专题07电磁感应中的图像问题（共10种图像类型）讲义.docxVIP

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专题七电磁感应中的图像问题

知识梳理

知识点一、电磁感应中的图像问题

1.三点关注

(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象变化相对应．

(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．

2．两个方法

(1)排除法：定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化)，特别是物理量的正负，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数关系，然后由函数关系对图象作出分析和判断，这未必是最简捷的方法，但却是最有效的办法．

知识点二、其他图像问题

1．基本思路

(1)解读图象的坐标轴，理清横轴和纵轴代表的物理量和坐标点的意义．

(2)解读图象的形状、斜率、截距和面积信息．

2．解题技巧

(1)应用解析法和排除法，两者结合提高选择题图象类题型的解题准确率和速度．

(2)分析转折点、两图线的交点、与坐标轴交点等特殊点和该点前后两段图线．

(3)分析图象的形状变化、斜率变化、相关性等．

题型归类

类型1由固定不动线框中的B随时间变化图讨论I-t图或F-t图问题

1．（2023春?广东期中）如图甲所示，矩形导线框abcd放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。设t＝0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，则在0～4s时间内，选项图中能正确反映线框cd边所受的安培力F随时间t变化的图像是（规定cd边所受的安培力向左为正）（）

A． B．

C． D．

【解答】解：AB．在0﹣2s，根据楞次定律知感应电流方向为顺时针，结合图乙斜率一定，故大小方向都不变，再根据左手定则及安培力公式F＝BIL

可知，F的大小与B成正比，cd边受力0～1s时向左，1～2s时向右，故AB错误；

CD．在2﹣4s，根据根据楞次定律可知感应电流方向为逆时针，结合图乙斜率一定，故大小方向都不变，cd边受力还是先向左后向右，故C正确，D错误。

故选：C。

2．（2023?北京开学）如图甲所示，一闭合金属圆环处在垂直圆环平面的匀强磁场中。若磁感应强度B随时间t按如图乙所示的规律变化，设图中磁感应强度垂直圆环平面向里为正方向，环中感应电流沿顺时针方向为正方向。则环中电流随时间变化的图像可能是下图中的（）

A． B．

C． D．

【解答】解：由图可知，0?T4s内，线圈中磁通量的变化率相同，故0

同理可知，T4?T2s内电路中的电流为顺时针，

由E＝NΔΦΔt

故选：C。

3．（2023春?扬州期中）如图甲所示，在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环。规定导体环中电流逆时针方向（从上往下看）为正方向，磁场向上为正方向。当磁感应强度B随时间t按乙图变化时，导体环中感应电流随时间变化的图像可能正确的是（）

A． B．

C． D．

【解答】解：根据法拉第电磁感应定律有E=

因此在面积、匝数不变的情况下，感应电动势与磁场的变化率成正比，即与B﹣t图象中的斜率成正比，由图象可知：0﹣2s，斜率不变，根据欧姆定律，故形成的感应电流不变，根据楞次定律可知感应电流方向顺时针即为负值，而2﹣4s斜率不变，电流方向为顺时针，即为正值。故C正确，ABD错误。

故选：C。

4．（2023?海淀区校级三模）矩形导线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下处于静止状态，如图甲所示。磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图像如图乙所示。t＝0时刻，磁感应强度的方向垂直导线框平面向里，在0～4s时间内，流过导线框的电流（规定顺时针方向为正方向）与导线框ad边所受安培力随时间变化的图像（规定以向左为安培力正方向）可能是图中的（）

A． B．

C． D．

【解答】解：AB、在0～1s内，原磁场磁感应强度垂直纸面向里，且线性减小，线框产生的感应电流为顺时针方向，即为正方向；同理可得，在1～2s时间内，线框上的感应电流为顺时针方向，即为正方向；在2～3s时间内，线框上的感应电流为逆时针方向，即为负方向；在3～4s内，线框产生的感应电流为逆时针方向，则AB错误；

CD、由以上分析得，在1～2s时间内，导线框ad边电流方向为由d向a，空间所加磁场的磁感应强度B为垂直纸面向外，且线性增大，根据左手定则得，导线框ad边受安培力向右，且线性增大，即安培力为负方向，线性增大，C错误，D正确。

故选：D。

类型2线框运动穿过单一磁场讨论I-t图问题

5．（2023秋?五华区校级期中）形状如图所示闭合导线框abcde从图示位置开始以垂直ab边和磁感线的速度v匀速穿过匀强磁场区