高考物理总复习 单元知识章节考点课件46.ppt

三 电磁感应的图象 第四单元电磁感应综合问题 电磁感应的图象问题是高考中的热点问题 它要求考生做到三会 会识图 认识图象 理解图象的物理意义 会用图 能用图象分析 描述电磁感应过程 用图象法解决问题 会作图 依据物理现象 物理过程 物理规律画出相应的图象 电磁感应的图象主要涉及b t图像 t图象 e t图象 i t图象等 对于切割磁感线产生感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i随位移变化的图象 即e x图象 i x图象等 在研究这些图象时 主要弄清坐标轴表示的物理量 截距 斜率等的物理意义 要注意相关规律的应用 如右手定则 楞次定律和法拉第电磁感应定律等 有时还需要应用力学规律来分析加速度 速度等 通常我们遇到的电磁感应图象问题可以分为图象的选择 描绘 关联和计算 1 如图所示 在2l x 0的区域内存在着匀强磁场 磁场的方向垂直于xoy平面 纸面 向里 具有一定电阻的矩形线框abcd位于xoy平面内 线框的ab边与y轴重合 bc边长也为l 令线框从t 0的时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动 则线框中的感应电流i 取逆时针方向的电流为正 随时间t的函数图象可能是下图中的哪一个 例与练 2 1998年全国高考试题 如图1所示 一宽40cm的匀强磁场区域 磁场方向垂直纸面向 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 在图2所示的图线中 正确反映感应电流随时间变化规律的是 例与练 3 图中a是一边长为l的方形线框 电阻为r 今维持线框以恒定的速度沿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图 图1 例与练 4 1999年上海高考试题 如图1所示 竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路 导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场 螺线管下方水平桌面上有一导体圆环 导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度按图2所示的方式随时间变化时 导体圆环将受到向上的磁场作用力 d 例与练 5 哈师大附中 东北师大附中 辽宁省实验中学06联考 一正方形闭合导线框abcd 边长l 0 1m 各边电阻为1 bc边位于x轴上 在x轴原点o右方有宽l 0 1m 磁感应强度为1t 方向垂直纸面向里的匀强磁场区域 如图所示 当线框以恒定速度4m s沿x轴正方向穿越磁场区域过程中 下面个图可正确表示线框进入到穿出磁场过程中 ab边两端电势差uab随位置变化情况的是 例与练 6 如图所示 在水平面上固定着两根相距20cm的相互平行的无电阻导电轨道p和q 轨道上横置着两根质量均为0 2kg 电阻均为0 1 的金属棒a和b 两棒也相距20cm 它们与轨道的最大静摩擦力均为各自重力的一半 从某时刻起在轨道范围内出现了竖直方向的 按图的规律变化的匀强磁场 求金属棒a b开始运动前 释放的热量一共是多少 例与练 7 2003年广东卷 在图1所示区域 图中直角坐标系oxy的1 3象限 内有匀强磁场 磁感强度方向垂直于图面向里 大小为b 半径为l 圆心角为60 的扇形导线框opq以角速度 绕o点在图面内沿逆时针方向匀速转动 导线框回路电阻为r 1 求线框中感应电流的最大值i0和交变感应电流的频率f 2 在图2上画出线框转一周的时间内感应电流i随时间t变化的图像 规定与图1中线框的位置相应的时刻为t 0 例与练 8 2000全国 图中abcd为一边长为l 具有质量的刚性导线框 位于水平面内 bc边中串接有电阻r 导线的电阻不计 虚线表示一匀强磁场区域的边界 它与线框的ab边平行 磁场区域的宽度为2l 磁感应强度为b 方向竖直向下 线框在一垂直于ab边的水平恒定拉力作用下 沿光滑水平面运动 直到通过磁场区域 已知ab边刚进入磁场时 线框便变为匀速运动 此时通过电阻r的电流的大小为i0 试在i x坐标上定性画出 从导线框刚进入磁场到完全离开磁场的过程中 流过电阻r的电流i的大小随ab边的位置坐标x变化的曲线 不考虑电流的方向 例与练 2 有一面积为s 100cm2的金属环 电阻为r 0 1 环中磁场变化规律如图所示 磁场方向垂直环面向里 则在t2 t1时间内通过金属环某一截面的电荷量为多少 例与练 3 如图所示 ab是两个同心圆 半径之比ra rb 2 1 ab是由相同材料 粗细一样的导体做成的 小圆b外无磁场 b内磁场的变化如图所示 求ab中电流大小之比 不计两圆中电流形成磁场的相互作用 例与练 4 2006全国理综卷 如图 在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻r的直角形金属导轨aob 在纸面内 磁场方向垂直纸面朝里 另有两根金属导轨c d分别平行于oa ob放置 保持导轨之间接触良好 金属导轨的电阻不计 现经历以下四个过程 以速率v移动d 使它与ob的距离增大一倍 再以速率v移动c 使它与oa的距离减小一半 然后 再以速率2v移动c 使它回到原处 最后以速