《高三物理备考》32.电磁感应中的图象问题（电学）

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电磁感应中的图象问题
打卡： 2020
高考物理备考第
32
小时 编写：陈庆威
陈庆威老师推荐——高考二轮备考两步学习法（最新、最好、最实战）
第一步：【知识方法】
1．解决电磁感应图象问题的“三点关注”
(1)关注初始时刻，如初始时刻感应电流是否为零，是正方向还是负方向。
(2)关注变化过程，看电磁感应发生的过程分为几个阶段，这几个阶段是否和图
象变化相对应。
(3)关注大小、方向的变化趋势，看图线斜率的大小、图线的曲、直是否和物理
过程相对应。
2．解决图象问题的两个方法
(1)排除法：定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化
快慢(均匀变化还是非均匀变化)，特别是物理量的正负，排除错误的选项。
(2)函数法：根据题目所给条件定量地写出两处物理量之间的函数关系，然后由函
数关系对图象作出分析和判断，这未必是最简的方法，但却是最有效的方法。
3．解决图象问题的一般步骤
(1)明确图象的种类，是 Bt 图象还是 Φt 图象，或者是 Et 图象、It 图象等。
(2)分析电磁感应的具体过程。
(3)用右手定则或楞次定律确定方向对应关系。
(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等写出函数关系式。
(5)根据函数关系式进行数学分析，如分析斜率的变化、截距等。
(6)画出图象或判断图象。
第二步：【考点例题】
【例题 1】(多选)(2019·全国卷Ⅱ·T21)如图，两条光滑平行金属导轨固定，所在平
面与水平面夹角为 θ，导轨电阻忽略不计。虚线 ab、cd 均与导轨垂直，在 ab 与 cd 之
间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场。将两根相同的导体棒 PQ、MN 先后自导
轨上同一位置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好。已知 PQ 进入磁场时加速
度恰好为零。从 PQ 进入磁场开始计时，到 MN 离开磁场区域为止，流过 PQ 的电流随时
间变化的图象可能正确的是(　　)
A　　　　　B　　　　　　C　　　　　D
【例题 2】(2018·全国卷Ⅱ·T18)如图所示，在同一水平面内有两根平行长导轨，导
轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域，区域宽度均为 l，磁感应强度大小相等、方
向交替向上向下。一边长为 l的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动。线框中感应
电流 i随时间 t 变化的正确图线可能是(　　)
A　　　　B　　　　　　C　　　　D
【例题 3】(多选)(2017·全国卷Ⅱ·T20)两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强
度方向与纸面垂直。边长为 0.1 m、总电阻为 0.005 Ω 的正方形导线框abcd 位于纸
面内，cd 边与磁场边界平行，如图 (a)所示。已知导线框一直向右做匀速直线运动 ，
cd 边于 t＝0 时刻进入磁场。线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感应电
流的方向为顺时针时，感应电动势取正)。下列说法正确的是(　　)
图(a)　　　　　　　　图(b)
A．磁感应强度的大小为 0.5 T
B．导线框运动速度的大小为 0.5 m/s
C．磁感应强度的方向垂直于纸面向外
D．在 t＝0.4 s 至 t＝0.6 s这段时间内，导线框所受的安培力大小为 0.1 N
【例题 4】（2019·甘肃）矩形导线框abcd 固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线
框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度 B 随时间变化的规律
如图所示.若规定顺时针方向为感应电流 I 的正方向，下列各图中正确的是( )
A． B．
C． D．
【例题 5】（多选）（2020·山西）如图所示的正方形导线框abcd，电阻为 R，现维持
线框以恒定速度 v 沿 x 轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场区域，如果以 x 轴正方向
为力的正方向，线框在图示位置的时刻作为计时零点，则磁场对线框的作用力 F、线
框ab 边两端的电势差 Uab 随时间变化的图像正确的是（ ）
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