(共14张PPT)
一、知识方法:
图像 类型 (1)随时间t变化的图像,如B-t图像、Φ-t图
像、E-t图像和i-t图像
(2)随位移x变化的图像,如E-x图像和I-x图像
问题 类型 (1)由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图像
(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
(用图像)
应用 知识 左手定则、安培定则、右手定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律、函数图像等知识
1.图像类型
2.分析方法
分析“三步法”:一判方向;二判大小;三算量值。
三个相似关系及其各自的物理意义:
明确图像所描述的物理意义
明确各种正、负号的含义
明确斜率的含义
明确图像和电磁感应过程之间的对应关系
四明确
理解
图像分析
例1 (2020·北京海淀区模拟)在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向以及磁感应强度的正方向如图1甲所示,当磁场的磁感应强度B随时间t按图乙变化时,
图1
(一) E-t 与i-t图像
二、典例分析:
下列四幅图中可以正确表示线圈中感应电动势E变化的是
√
[例2]如图所示,EOF和E′O′F′为空间一匀强磁场的边界,其中EO∥E′O′,FO∥F′O′,且EO⊥OF;OO′为∠EOF的角平分线,OO′间的距离为l;磁场方向垂直于纸面
向里。一边长为l的正方形导线框沿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的关系图线可能正确的是( )
(一) E-t 与 i-t图像
B
[例3]如图所示,在光滑水平桌面上有一边
长为L、电阻为R的正方形导线框;在导线框右侧
有一宽度为d(d>L)的条形匀强磁场区域,磁场的
边界与导线框的一边平行,磁场方向竖直向下。
导线框以某一初速度向右运动。t=0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域。下列v-t图像中,可能正确描述上述过程的是( )
(二) v-t 图像
D
(三) i-x图像
例4如图3所示,有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域,其直角边长为L,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B,一边长为L,总电阻为R的正方形导线框abcd,从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域.取沿a→b→c→d→a的方向为感应电流的正方向,
图3
则图中表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图像,正确的是
√
(四) F-t图像
例5 如图4甲所示,光滑导轨水平放置在竖直方向的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示(规定向下为正方向),导体棒ab垂直导轨放置,除电阻R的阻值外,其余电阻不计,导体棒ab在水平外力F的作用下始终处于静止状态.规定a→b的方向为电流的正方向,水平向右的方向为外力的正方向,则在0~2t0时间内,
图4
能正确反映流过导体棒ab的电流与时间或外力与时间关系的图线是
√
[例6]边长为a的闭合金属正
三角形框架,左边竖直且与磁场
右边界平行,完全处于垂直框架
平面向里的匀强磁场中。现把框
架匀速水平向右拉出磁场,如图
所示,则下列图像与这一过程相符合的是( )
B
总结
求解图像类选择题的两种常用方法
1. 排除法:定性分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化情况(变化快慢及均匀变化还是非均匀变化),特别是分析物理量的正负,以排除错误的选项.
2. 函数法:根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系,然后由函数关系对图像进行分析和判断.