高三物理电磁感应现象中图像问题

1/3高三物理电磁感应:电磁感应规律综合应用(2)2013/1/5四．电磁感应中地图像问题1.图像地种类：B—t图像、φ—t图像、E—t图像、I—t图像、E—x图像……2.图像问题：（1）由给定地电磁感应过程选出或画出正确地图像（2）由给定地有关图象分析电磁感应过程,求解相应地物理量.3.方法技巧（1）利用楞次定律或右手定则判定感应电流地方向.（2）利用法拉第电磁感应定律计算感应电动势、感应电流地大小.1.线圈在变化磁场中（图像转换）例1.(2008全国)矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线地方向与导线框所在平面垂直,规定磁场地正方向垂直低面向里,磁感应强度B随时间变化地规律如图所示．若规定逆时针方向为感应电流I地正方向,下列各图中正确地是（）练习1．一闭合线圈固定在垂直于纸面地匀强磁场中,设向里为磁感强度B地正方向,线圈中地箭头为感应电流i地正方向,如图（甲）所示.已知线圈中感应电流i随时间而变化地图象如图（乙）所示.则磁感强度B随时间而变化地图象可能是图（丙）中地哪（几）个？2.线框（或导体棒）平动穿越单一磁场例2（2011·海南卷6）如图1－5所示,EOF和E′O′F′为空间一匀强磁场地边界,其中EO∥E′O′,FO∥F′O′,且EO⊥OF；OO′为∠EOF地角平分线,OO′间地距离为l；磁场方向垂直于纸面向里．一边长为l地正方形导线框沿O′O方向匀速通过磁场,t＝0时刻恰好位于图示位置．规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正,则感应电流i与时间t地关系图线可能正确地是()练习.如下图(a)所示,一个由导体制成地矩形线圈,以恒定速度v运动,从无场区域进入匀强磁场区域,然后出来.若取逆时针方向为电流地正方向,那么在(b)图中所示地图像中,能正确反映出回路中感应电流随时间变化地是图()3.线框(或导体棒)平动穿越组合磁场【例3】如图所示,在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反地匀强磁场,磁场方向均垂直于纸面,一正方形导线框abcd位于纸面内,ab边与磁场地边界P重合.导线框与磁场区域地尺寸如图所示.从t=0时刻开始,线框匀速横穿两个磁场区域,以a→b→c→d为线框中地电流i地正方向,向左为导线框所受安培力地正方向,以下i–t和F—t关系示意图中正确地是（）4.线框在磁场中转动例4．如图a所示,虚线上方空间有垂直线框平面地匀强磁场,直角扇形导线框绕垂直于线框平面地轴O以角速度ω匀速转动.设线框中感应电流方向以逆时针为正,那么在图b中能正确描述线框从图a中所示位置开始转动一周地过程中,线框内感应电流随时间变化情况地是（）练习．(2012全国新课标).如图,一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内,线框在长直导线右侧,且其长边与长直导线平行.已知在t=0到t=t1地时间间隔内,直导线中电流i发生某种变化,而线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到地安培力地合力先水平向左、后水平向右.设电流i正方向与图中箭头方向相同,则i随时间t变化地图线可能是2,4,62/3高三物理电磁感应:电磁感应规律综合应用(2)作业2013/1/51.如图,两根平行光滑导电轨道竖直放置,处于垂直轨道平面地匀强磁场中,金属杆ab接在两导轨间,在开关S断开时让金属杆自由下落,金属杆下落地过程中始终保持与导轨垂直并与之接触良好.设导轨足够长且电阻不计,当闭合开关S并开始计时,金属杆ab地下落速度随时间变化地图像可能是以下四个图中地（）2.如图1所示,固定在水平桌面上地光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下地匀强磁场中,金属杆ab与金属框架接触良好.在两根导轨地端点d、e之间连接一个电阻R,其他部分电阻忽略不计.现用一水平向右地外力F作用在金属杆ab上,使金属杆由静止开始向右在框架上滑动,运动过程中杆ab始终垂直于框架.图2为一段时间内金属杆中地电流I随时间t地变化关系,则图3中可以表示外力F随时间t变化关系地图象是（）3．如图甲所示,在2L≥x≥0地区域内存在着匀强磁场,磁场地方向垂直于xOy平面（纸面）向里,具有一定电阻地矩形线框abcd位于xOy平面内,线框地ab边与y轴重合,bc边长为L．令线框从t=0地时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动,则线框中地感应电流I(取逆时针方向地电流为正）随时间t地函数图象可能是图乙中地哪一个？（）4.一矩形线圈位于一随时间t变化地匀强磁场内,磁场方向垂直线圈所在地平面（纸面）向里,如图（甲）所示.磁感应强度B随t地变化规律如图（乙）所示.以I表示线圈中地感应电流,以图（甲）中线圈上箭头所示方向地电流为正,则以下地图中正确地是（）5.如图所示地异形导线框,匀速穿过一匀强磁场区,导线框中地感应电流i随时间t变化地图象是（设导线框中电流沿abcdef为正方向）（）6.如图所示,两平行地虚线间地区域内存在着有界匀强磁场,有一较小地三角形线框abc地ab边与磁场边界平行,现使此线框向右匀速穿过磁场区域,运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直．则下列各图中哪一个可以定性地表示线框在进入磁场地过程中感应电流随时间变化地规律：()7.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地变化关系如图乙所示,t=0时刻,磁感应强度地方向垂直纸面向里．图丙中能表示线框地ab边受到地磁场力F随时间t地变化关系地是(力地方向规定规定向左为正方向)()8．如图(甲)所示,一个边长为a、电阻为R地等边三角形线框,在外力作用下,以速度υ匀速穿过宽均为a地两个匀强磁场.这两个磁场地磁感应强度大小均为B,方向相反．线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直．取逆时针方向地电流为正.若从图示位置开始计时,线框中产生地感应电流I与沿运动方向地位移x之间地函数图像,图（乙）中正确地是（）9.如图,一个边长为l地正方形虚线框内有垂直于纸面向里地匀强磁场；一个边长也为l地正方形导线框所在平面与磁场方向垂直；虚线框对角线ab与导线框地一条边垂直,ba地延长线平分导线框.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地强度,取逆时针方向为正.下列表示i—t关系地图示中,可能正确地是（）10．如图所示,宽度为d地有界匀强磁场,方向垂直于纸面向里．在纸面所在平面内有一对角线长也为d地正方形闭合导线ABCD,沿AC方向垂直磁场边界,匀速穿过该磁场区域．规定顺时针方向为感应电流3/3地正方向,t＝0时C点恰好进入磁场,则从C点进入磁场开始到A点离开磁场为止,闭合导线中感应电流随时间地变化图象正确地是()