《高考物理 電磁感應(yīng)精講精練 電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用之圖像問(wèn)題學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理 電磁感應(yīng)精講精練 電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用之圖像問(wèn)題學(xué)案（6頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 電磁感應(yīng)中的圖象問(wèn)題 圖象類(lèi)型 ①隨時(shí)間t變化的圖象，如B－t圖象、Φ－t圖象、E－t圖象和I－t圖象 ②隨位移x變化的圖象，如E－x圖象和I－x圖象 問(wèn)題類(lèi)型 ①由給定的電磁感應(yīng)過(guò)程判斷或畫(huà)出正確的圖象 ②由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應(yīng)過(guò)程，求解相應(yīng)的物理量(用圖象) 應(yīng)用知識(shí) 左手定則、安培定則、右手定則、楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律，函數(shù)圖象等知識(shí) 例題1．如圖，一載流長(zhǎng)直導(dǎo)線和一矩形線框固定在同一平面內(nèi)，線框在長(zhǎng)直導(dǎo)線右側(cè)，且其長(zhǎng)邊與長(zhǎng)直導(dǎo)線平行．已知在t＝0到t＝t1的時(shí)間間隔內(nèi)，長(zhǎng)直導(dǎo)線中電流i發(fā)生某種變化，而線框中的感應(yīng)電流總是沿順時(shí)針

2、方向，線框受到的安培力的合力先水平向左，后水平向右．設(shè)電流i的正方向與圖中箭頭所示方向相同，則i隨時(shí)間t變化的圖線可能是(　　) 解析：選A.因通電導(dǎo)線周?chē)拇艌?chǎng)離導(dǎo)線越近磁場(chǎng)越強(qiáng)，而線框中左右兩邊的電流大小相等，方向相反，所以其受到的安培力方向相反，線框的左邊受到的安培力大于線框的右邊受到的安培力，所以合力與線框的左邊受力的方向相同．因?yàn)榫€框受到的安培力的合力先水平向左，后水平向右，根據(jù)左手定則，線框處的磁場(chǎng)方向先垂直紙面向里，后垂直紙面向外，根據(jù)右手螺旋定則，導(dǎo)線中的電流先為正，后為負(fù)，所以選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤. 考點(diǎn)二　電磁感應(yīng)中的圖象問(wèn)題 1．圖象問(wèn)題的求

3、解類(lèi)型 類(lèi)型 據(jù)電磁感應(yīng)過(guò)程選圖象 據(jù)圖象分析判斷電磁感應(yīng)過(guò)程 求解流程 2.解題關(guān)鍵 弄清初始條件、正負(fù)方向的對(duì)應(yīng)變化范圍、所研究物理量的函數(shù)表達(dá)式、進(jìn)出磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)等是解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵． 3．解決圖象問(wèn)題的一般步驟 (1)明確圖象的種類(lèi)，即是B－t圖還是Φ－t圖，或者E－t圖、I－t圖等； (2)分析電磁感應(yīng)的具體過(guò)程； (3)用右手定則或楞次定律確定方向的對(duì)應(yīng)關(guān)系； (4)結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等知識(shí)寫(xiě)出函數(shù)關(guān)系式； (5)根據(jù)函數(shù)關(guān)系式，進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，如分析斜率的變化、截距等； (6)畫(huà)圖象或判斷圖象． 考向1：據(jù)電磁感

4、應(yīng)過(guò)程選擇圖象 問(wèn)題類(lèi)型 由給定的電磁感應(yīng)過(guò)程選出正確的圖象 解題關(guān)鍵 根據(jù)題意分析相關(guān)物理量的函數(shù)關(guān)系、分析物理過(guò)程中的轉(zhuǎn)折點(diǎn)、明確“＋、－”號(hào)的含義，結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)做正確的判斷 [典例1]　(2017·湖北宜昌模擬)如圖所示，有一等腰直角三角形的區(qū)域，其斜邊長(zhǎng)為2L，高為L(zhǎng).在該區(qū)域內(nèi)分布著如圖所示的磁場(chǎng)，左側(cè)小三角形內(nèi)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，右側(cè)小三角形內(nèi)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B.一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、總電阻為R的正方形導(dǎo)線框abcd，從圖示位置開(kāi)始沿x軸正方向以速度v勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域．取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流方向?yàn)檎?，則圖中表示線框中電流i隨bc邊的位置坐標(biāo)x變化

5、的圖象正確的是(　　) 解析　bc邊的位置坐標(biāo)x在L～2L過(guò)程，線框bc邊有效切割長(zhǎng)度為l1＝x－L，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝Bl1v＝B(x－L)v，感應(yīng)電流i1＝＝，根據(jù)楞次定律判斷出感應(yīng)電流方向沿a→b→c→d→a，為正值．x在2L～3L過(guò)程，ad邊和bc邊都切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)楞次定律判斷出感應(yīng)電流方向沿a→d→c→b→a，為負(fù)值，有效切割長(zhǎng)度為l2＝L，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝Bl2v＝BLv，感應(yīng)電流i2＝－.x在3L～4L過(guò)程，線框ad邊有效切割長(zhǎng)度為l3＝L－(x－3L)＝4L－x，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝Bl3v＝B(4L－x)v，感應(yīng)電流i3＝，根據(jù)楞次定律判斷出感應(yīng)電流方向

