专题：电磁感应中的图像问题(精品课件)
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法拉第电磁感应定律 中的 图像问题
1、物理图象是形象描述物理过程和物理规律的有力工具，是分 析解决物理问题的重要方法，只有弄清图象涵义，才能揭示其 所反映的规律． 分析图象应从图象的轴、斜率、截距、面积、交点、拐点等 角度出发来认识其所表达的规律 2、电磁感应中图象问题的两种类型 ⑴由给出的电磁感应过程选出或画出正确的图象 ⑵由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量 涉及规律：右手定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律等
9.如图所示，平行于y轴的导体棒以速度v向右做匀
速运动，经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀 强磁场区域，导体棒中的感应 电动势 与导体棒的位置x关 系的图像是（ A ）
y v
R B
2BvR
O x
x
2BvR
2BvR R 2R
2BvR
R 2R
0
x
0
x
0
R 2R
0
R 2R
x
A
B
C
D
解： 导体棒运动到O点右侧x时， L 2 R sin BLv 2 BRv sin
7．如图，一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸 面向里的匀强磁场；一个边长也为l的正方形导线框 所在平面与磁场方向垂直；虚线框对角线ab与导线框 的一条边垂直，ba 的延长线平分导线框。在t＝0时 ，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动 ，直到整个导线框离开磁场区域。以i表示导线框中 感应电流的强度，取逆时针方向为正。下列表示i—t 关系的图示中，可能正确的是（ C ）
图1
B
a
1
2
b c
o
t
d
3
来自百度文库
4
5
6
7
8 9 10
图2
3.如图所示，A、B为两个相同的环形线圈，共轴并 靠近放置．A线圈中通有如图所示的交流电i，则 （ ABC ） A．在t1到t2时间内A、B两线圈相吸 B．在t2到t3时间内A、B两线圈相斥 C．t1时刻两线圈间作用力为零 D．t2时刻两线圈间吸力最大
i
A.
0 i
0
t t
B.
i
0 i 0 t b t
a
C.
D.
解：cd边从开始到①位置, cd切割的有效长度均匀增大 cd边从①到②位置， cd切割的有效长度不变，
cd边从 ②到③位置， cd切割的有效长度均匀减小，
cd边从 ③到④位置， cd和ef边都切割，总有效 f 长度很快减小到0， 由对称性，接下来
的过程与前对称。 可见图线C正确。
e
a
c
① ② ④
d ③
b
8.如图所示，LOO'L'为一折线，它所形成的两个角 ∠LOO'和∠OO'L'均为45°。折线的右边有一匀强磁场 ，其方向垂直于纸面向里，一边长为l的正方形导线框 沿垂直于OO'的方向以速度v作匀速直线运动，在t＝0的 刻恰好位于图中所示位置。以逆时针方向为导线框中电 流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流－时间 （I－t）关系的是（时间以l/v为单位）（ D ）
v
40cm
图1
o
i
t/s
1
2 3
4
5
o
i
t/s
1 2 3 4 5
A
B
o
t/s
1 2 3 4 5
o
t/s
1 2 3 4 5
C
D
图2
2.一匀强磁场，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为 正．在磁场中有一细金属圆环，线圈平面位于纸面内， 如图1所示．现令磁感强度B随时间t变化，先按图2中所 示的Oa图线变化，后来又按图线bc和cd变化，令E1、 E2、E3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小， I1，I2，I3分别表示对应的感应电流，则( BD ) A．E1＞E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向 B．E1＜E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向 C．E1＜E2，I2沿顺时针方向，I3沿逆时针方向 D．E2＝E3，I2沿顺时针方向，I3沿顺时针方向 顺时针
3、常见的图象有： B-t Φ-t E-t U-t F-t E-x U-x I-x F-x 等图象
I-t
(1)以上B、Φ、E、U、I、F等各矢量是有方向的， 通常用正负表示。(具体由楞次定律判断) (2)以上各物理量的大小由法拉第电磁感应定律计算 （3）需注意的问题： 磁通量是否变化以及变化是否均匀 感应电动势(感应电流)大小以及是否恒定 感应电动势(感应电流)的方向 电磁感应现象产生的过程以及时间段.
