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1、电磁感应中的图像问题电磁感应中的图像问题一、常见的图象有：一、常见的图象有： B-t -t E-t U-t I I-t F-t E-x U-x I I-x F-x 等图象(1)以上B、E、U、I、F等各矢量是有方向方向的，通 常用正负表示。(具体由楞次定律楞次定律判断)(2)以上各物理量的大小大小由法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律判断二、图像是描述物理过程和交待物理量的重要方 法之一二、电磁感应图像的主要作用二、电磁感应图像的主要作用一、需注意的问题： 磁通量是否变化以及变化是否均匀、 感应电动势(感应电流)大小以及是否恒定、 感应电动势(感应电流)的方向、 电磁感应现象产生的过程以及时间
2、段.要学会从抽象的图像出发，建立实际的物理模型要学会从抽象的图像出发，建立实际的物理模型要学会从图像上获取已知条件、分析物理过程要学会从图像上获取已知条件、分析物理过程 例1：一匀强磁场，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正在磁场中有一细金属圆环，线圈平面位于纸面内，如图1所示现令磁感强度B随时间t变化，先按图2中所示的Oa图线变化，后来又按图线bc和cd变化，令1；2、3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，I1，I2，I3分别表示对应的感应电流，则 ( )A12，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向B12，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向C12，I2沿顺时针方向，I3沿逆时针方向D23
3、，I2沿顺时针方向，I3沿顺时针方向BD 例2：磁感应强度B的正方向，线圈中的箭头为电流i的正方向（如图所示），已知线圈中感生电流i随时间而变化的图象如图所示，则磁感应强度B随时间而变化的图象可能是（ ） BiitBBBBttttABCDCD 例3：如图所示，A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置A线圈中通有如图(a)所示的交流电i，则（ ）A在t1到t2时间内A、B两线圈相吸 B在t2到t3时间内A、B两线圈相斥Ct1时刻两线圈间作用力为零 Dt2时刻两线圈间吸力最大ABC 例4：匀强磁场的磁感应强度为B=0.2T，磁场宽度L=3m，一正方形金属框连长ab=d=1m，每边电阻r=0.2
4、，金属框以v=10m/s的速度匀速穿过磁场区，其平面始终一磁感线方向垂直，如图所示。(1)画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流的(i-t)图线。(以顺时针方向电流为正)(2)画出ab两端电压的U-t图线adbcvLBt/si/A02.5-2.50.10.20.30.4adbcvLBUab/V00.10.20.30.42-21-1t/s 例5：如图所示，半径为R的闭合金属环处于垂直于环的匀强磁场中，现用平行环现的拉力F ，欲将金属环从磁场的边界匀速拉出，则拉力F随金属环的位置的变化如下图中的( )RR2ROFxR2ROFxR2ROFxR2ROFxABCDD 例6：如图(甲）中，A是一边
5、长为l的正方形导线框，电阻为R。今维持以恒定的速度v沿x轴运动，穿过如图所示的匀强磁场的有界区域。若沿x轴的方向为力的正方向，框在图示位置的时刻作为计时起点，则磁场对线框的作用力F随时间t的变化图线为图（乙）中的（ ） B 例7：如图所示的异形导线框，匀速穿过一匀强磁场区，导线框中的感应电流i随时间t变化的图象是（设导线框中电流沿abcdef为正方向）（ ）bcadefD 例9：图15中 abcd 为一边长为L，具有质量的刚性导线框，位于水平面内， bc 边中串接有电阻R，导线的电阻不计。虚线表示一匀强磁场区域的边界，它与线框的 ab 边平行，磁场区域的宽度为2L，磁感强度为B，方向竖直向下。线框在一垂直于 a b 边的水平恒定拉力作用下，沿光滑水平面运动，直到通过磁场区域。已知 ab 边刚进入磁场时，线框便变为匀速运动，此时通过电阻R的电流的大小为i0, ，试在图16中的i-x 坐标上定性画出：从导线框刚进入磁场到完全离开磁场的过程中，流过电阻R的电流的大小随 a b 边的位置坐标 x 变化的曲线。 图15 图16L2L3L4Li0
