高三电磁感应图像问题.docVIP

专题：电磁感应中的电路和图像问题

【知识回忆】

一、电磁感中的电路问题

1．内电路和外电路

(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于．

(2)该局部导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的，其余局部是．

2．电源电动势和路端电压

(1)电动势：E＝或E＝.

(2)路端电压：U＝IR＝.

二、电磁感应图象问题

电磁感应现象中的图象及应用

图象

类型

(1)随变化的图象如B－t图象，Φ－t图象、E－t图象和I－t图象

(2)随变化的图象如E－x图象和I－x图象

问题

类型

(1)由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象

(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(用图象)

应用

知识

左手定那么、安培定那么、右手定那么、、

、欧姆定律、牛顿定律、函数图象等知识.

【名师点津】

关于电磁感应图象问题的“四明确一理解”

(1)四个明确

①明确图象所描述的物理意义．

②明确图象中各种正、负号的含义．

③明确图象斜率的含义．

④明确图象和电磁感应过程之间的对应关系．

【例1】(2011·海南高考)如图，EOF和E′O′F′为空间一匀强磁场的边界，其中EO∥E′O′，FO∥F′O′，且EO⊥OF,OO′为∠EOF的角平分线，OO′间的距离为l,磁场方向垂直于纸面向里.一边长为l的正方形导线框沿OO′方向匀速通过磁场，t=0时刻恰好位于图示位置.规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，那么感应电流i与时间t的关系图线可能正确的选项是()

【变式训练1】如下图，在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面．一导线框abcdefa位于纸面内，框的邻边都相互垂直，bc边与磁场的边界P重合．导线框与磁场区域的尺寸如下图．从t＝0时刻开始，线框匀速横穿两个磁场区域．以a→b→c→d→e→f为线框中的电动势E的正方向，那么如下图的四个E－t关系示意图中正确的选项是 ()

【例2】圆形导线框固定在匀强磁场中,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随时间变化的规律如下图.假设规定顺时针方向为感应电流i的正方向,以下各图中正确的选项是()

【变式训练2】矩形导线框abcd(如图(甲))放在匀强磁场中，磁感线方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图象如图(乙)所示．t＝0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里．假设规定导线框中感应电流逆时针方向为正，那么在0～4s时间内，线框中的感应电流I以及线框的ab边所受安培力F随时间变化的图象为(安培力取向上为正方向) ()

【例3】(2012·锦州模拟)如右图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R(指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为eq\f(R,2)的导体棒AB，AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的速度为v，那么这时AB两端的电压大小为()

A.eq\f(Bav,3)B.eq\f(Bav,6)

C.eq\f(2Bav,3)D．Bav

【变式训练3】如右图所示，由粗细均匀的电阻丝制成边长为l的正方形线框，其电阻为R，现使线框以水平向右的速度v匀速穿过一宽度为2l、磁感应强度为B的匀强磁场区域，整个过程中ab、cd两边始终保持与磁场边界平行．令线框的cd边刚好与磁场左边界重合时，t＝0，Uab0为正，U0＝Blv.在以下图中，关于线框中a、b两点间的电势差Uab随线框cd边的位移x变化的图象中正确的选项是 ()

【课后训练】

1.如下图,两个互连的金属圆环,粗金属环的电阻是细金属环电阻的二分之一,磁场垂直穿过粗金属环所在区域,当磁感应强度随时间均匀变化时,在粗环内产生的感应电动势为E,那么a、b两点间的电势差为 〔〕

A. B. C. D.E

2．如图2所示，直角三角形导线框abc以大小为v的速度匀速通过有清晰边界的匀强磁场区域(匀强磁场区域的宽度大于导线框的边长)，那么此过程中导线框中感应电流随时间变化的规律为()．

3．(2012·东城一模)如下图正方形闭合导线框处于磁感应强度恒定的匀强磁场中，C、E、D、F为线框中的四个顶点，图(甲)中的线框绕E点转动，图(乙)中的线框向