《2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 培優(yōu)計(jì)劃 高考必考題突破講座（10）電磁感應(yīng)中的圖象問題學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 培優(yōu)計(jì)劃 高考必考題突破講座（10）電磁感應(yīng)中的圖象問題學(xué)案（7頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 高考必考題突破講座(十)電磁感應(yīng)中的圖象問題 題型特點(diǎn) 考情分析 命題趨勢(shì) 電磁感應(yīng)中常涉及磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁通量Φ、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流I等隨時(shí)間t變化的圖線，即B-t圖線、φ-t圖線、E－t圖線和I-t圖線． 對(duì)于導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)問題，還涉及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流I隨位移x變化的圖線，即E-x圖線和I-x圖線等 2016·四川卷，7 電磁感應(yīng)中的圖象問題，是高考熱點(diǎn)，預(yù)測(cè)2019年高考命題主要會(huì)從以下幾個(gè)方面設(shè)計(jì)考題：①由給定的電磁感應(yīng)過程選出或畫出正確的圖象；②由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應(yīng)過程，求解相應(yīng)的物理量 1．電磁感應(yīng)類圖象問題流程圖 2．涉

2、及問題 (1)正、負(fù)方向的對(duì)應(yīng)變化范圍； (2)所研究物理量的函數(shù)表達(dá)式； (3)進(jìn)、出磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)． ?解題方法 1．排除法：定性地分析電磁感應(yīng)過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)，特別是物理量的正負(fù)，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)圖象作出分析和判斷，這未必是最簡(jiǎn)潔的方法，但卻是最有效的方法． ?答題步驟 1．明確圖象的種類，即是B-t圖象還是Φ-t圖象，或者E-t圖象、I-t圖象等． 2．分析電磁感應(yīng)的具體過程． 3．用右手定則或楞次定律確定方向的對(duì)應(yīng)關(guān)系．

3、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．畫圖象或判斷圖象． 角度1　由過程定圖象 由給定的電磁感應(yīng)過程選出或畫出正確的圖象，分析時(shí)應(yīng)明確電磁感應(yīng)過程和圖象之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系． 角度2　由圖象分析過程 由給定的圖象分析電磁感應(yīng)過程，求解相應(yīng)的物理量，分析時(shí)應(yīng)明確圖象所描述的物理意義，各種“＋”“－”的含義，圖象斜率的含義． 角度3　利用給出的圖象判斷或畫出新的圖象 [例1]如圖甲所示，在光滑水平桌面上有一邊長為L、電阻為R的正方形導(dǎo)線框；在導(dǎo)線框右側(cè)有一寬度為d(d>L)的條形勻

4、強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的邊界與導(dǎo)線框的一邊平行，磁場(chǎng)方向豎直向下．導(dǎo)線框以某一初速度向右運(yùn)動(dòng)，t＝0時(shí)導(dǎo)線框的右邊恰與磁場(chǎng)的左邊界重合，隨后導(dǎo)線框進(jìn)入并通過磁場(chǎng)區(qū)域．下列v－t圖象中，可能正確描述上述過程的是(　D　) 解析　線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中有＝ma，速度逐漸減小，但是減小得越來越慢，當(dāng)線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)后，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，出磁場(chǎng)的過程中仍然做加速度減小的運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確． [例2]將一段導(dǎo)線繞成圖甲所示的閉合回路，并固定在水平面(紙面)內(nèi)．回路的ab邊置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)I中．回路的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的磁場(chǎng)Ⅱ，以向里為磁場(chǎng)Ⅱ的正方向，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示．

5、用F表示ab邊受到的安培力，以水平向右為F的正方向，能正確反應(yīng)F隨時(shí)間t變化的圖象是(　B　) 解析　0～時(shí)間內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律及楞次定律可得回路的圓環(huán)形區(qū)域產(chǎn)生大小恒定的、順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，根據(jù)左手定則，ab邊在勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ中受到水平向左的恒定的安培力，同理可得～T時(shí)間內(nèi)，ab邊在勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ中受到水平向右的恒定的安培力，故選項(xiàng)B正確． [例3]紙面內(nèi)兩個(gè)半徑均為R的圓相切于O點(diǎn)，兩圓形區(qū)域內(nèi)分別存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，且不隨時(shí)間變化．一長為2R的導(dǎo)體桿OA繞過O點(diǎn)且垂直于紙面的軸順時(shí)針勻速旋轉(zhuǎn)，角速度為ω.t＝0時(shí)，OA恰好位于兩圓的公切

6、線上，如圖所示．若選取從O指向A的電動(dòng)勢(shì)為正，下列描述導(dǎo)體桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象可能正確的是(　C　) 解析　設(shè)經(jīng)時(shí)間t導(dǎo)體桿轉(zhuǎn)過的角度為α，則α＝ωt.當(dāng)2nπ<α<2nπ＋π，即nT

7、abcd是邊長為L，每邊電阻均相同的正方形導(dǎo)體線框，現(xiàn)維持線框以恒定的速度v沿x軸運(yùn)動(dòng)，并穿過傾角為45°的三角形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里．線框b點(diǎn)在O位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，則在t＝時(shí)間內(nèi)，a、b二點(diǎn)的電勢(shì)差U隨時(shí)間t的變化圖線為(　D　) 解析　t＝時(shí)刻，ab邊完全進(jìn)入磁場(chǎng)，電動(dòng)勢(shì)E＝BLv，ab間的電壓等于路端電壓，Uab＝BLv，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；t＝時(shí)刻，線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)，ab間的電壓等于電動(dòng)勢(shì)E，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，D正確． 2．如圖所示，邊長相等的正方形導(dǎo)體框與正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，其對(duì)角線在同一水平線上，導(dǎo)體框沿水平方向由a到b勻速通過垂直于紙面向外的磁場(chǎng)

