高考物理总复习 第十章 电磁感应 1031 电磁感应中的图象问题课件.ppt

电磁感应中的图象问题 01 02 03 04 课堂互动 1 电磁感应中常见的图象问题 课堂互动 2 处理图象问题的方法处理图象问题首先要分清阶段 然后对每个阶段的导体切割情况或回路磁通量变化情况进行详细分析 并进一步确定感应电动势 感应电流等物理量的变化规律 有的还需要对线框进行受力分析 运动分析 然后根据图象的纵 横坐标表示的物理量 定性或定量地表示出所研究问题的函数关系 课堂互动 3 处理图象问题要做到 四明确 一理解 图象分析 四明确 明确图象所描述的物理意义 明确各种正 负号的含义 明确斜率的含义 明确图象和电磁感应过程之间的对应关系 一理解 课堂互动 4 电磁感应中图象类选择题的两个常用方法 命题角度1 命题角度1磁感应强度变化的图象问题例1将一段导线绕成图甲所示的闭合回路 并固定在水平面 纸面 内 回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场 中 回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场 以向里为磁场 的正方向 其磁感应强度b随时间t变化的图象如图乙所示 用f表示ab边受到的安培力 以水平向右为f的正方向 能正确反应f随时间t变化的图象是 转到解析 命题角度1 转回原题 a 线框中感应电流的方向是顺时针方向b t 0 4s时 穿过线框的磁通量为0 005wbc 经过t 0 4s 线框中产生的热量为0 3jd 前0 4s内流过线框某截面的电荷量为0 2c 命题角度1 变式训练1 多选 如图甲所示 在水平面上固定一个匝数为10匝的等边三角形金属线框 总电阻为3 边长为0 4m 金属框处于两个半径为0 1m的圆形匀强磁场中 顶点a恰好位于左边圆的圆心 bc边的中点恰好与右边圆的圆心重合 左边磁场方向垂直纸面向外 右边磁场垂直纸面向里 磁感应强度的变化规律如图乙所示 则下列说法正确是 取3 转到解析 命题角度1 转回原题 命题角度2 命题角度2导体切割磁感线的图象问题例2 2018 东北三校联考 多选 如图所示 m n为同一水平面内的两条平行长直导轨 左端串联电阻r 金属杆ab垂直导轨放置 金属杆和导轨的电阻不计 杆与导轨间接触良好且无摩擦 整个装置处于竖直方向的匀强磁场中 现对金属杆施加一个与其垂直的水平方向的恒力f 使金属杆从静止开始运动 在运动过程中 金属杆的速度大小为v r上消耗的总能量为e 则下列关于v e随时间变化的图象可能正确的是 转到解析 命题角度2 解析对金属杆ab施加一个与其垂直的水平方向的恒力f 使金属杆从静止开始运动 由于金属杆切割磁感线产生感应电动势和感应电流 受到随速度的增大而增大的安培力作用 所以金属杆做加速度逐渐减小的加速运动 当安培力增大到等于水平方向的恒力f时 金属杆做匀速直线运动 v t图象a正确 b错误 由功能关系知 开始水平方向的恒力f做的功一部分使金属杆动能增大 另一部分转化为电能 被电阻r消耗掉 当金属杆匀速运动后 水平方向的恒力f所做的功等于r上消耗的总能量e 因此e t图象可能正确的是选项d 答案ad 转回原题 命题角度2 转到解析 变式训练2将一均匀导线围成一圆心角为90 的扇形导线框omn 其中om r 圆弧mn的圆心为o点 将导线框的o点置于如图所示的直角坐标系的原点 其中第二和第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场 其磁感应强度大小为b 第三象限存在垂直纸面向外的匀强磁场 磁感应强度大小为2b 从t 0时刻开始让导线框以o点为圆心 以恒定的角速度 沿逆时针方向做匀速圆周运动 假定沿onm方向的电流为正 则线框中的电流随时间的变化规律描绘正确的是 转回原题 命题角度3 转到解析 命题角度3电磁感应中双电源问题与图象的综合 例3如图所示为两个有界匀强磁场 磁感应强度大小均为b 方向分别垂直纸面向里和向外 磁场宽度均为l 距磁场区域的左侧l处 有一边长为l的正方形导体线框 总电阻为r 且线框平面与磁场方向垂直 现用外力f使线框以速度v匀速穿过磁场区域 以初始位置为计时起点 规定电流沿逆时针方向时的电动势e为正 磁感线垂直纸面向里时磁通量 的方向为正 外力f向右为正 则以下关于线框中的磁通量 感应电动势e 外力f和电功率p随时间变化的图象正确的是 命题角度3 转回原题 解析当线框运动l时开始进入磁场 磁通量开始增加 当全部进入时达到最大 此后向外的磁通量增加 总磁通量减小 当运动到2 5l时 磁通量最小 故选项a错误 当线框进入第一个磁场时 由e blv可知 e保持不变 而开始进入第二个磁场时 两边同时切割磁感线 电动势应为2blv 故选项b错误 因安培力总是与运动方向相反 故拉力应一直向右 故选项c错误 拉力的功率p fv 因速度不变 而线框在第一个磁场时 电流为定值 拉力也为定值 两边分别在两个磁场中时 由选项b的分析可知 电流加倍 回路中总电动势加倍 功率变为原来的4倍 此后从第二个磁场中离开时 安培力应等于线框在第一个磁场中的安培力 所以功率应等于在第一个磁场中的功率 故选项d正确 答案d 命题角度3 转到解析 变式训练3 2018 保定模拟 如图所示为有理想边界的两个匀强磁场 磁感应强度均为b 0 5t 两边界间距s 0 1m 一边长l