4.如图（a）所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其 正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴，Q中通有变化 的电流，电流随时间变化的规律如图（b）所示，P所 受重力为G，桌面对P的支持力为N，则（ D）
A. t1时刻，N<G B. t2时刻，N>G C. t3时刻，N<G D. t4时刻，N＝G
5. 如图所示的异形导线框，匀速穿过一匀强磁场区， 导线框中的感应电流i随时间t变化的图象是（设导线 框中电流沿abcdef为正方向）（ D ） b c d e 首先将运动过程分 段处理．在每一段 a f 运动过程中确定哪 i i 一段导线切割磁感 t t 线，它就相当于电 o o 源，然后确定切割 A B 磁感线的有效长度， i i 再根据E=BLv和右 C D t t 手定则判定感应电 o o 流的大小和方向．
1. 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。 (以逆时针方向为电流的正方向)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 C i i
2 BRv 1 cos 2 2 Bv R 2 ( R x )2
取特殊值代入上式：
x 0, 0 R x , 3 BRv 2 x R , 2BRv 3R x , 3 BRv 2 x 2R , 0
6. 如图所示，一闭合直角三角形线框以速度v匀速穿 过匀强磁场区域．从BC边进入磁场区开始计时，到A 点离开磁场区止的过程中，线框内感应电流的情况(以 逆时针方向为电流的正方向)是如下图所示中的（ A ）
B
A C
i
i
t
A
i
t
B
i
t
C
o
o
o
o
D
t
首先将运动过程分段处理．在每一段运动过程中确定哪一段导线 切割磁感线，它就相当于电源，然后确定切割磁感线的有效长度， 再根据E=BLv和右手定则判定感应电流的大小和方向．
1、物理图象是形象描述物理过程和物理规律的有力工具，是分 析解决物理问题的重要方法，只有弄清图象涵义，才能揭示其 所反映的规律． 分析图象应从图象的轴、斜率、截距、面积、交点、拐点等 角度出发来认识其所表达的规律 2、电磁感应中图象问题的两种类型 ⑴由给出的电磁感应过程选出或画出正确的图象 ⑵由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量 涉及规律：右手定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律等
9.如图所示，平行于y轴的导体棒以速度v向右做匀
速运动，经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀 强磁场区域，导体棒中的感应 电动势 与导体棒的位置x关 系的图像是（ A ）
y v
R B
2BvR
O x
x
2BvR
2BvR R 2R
2BvR
R 2R
0
x
0
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R 2R
0
R 2R
x
A
B
C
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解： 导体棒运动到O点右侧x时， L 2 R sin BLv 2 BRv sin
7．如图，一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸 面向里的匀强磁场；一个边长也为l的正方形导线框 所在平面与磁场方向垂直；虚线框对角线ab与导线框 的一条边垂直，ba 的延长线平分导线框。在t＝0时 ，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动 ，直到整个导线框离开磁场区域。以i表示导线框中 感应电流的强度，取逆时针方向为正。下列表示i—t 关系的图示中，可能正确的是（ C ）
图1
B
a
1
2
b c
o
t
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3
来自百度文库
4
5
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8 9 10
图2
3.如图所示，A、B为两个相同的环形线圈，共轴并 靠近放置．A线圈中通有如图所示的交流电i，则 （ ABC ） A．在t1到t2时间内A、B两线圈相吸 B．在t2到t3时间内A、B两线圈相斥 C．t1时刻两线圈间作用力为零 D．t2时刻两线圈间吸力最大
i
A.
0 i
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B.
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0 i 0 t b t
a
C.
D.
解：cd边从开始到①位置, cd切割的有效长度均匀增大 cd边从①到②位置， cd切割的有效长度不变，
cd边从 ②到③位置， cd切割的有效长度均匀减小，
cd边从 ③到④位置， cd和ef边都切割，总有效 f 长度很快减小到0， 由对称性，接下来
的过程与前对称。 可见图线C正确。
e
a
c
① ② ④
d ③
b
8.如图所示，LOO'L'为一折线，它所形成的两个角 ∠LOO'和∠OO'L'均为45°。折线的右边有一匀强磁场 ，其方向垂直于纸面向里，一边长为l的正方形导线框 沿垂直于OO'的方向以速度v作匀速直线运动，在t＝0的 刻恰好位于图中所示位置。以逆时针方向为导线框中电 流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流－时间 （I－t）关系的是（时间以l/v为单位）（ D ）
v
40cm
图1
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B
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D
图2
2.一匀强磁场，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为 正．在磁场中有一细金属圆环，线圈平面位于纸面内， 如图1所示．现令磁感强度B随时间t变化，先按图2中所 示的Oa图线变化，后来又按图线bc和cd变化，令E1、 E2、E3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小， I1，I2，I3分别表示对应的感应电流，则( BD ) A．E1＞E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向 B．E1＜E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向 C．E1＜E2，I2沿顺时针方向，I3沿逆时针方向 D．E2＝E3，I2沿顺时针方向，I3沿顺时针方向 顺时针
3、常见的图象有： B-t Φ-t E-t U-t F-t E-x U-x I-x F-x 等图象
I-t
(1)以上B、Φ、E、U、I、F等各矢量是有方向的， 通常用正负表示。(具体由楞次定律判断) (2)以上各物理量的大小由法拉第电磁感应定律计算 （3）需注意的问题： 磁通量是否变化以及变化是否均匀 感应电动势(感应电流)大小以及是否恒定 感应电动势(感应电流)的方向 电磁感应现象产生的过程以及时间段.
4.如图（a）所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其 正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴，Q中通有变化 的电流，电流随时间变化的规律如图（b）所示，P所 受重力为G，桌面对P的支持力为N，则（ D）
A. t1时刻，N<G B. t2时刻，N>G C. t3时刻，N<G D. t4时刻，N＝G
5. 如图所示的异形导线框，匀速穿过一匀强磁场区， 导线框中的感应电流i随时间t变化的图象是（设导线 框中电流沿abcdef为正方向）（ D ） b c d e 首先将运动过程分 段处理．在每一段 a f 运动过程中确定哪 i i 一段导线切割磁感 t t 线，它就相当于电 o o 源，然后确定切割 A B 磁感线的有效长度， i i 再根据E=BLv和右 C D t t 手定则判定感应电 o o 流的大小和方向．
1. 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。 (以逆时针方向为电流的正方向)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 C i i
2 BRv 1 cos 2 2 Bv R 2 ( R x )2
取特殊值代入上式：
x 0, 0 R x , 3 BRv 2 x R , 2BRv 3R x , 3 BRv 2 x 2R , 0
6. 如图所示，一闭合直角三角形线框以速度v匀速穿 过匀强磁场区域．从BC边进入磁场区开始计时，到A 点离开磁场区止的过程中，线框内感应电流的情况(以 逆时针方向为电流的正方向)是如下图所示中的（ A ）
B
A C
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A
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首先将运动过程分段处理．在每一段运动过程中确定哪一段导线 切割磁感线，它就相当于电源，然后确定切割磁感线的有效长度， 再根据E=BLv和右手定则判定感应电流的大小和方向．