(含标准答案)电磁感应中的图象问题...doc

1、电磁感应中的图像问题首先是基础知识1.图像类型(1)时变图像，如b-t图像、-t图像、e-t图像和I-t图像。(2)随位移X而变化的图像，如x光图像和x光图像。2.问题类型(1)通过给定的电磁感应过程来判断或绘制正确的图像。(2)从给定的相关图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量。(3)使用给定的图像来判断或绘制新的图像。谅解1.问题类型的特征一般来说，形象问题可以分为三类：(1)通过给定的电磁感应过程选择或绘制正确的图像；(2)从给定的相关图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量；(3)基于图像的定量计算。2.解决问题的关键解决问题的关键是找出初始条件、正负方向的对应关系、变化范围、所研究物理

2、量的函数表达式、进出磁场的转折点。3.解决图像问题的一般步骤(1)明确图像的类型，即b-t图像或-t图像，或e-t图像、I-t图像等。(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对应；(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等。写出功能关系；(5)根据函数关系进行数学分析，如分析斜率和截距的变化。(6)绘制图像或判断图像。4、对图像的理解，应注意以下几个方面(1)明确图像所描述的物理意义；(2)必须明确界定“”和“-”的含义；(3)坡度的含义必须明确；(4)必须建立图像与电磁感应过程的对应关系。(5)注意三种相似的关系及其各自的物理意义：v v ，B B ，、分

3、别反映v、b和的变化速度。5.电磁感应中选择题的两种常见解法(1)排除法：定性分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增加或减少)、变化速度(均匀变化或不均匀变化)，特别是正负物理量，排除错误选项。(2)函数法：根据题目给出的条件，定量地写出两个物理量之间的函数关系，然后用函数关系来分析判断图像。这不一定是最简单的方法，但却是最有效的方法。第二，实践1.如图所示，两个相邻的有界均匀磁场区域方向相反，垂直于纸面，磁感应强度为b。坐标系是以磁场区域的左边界为y轴建立的，磁场区域在y轴方向足够长， 并且在x轴方向上的宽度是a。矩形引线框ABCD的CD侧与y轴重合，并且ad侧长度是a。线框以恒定的速度从图

4、示位置水平地向右穿过两个磁场区域，并且线框平面总是垂直于磁场。答案三根据楞次定律，当电流进入磁场时是逆时针的，当线框在磁场中时是顺时针的，当磁场消失时是逆时针的。进入和退出磁场相当于将磁感应线切掉一边。在磁场中，甲乙双方都切断了磁感应线，这相当于两个等效电源串联，所以电流是进出磁场的两倍，所以C是正确的。2.如图所示，有两个具有理想边界的均匀磁场，磁感应强度为B=0.5 T，两个边界之间的距离为S=0.1 m，一边长为L=0.2 m的正方形线框abcd被厚度均匀的电阻丝包围，总电阻为R=0.4。现在，如果线框以V=2 m/s的恒定速度从位置一移动到位置二，下面可以正确地反映整个过程中的线框A和

5、线框B回答一分析了ab侧切割磁感应线产生的感应电动势为E=BLV=0.2 V，线框内的感应电流为I3.如图A所示，圆形引线框固定在均匀磁场中，磁感应线的方向垂直于引线框所在的平面。规定磁场的正方向垂直于纸面，磁感应强度B随时间变化的规律如图B所示。如果将顺时针方向指定为感应电流I的正方向，则下列图形正确()嘉义答案三根据法拉第电磁感应定律：E=N=NS，从B-T图像来看，B的变化率在1秒 3秒内相同，在0 1秒和3秒 4秒内相同，结合楞次定律，感应电流在0 1秒和3秒 4秒内为顺时针，在1秒 3秒内为逆时针4.矩形线圈abcd位于随时间变化的均匀磁场中，磁场的方向垂直于线圈所在的平面(如图A所

6、示)。磁感应强度B随时间T的变化规律如图B所示，I代表线圈中的感应电流(图A中线圈上的箭头方向为电流的正方向)，则以下选项可以正确表达线圈中电流I随时间T的变化规律()答案三分析了磁感应强度在01s内均匀增加。根据电磁感应的楞次定律和法拉第定律，可以判断感应电流为逆时针方向(负值)，大小为常数，A和B是错误的；在4秒 5秒内，磁感应强度不变，通过线圈的磁通量不变，没有感应电流，C是正确的，D是错误的。5.如图A所示，正六边形引线框abcdef在均匀磁场中静止不动，磁场方向垂直于引线框平面。磁感应强度B和时间T之间的关系如图B所示。当T=0时，磁感应强度B的方向垂直于纸张表面，并且假设产生的感应

7、电流在顺时针方向为正，施加在垂直侧cd上的安培力的方向在左侧的水平方向为正。下面是感应电流I和随时间作用在cd面上的安培力F。()回答交流在0 2 s3 s期间，负方向的磁场减弱，导致正方向的恒定电流。当cd侧受到向右的安培力时，电流仍为正方向，大小不变，在02秒 3秒内减小。在此过程中，当cd侧受到向左的安培力，在0.3秒 6秒内增大时，电流为负方向，大小不变，cd侧首先受到向左的安培力，因此选择a6.(国家标准2012年第20号)如图所示，载流长直导线与矩形导线架固定在同一平面上，导线架位于长直导线的右侧，其长边与长直导线平行。众所周知，在从t=0到t=t1的时间间隔内，长直导线中的电流I