6、沿a→b→c→d→a，為正值．根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)知道D正確． 答案　D 考向2：據(jù)圖象分析判斷電磁感應(yīng)過(guò)程 問(wèn)題類(lèi)型 由電磁感應(yīng)圖象得出的物理量和規(guī)律分析求解動(dòng)力學(xué)、電路等問(wèn)題 解題關(guān)鍵 第一個(gè)關(guān)鍵是破譯，即解讀圖象中的關(guān)鍵信息(尤其是過(guò)程信息)，另一個(gè)關(guān)鍵是轉(zhuǎn)換，即有效地實(shí)現(xiàn)物理信息和數(shù)學(xué)信息的相互轉(zhuǎn)換 [典例2]　(2017·河南中原名校聯(lián)考)如圖甲，在水平桌面上固定著兩根相距L＝20 cm、相互平行的無(wú)電阻軌道P、Q，軌道一端固定一根電阻R＝0.02 Ω的導(dǎo)體棒a，軌道上橫置一根質(zhì)量m＝40 g、電阻可忽略不計(jì)的金屬棒b，兩棒相距也為L(zhǎng)＝20 cm，該軌道平面處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可

7、以調(diào)節(jié)的豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．開(kāi)始時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0＝0.1 T．設(shè)棒與軌道間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10 m/s2. (1)若保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小不變，從t＝0時(shí)刻開(kāi)始，給b棒施加一個(gè)水平向右的拉力，使它由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．此拉力F的大小隨時(shí)間t變化關(guān)系如圖乙所示．求b棒做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度及b棒與軌道間的滑動(dòng)摩擦力； (2)若從t＝0開(kāi)始，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按圖丙中圖象所示的規(guī)律變化，求在金屬棒b開(kāi)始運(yùn)動(dòng)前，這個(gè)裝置釋放的熱量． 解析　(1)F安＝B0IL① E＝B0Lv② I＝＝③ v＝at④ 所以F安＝t 當(dāng)b棒勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律

8、有 F－f－F安＝ma⑤ 聯(lián)立可得F－f－t＝ma⑥ 由圖象可得：當(dāng)t＝0時(shí)，F(xiàn)＝0.4 N，當(dāng)t＝1 s時(shí)， F＝0.5 N. 代入⑥式，可解得a＝5 m/s2，f＝0.2 N. (2)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時(shí)，閉合電路中有恒定的感應(yīng)電流I，以b棒為研究對(duì)象，它受到的安培力逐漸增大，靜摩擦力也隨之增大，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增大到b所受安培力F安′與最大靜摩擦力f相等時(shí)開(kāi)始滑動(dòng)． 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E′＝L2＝0.02 V⑦ I′＝＝1 A⑧ 棒b將要運(yùn)動(dòng)時(shí)，有F安′＝BtI′L＝f⑨ 所以Bt＝1 T，根據(jù)Bt＝B0＋t⑩ 得t＝1.8 s. 回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q＝I′2Rt＝0.0

9、36 J. 答案　(1)5 m/s2　0.2 N　(2)0.036 J 考向3：圖象的描繪 問(wèn)題類(lèi)型 由題目給出的電磁感應(yīng)現(xiàn)象畫(huà)出所求物理量的圖象 解題關(guān)鍵 由題目給出的電磁感應(yīng)過(guò)程結(jié)合所學(xué)物理規(guī)律求出所求物理量的函數(shù)關(guān)系式，然后在坐標(biāo)系中做出相對(duì)應(yīng)的圖象 [典例3]　如圖甲所示，水平面上固定一個(gè)間距L＝1 m的光滑平行金屬導(dǎo)軌，整個(gè)導(dǎo)軌處在豎直方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌一端接阻值R＝9 Ω的電阻．導(dǎo)軌上有質(zhì)量m＝1 kg、電阻r＝1 Ω、長(zhǎng)度也為1 m的導(dǎo)體棒，在外力的作用下從t＝0開(kāi)始沿平行導(dǎo)軌方向運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間的變化規(guī)律是v＝2，不計(jì)導(dǎo)軌電阻．求：

10、 (1)t＝4 s時(shí)導(dǎo)體棒受到的安培力的大?。? (2)請(qǐng)?jiān)谌鐖D乙所示的坐標(biāo)系中畫(huà)出電流平方與時(shí)間的關(guān)系(I2-t)圖象． 解析　(1)4 s時(shí)導(dǎo)體棒的速度 v＝2＝4 m/s 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv，感應(yīng)電流I＝ 此時(shí)導(dǎo)體棒受到的安培力 F安＝BIL＝0.4 N (2)由(1)可得 I2＝2＝42t＝0.04t 作出圖象如圖所示． 答案　(1)0.4 N　(2)見(jiàn)解析圖 (1)處理圖象問(wèn)題要做到“四明確、一理解” (2)電磁感應(yīng)中圖象類(lèi)選擇題的兩個(gè)常用方法 ①排除法：定性地分析電磁感應(yīng)過(guò)程中物理量的變化趨勢(shì)(增大還是減小)、變化快慢(均勻變化還是非均勻變化)，特別是分析物理量的正負(fù)，以排除錯(cuò)誤的選項(xiàng)． ②函數(shù)法：根據(jù)題目所給條件定量地寫(xiě)出兩個(gè)物理量之間的函數(shù)關(guān)系，然后由函數(shù)關(guān)系對(duì)圖象進(jìn)行分析和判斷． 6