8、區(qū)，導(dǎo)體框中的電流隨時(shí)間變化關(guān)系正確的是(順時(shí)針方向電流為正)圖乙中的(　A　) 解析　設(shè)導(dǎo)體框沿水平方向勻速通過磁場(chǎng)區(qū)的速度大小為v，剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，切割磁感線的有效長度為l＝2vt，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝Blv＝2Bv2t，由楞次定律知電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向；當(dāng)導(dǎo)體框與磁場(chǎng)區(qū)重合時(shí)電流最大；導(dǎo)體框再向右運(yùn)動(dòng)，電流逐漸減小，方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，選項(xiàng)A正確． 3．(2018·湖北黃石模擬) 將一均勻?qū)Ь€圍成一圓心角為90°的扇形導(dǎo)線框OMN，其中OM＝R，圓弧MN的圓心為O點(diǎn)，將導(dǎo)線框的O點(diǎn)置于如圖所示的直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)，其中第二和第四象限存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

9、為B，第三象限存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B.從t＝0時(shí)刻開始讓導(dǎo)線框以O(shè)點(diǎn)為圓心，以恒定的角速度ω沿逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，假定沿ONM方向的電流為正，則線框中的電流隨時(shí)間的變化規(guī)律描繪正確的是(　B　) 解析　在0～t0時(shí)間內(nèi)，線框從圖示位置開始(t＝0)轉(zhuǎn)過90°的過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E1＝BωR2，由閉合電路歐姆定律得，回路中的電流為I1＝＝，根據(jù)楞次定律判斷可知，線框中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向(沿ONM方向)．在t0～2t0時(shí)間內(nèi)，線框進(jìn)入第三象限的過程中，回路中的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向(沿OMN方向)．回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E2＝BωR2＋2BωR2

10、＝BωR2＝3E1；感應(yīng)電流為I2＝3I1.在2t0～3t0時(shí)間內(nèi)，線框進(jìn)入第四象限的過程中，回路中的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向(沿ONM方向)，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E3＝BωR2＋2BωR2＝BωR2＝3E1；感應(yīng)電流為I3＝3I1.在3t0～4t0時(shí)間內(nèi)，線框出第四象限的過程中，回路中的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向(沿OMN方向)，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E4＝BωR2，由閉合電路歐姆定律得，回路電流為I4＝I1，選項(xiàng)B正確． 4．(2017·山東青島期末)(多選)如圖所示，理想邊界勻強(qiáng)磁場(chǎng)寬度為L，一邊長為L的正方形導(dǎo)線框自磁場(chǎng)邊界上方L處自由下落，下列圖象中對(duì)于線框自開始下落到離開磁場(chǎng)區(qū)域的運(yùn)

11、動(dòng)情況描述可能正確的是(　ACD　) 解析　當(dāng)線框自由下落L時(shí)的速度v0＝，若此速度滿足mg＝BIL，即mg＝BL，v0＝，則線框?qū)蛩龠M(jìn)入磁場(chǎng)，然后勻速離開磁場(chǎng)，則此時(shí)v2－h(huán)圖線為A；若線框進(jìn)入磁場(chǎng)的速度滿足v0＝＞，則線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，安培力大于重力，則線框?qū)⒆黾铀俣葴p小的減速運(yùn)動(dòng)，然后離開磁場(chǎng)，此時(shí)的v2－h(huán)圖線為C；若線框進(jìn)入磁場(chǎng)的速度滿足v0＝＜，則線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，安培力小于重力，則線框?qū)⒆黾铀俣葴p小的加速運(yùn)動(dòng)，可能速度達(dá)到，然后做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的v2－h(huán)圖線為D．故選項(xiàng)A、C、D正確，B錯(cuò)誤． 5．(2017·四川卷)(多選)如圖甲所示，電阻不計(jì)、間距為l的光滑平行

12、金屬導(dǎo)軌水平放置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌左端接一定值電阻R.質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上，受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由靜止開始運(yùn)動(dòng)，外力F與金屬棒速度v的關(guān)系是F＝F0＋kv(F0、k是常量)，金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好．金屬棒中感應(yīng)電流為i，受到的安培力大小為FA，電阻R兩端的電壓為UR，感應(yīng)電流的功率為P，它們隨時(shí)間t變化圖象可能正確的有(　BC　) 解析　設(shè)某時(shí)刻金屬棒的速度為v，根據(jù)牛頓第二定律F－FA＝ma，即F0＋kv－＝ma，即F0＋(k－)v＝ma，如果k>，則加速度與速度成線性關(guān)系，且隨著速度增大，加速度越來越大，即金屬棒運(yùn)動(dòng)的v-t圖象的切線斜率越來越大，由于FA＝，F(xiàn)At圖象的切線斜率也越來越大，感應(yīng)電流(i＝)、電阻兩端的電壓(UR＝)及感應(yīng)電流的功率(P＝)也會(huì)隨時(shí)間變化得越來越快，選項(xiàng)B正確；如果k＝，則金屬棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間均勻增大，感應(yīng)電流、電阻兩端的電壓、安培力均隨時(shí)間均勻增大，感應(yīng)電流的功率與時(shí)間的二次方成正比，沒有選項(xiàng)符合；如果k<，則金屬棒做加速度越來越小的加速運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)電流、電阻兩端的電壓、安培力均增加得越來越慢，最后恒定，感應(yīng)電流的功率最后也恒定，選項(xiàng)C正確． 7