电磁感应图像问题

1．一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内，磁场方向垂 直线圈所在的平面（纸面）向里，如图1所示。磁感应强度B随 t的变化规律如图2所示。以l表示线圈中的感应电流，以图1中线 圈上箭头所示的电流方向为正，则图3中正确的是：
B/T
B 图1
I
o 1 23
I o 1 23
o1
t
45 6
A
234
图2
I
o1
边缘垂直，取逆时针方向的电流为正方向，在穿过磁场
的过程中，线框中产生的感应电流随时间变化的图象是
图2中的 I/A
0.1
I/A
t 0.05
t
0 0.5 1 1.5
0 0.5 1 1.5
-0.05
-0.05
A
B
图1
I/A
I/A
0.05
t 0.05
t
0 0.5 1 1.5
0 0.5 1 1.5 -0.05
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i 律的是
i
v
o 1 23 4 5
40cm i
o 12 34 5
t/s
t/s
o 1234 5
A
i
B
t/s o 1 2 3 4 5
t/s
C
D
2. 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
1. 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 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
3.如图所示，电阻不计、间距为l的光滑平行金属导轨水平放置于 磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定 值电阻R.质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上，受到垂直 于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动，外力F与金属棒 速度v的关系是F＝F0＋kv(F0、k是常量)，金属棒与导轨始终垂直 且接触良好．金属棒中感应电流为i，受到的安培力大小为FA， 电阻R两端的电压为UR，感应电流的功率为P，它们随时间t变化 图像可能正确的有( )
方向规定规定向左为正方向) (
)
a
B0 B
t/s
c
0 -B0
1
3
57
b甲
-2B0
乙
-2FFF0000
F 1
3
-2F0 A
5
t/s 7
-2FFF0000
F 1
3
-2F0 B
5
t/s 7
-2FFF0000 -2F0
F 1
3
丙
C
5
t/s 7
-2FFF0000
F 1
3
-2F0
D
t/s 57
3.穿过某线圈的磁通量随时间变化的Φ-t图象如图所示.下面
电磁感应中的图象问题

1. 图像类型 (1)电磁感应中常涉及磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动 势E和感应电流I等随时间变化的图像，即Bt图像、Φt图 像、Et图像和It图像．
(2)对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况， 有时还常涉及感应电动势E和感应电流I等随位移变化的 图像，即Ex图像和Ix图像等．
考点一.图象的选择
题目中有对物理过程或物理规律的叙述，给出备 选图象，让考生选出符合题意的图像。解决这类问题 可以有两种方法：
一种是“排除法”，即排除与题目要求相违背的 图象，选出正确图象；
另一种是“对照法”，即按照题目要求应用相关 规律画出正确的草图，再与选项对照解决。
1. 如图1所示，一宽40cm的匀强磁场区域，磁场方向
I
4 56 t o 1
C
图3
t/s
56
23 4 5
t
6
B
t
23 4 5 6
D
2.如图甲所示，正三角形导线框abc放在匀强磁场中静止不动， 磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如
图乙所示，t=0时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向里.图丙中能
表示线框的ab边受到的磁场力F随时间t 的变化关系的是(力的
2．两类图像问题 (1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像． (2)由给定的有关图像分析电磁感应过程，求解相应的物 理量．
3．解题的基本方法 (1)关键是分析磁通量的变化是否均匀，从而判断感应电动势(电 流)或安培力的大小是否恒定，然后运用右手定则或左手定则判断 它们的方向，分析出相关物理量之间的函数关系，确定其大小和 方向及在坐标中的范围．
-0.1
C 图2
D
B
B
考点二.图象的关联
所谓图像的关联指的是两个图象之间有一 定的内在联系，也可以是互为因果关系，可以 通过相关规律由一个图象推知另一个图象。处 理这类问题，首先要读懂已知图象表示的物理 规律或物理过程，特别要注意两个对应时间段 各物理量的分析（如斜率），然后再根据所求 图象与已知图象的联系，进行判断。
B
A
C
i
i
i
i
o
to
to
to
t
A
B
C
D
3. 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）
bc de
af i
t
o
A
i
i
o
B
i
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
t
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．
C
t
D
t
o
o
4. 如图1示，边长a=0.1m，电阻R=0.2Ω的正方形线框，
以速度v=0.2m/s匀速穿过宽度均为a的两个匀强磁场，这
两个磁场的方向相反，都和纸面垂直，磁感应强度B的大
小均为0.5T，线框运动方向与线框的一边平行且与磁场
顺时针
B
a
b
t o c 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 图2 d
图1
2.如图，有理想边界的两个匀强磁场，磁感应强度均为 0.5T，两边界间距为0.1m，一边长为0.2m的正方形线框 abcd由均匀的电阻线围成，总电阻为0.4Ω，现使线框以 2m/s的速度从位置1匀速运动到2， （1）cd边未进入右边磁场时ab边所受安培力的大小 （2）整个过程中线框所产生的焦耳热 （3）画出整个过程中线框a、b两点间的电势差随时间的 变化图象
(2)图像的初始条件，方向与正、负的对应，物理量的变化趋势， 物理量的增、减或方向正、负的转折点都是判断图像的关键．
4．解题时要注意的事项 (1)电磁感应中的图像定性或定量地表示所研究问题的函数关系． (2)在图像中E、I、B等物理量的方向通过物理量的正负来反映． (3)画图像要注意纵、横坐标的单位长度的表述．
①0～5 s ②5 s～10 s A.只有① B.只有③ C.③或④ D.①③或④
③10 s～15 s ④12 s～15 s
考点三.用图象计算或求解问题
物理解题的基本依据是物理概念与物理规律，而 物理概念所具备的物理含意及物理规律所反映的物理 关系常可以用图象的形式给出形象表达，这就使得物 理图象具备了一定的解题功能。既可以根据所给图像 中包含的物理量求解问题，也可以根据题意把抽象的 物理过程用图线表示出来，运用图象直观、简明的特 点，分析解决物理问题。