8、有一定程度的变化，而导线架中的感应电流始终是顺时针方向，并且导线架上的安培力的合力是先水平向左，然后水平向右。假设回答一分析了带电导线周围的磁场更靠近导线，磁场更强，导线架左右两侧的电流大小相等，方向相反，因此导线架左侧的安培力大于右侧的安培力，因此合力与导线架左侧的方向相同。因为线架上安培力的合力先水平向左，然后水平向右，所以根据左手定则，线架上的磁场方向首先垂直于纸面向内，然后垂直于纸面向外。7.(2012福建李宗18)如图所示，一个圆形的闭合铜环从高处落下，穿过一个垂直悬挂的条形磁铁。铜环的中心轴总是与条形磁铁的中心轴重合。如果以磁铁中心O为坐标原点，建立垂直向下的X轴，则下图最能反映环

9、中感应电流I与环中心位置坐标X之间的关系()条形磁铁磁感应线分布的解析图如图所示。铜环静止下落过程中磁通量的变化率是不均匀的，因此环中的感应电动势和感应电流也是不均匀的。a是错的。磁场分布在关于O点的对称位置是对称的，但是环的速度在增加，所以O点以下的最大电流比O点以上的大，所以C是错误的。因为磁通量向上增加到0点以上，回答乙8.如图所示，空间中有两个磁场，磁感应强度为B，方向相反且垂直于纸面，MN和PQ为其边界，OO为其对称轴，导线折叠成边长为L的正方形封闭线框abcd，该线框在外力作用下从纸面所示位置向右作均匀加速。如果电流是逆时针方向，它开始从线框移动，直到ab侧刚好进入PQ右侧的磁场。

10、回答乙根据法拉第电磁感应定律，在ab向MN边界移动的过程中，感应电动势e=2blv=2blat，感应电流I=t，c和d是错误的。在ab边缘从MN边界移动到PQ边界的过程中，感应电动势为e=blv=blat，感应电流为I=t，即在MN边界后感应电动势和感应电流减半，所以a是错的，b是对的9.如图所示，在坐标系xOy中，有一个边长为l的方形金属线框abcd，一条对角线ac与y轴重合，顶点a位于坐标原点o。在y轴右侧的象限I和象限iv中，有一个垂直于纸面向内的均匀磁场。磁场的上边界正好与线框的ab边缘重合，左边界与y轴重合，右边界平行于y轴。在t=0时，线框以恒定速度v沿着垂直于磁场上边界的方向穿过

11、磁场区域。如果沿着方向abcda的感应电流被视为正方向，则在线框通过磁场区域期间，感应电流I和ab之间的电位差Uab随时间t变化的曲线图如下图所示()回答广告在ab通过磁场的过程中，根据楞次定律或右手定则可以判断出电流方向是逆时针的，即沿着正方向，电流在减小，而UAB=-I (RBC Rcd RDA)在减小。在光盘通过磁场的过程中，可以判断电流是顺时针方向的，即沿着负方向，电流是逐渐减小的，UAB=-IRAB是逐渐减小的，a。10.(重庆立中21，2012)如图所示，正方形区域MNPQ内有一个垂直于纸面的均匀磁场。在外力的作用下，一个正方形的封闭刚架以匀速向QN方向运动。当T=0时，它的四个顶

12、点M、N、P和Q正好位于磁场边界的中点。以下图像可以反映线框上的安培力随时间t的变化回答乙分析表明，当mn从初始位置移动到m1n1时，切割磁感应线的有效长度随时间变化如下：L1=l-(l-2vt)=2vt，l为引线框的边长，产生的电流i1=，引线框上的安培力F1=bi1l 1=，因此F1为t的二次函数图像当qp从mn位置移动到m1n1位置时，有效长度L2=1-2vt，产生的电流I2=，安培力F2=，它也是一个向上开口的抛物线，因此b .11.如图所示，导体棒从图中的位置沿着两条平行的金属导轨以恒定速度v穿过方形abcd磁场区域。交流电垂直于导轨，平行于导体棒。交流电右侧的磁感应强度是左侧的两倍

13、，导轨和导体棒的电阻不计算在内。下面关于导体棒中感应电流和安培力随时间变化的图像是正确的(规定从m到n的电流为正，左边的安培力为正)。回答一分析感应电动势e=blv=2bv2t，感应电流I=，安培力f=bil=当导体棒在时间t内移动时，可以看出感应电流I与时间t成正比，而安培力f与时间t成二次函数关系。根据楞次定律，当导体棒在第一和第二磁场内移动时， 从左手定则判断，在第一和第二磁场中运动的导体棒的安培力是水平向左的，只有A是正确的。12.(海南单族6，2011)如图所示，EOF和eof是空间均匀磁场的边界，其中EOeo，fofo和EO；OO是EOF的平分线，OO之间的距离是l；磁场方向垂直于

14、纸面向内。一侧长度为L的方形引线框架以恒定速度沿OO方向穿过磁场，T=0的时间正好在图中所示的位置。如果引线框中的感应电流被指定为逆时针方向的正电流，则感应电流I和时间T之间的关系图可能是正确的()回答乙本主题中的四个选项都是I-T关系图，因此可以使用消去法。因为通过引线框架的磁通量在第一阶段向内增加，所以根据楞次定律可以判断，在这个过程中电流是逆时针方向的，所以C和D是错的。因为通过整个磁场区域的磁通量的变化 =0，所以从Q=可以知道，在整个过程中通过引线框架的总电荷也应该是零，并且I-T图像中的图形和时间轴被总电荷包围。13.如图所示，两条平行光滑的金属导轨MN和PQ固定在水中在平面上，距离是l，在垂直向下的磁场中。整个磁场由n个条形均匀磁场区域1、2、3组成，宽度为x0的n，从左到右依次排列。磁感应强度是b，2B，3B，nB。电阻器r连接在两个导轨的左端MP之间。金属棒ab垂直放置在水平导轨上，并与导轨有良好的接触。不管导轨和金属条的电阻如何，如果在不