh间距离大于线框边长，则从开始运动到间距离大于线框边长，则从开始运动到ab边到达边到达gh线线之前的速度随时间的变化关系图象合理的是之前的速度随时间的变化关系图象合理的是()答案答案D线框进入磁场问题的一般模型线框进入磁场问题的一般模型