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1、电电 磁磁 感感 应应 中中 的的图图像像问问题题电磁感应中常涉及磁感应强度电磁感应中常涉及磁感应强度B、磁通量、磁通量、感、感应电动势应电动势E和感应电流和感应电流I随时间随时间t变化的图像，即变化的图像，即B-t图像、图像、-t图像、图像、E-t 图像和图像和I-t图像等。对于图像等。对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况还切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况还常涉及感应电动势常涉及感应电动势E和感应电流和感应电流I随线圈位移随线圈位移x变变化的图像，即化的图像，即E-x图像和图像和I-x图像。图像。不管是何种类型，电磁感应中的图像问题常需利不管是何种类型，电磁感应中的图像问题常
2、需利用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律分析解决。规律分析解决。 这些图像问题大体上可分为两类：由给定的电磁这些图像问题大体上可分为两类：由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像，或由给定的有感应过程选出或画出正确的图像，或由给定的有关图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量。关图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量。复习精要复习精要3如图如图2所示，虚线上方空间有匀强磁场，磁场方所示，虚线上方空间有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，直角扇形导线框绕垂直于纸面的向垂直纸面向里，直角扇形导线框绕垂直于纸面的轴轴O以角速度以角速度匀速逆时针转动。设线
3、框中感应电匀速逆时针转动。设线框中感应电流的方向以逆时针为正，线框处于图示位置时为时流的方向以逆时针为正，线框处于图示位置时为时间零点。那么，在图间零点。那么，在图3中能正确表明线框转动一周中能正确表明线框转动一周感应电流变化情况的是感应电流变化情况的是 （ ）0it0it0it0itBACD图图3 A图图2OB 3如如图图所所示示，两两条条平平行行虚虚线线之之间间存存在在匀匀强强磁磁场场，虚虚线线间间的的距距离离为为l，磁磁场场方方向向垂垂直直纸纸面面向向里里。abcd是是位位于于纸纸面面内内的的梯梯形形线线圈圈，ad与与bc间间的的距距离离也也为为l。t=0时时刻刻，bc边边与与磁磁场场区
4、区域域边边界界重重合合。现现令令线线圈圈以以恒恒定定的的速速度度v沿沿垂垂直直于于磁磁场场区区域域边边界界的的方方向向穿穿过过磁磁场场区区域域。取取沿沿abcda的感应电流方向为的感应电流方向为正，则在线圈穿越磁场区域的过程正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流中，感应电流I随时间随时间t变化的图线变化的图线可能是可能是 （ ）abcdl2l/vl/vICOt2l/vl/vIDtO2l/vl/vIBOtOl/v2l/vIAtB21.如图所示，如图所示，LOO L为一折线，它所形成的两个角为一折线，它所形成的两个角LOO和和OO L 均为均为45。折线的右边有一匀强磁。折线的右边有一匀强磁场
5、场.其方向垂直于纸面向里其方向垂直于纸面向里.一边长为一边长为l 的正方形导线框的正方形导线框沿垂直于沿垂直于OO 的方向以速度的方向以速度v作匀速直线运动，在作匀速直线运动，在t0的刻恰好位于图中所示位置。以逆时针方向为导线框的刻恰好位于图中所示位置。以逆时针方向为导线框中电流的正方向，在下面中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流四幅图中能够正确表示电流-时时间间( ( I t ) )关系的是关系的是( )（时间以（时间以l /v为单位）为单位）llOLOLl450vD0tI2130tI2130tI2130tI213D.A.B.C.解解: 由由初初始始位位置置可可得得,切切割割的的有
6、有效效长长度度在在逐逐渐渐变变大大,且为逆时针且为逆时针,所以所以BD中选一个中选一个,lvt=l/vt=2l/vt=3l/v由于由于BD两项中前两项中前2秒内是一样的秒内是一样的,没有区别没有区别.在第在第3秒内秒内,线框已经有部分出上面磁场线框已经有部分出上面磁场,切割的有效长切割的有效长度在减少度在减少,且为顺时针方向且为顺时针方向,所以只有所以只有D选项是正确的选项是正确的. 21.如如图图所所示示，在在PQ、QR区区域域存存在在着着磁磁感感应应强强度度大大小小相相等等、方方向向相相反反的的匀匀强强磁磁场场，磁磁场场方方向向均均垂垂直直于于纸纸面面，bc边边与与磁磁场场的的边边界界P重
7、重合合。导导线线框框与与磁磁场场区区域域的的尺尺寸寸如如图图所所示示。从从t0时时刻刻开开始始线线框框匀匀速速横横穿穿两两个个磁磁场场区区域域。以以abcdef为为线线框框中中电电动动势势的的正正方方向向。以下四个以下四个-t关系示意图中正确的是（关系示意图中正确的是（ ）PQRaf2l2lllbllcdeB.t01 2 3 4C.t0123 4D.t01 23 4A.t01 23 4C解见下页解见下页解：解：B.t01 2 3 4C.t0123 4D.t01 23 4A.t01 23 4PQRaf2l2lllbllcde 由由楞楞次次定定律律或或左左手手定定则则可可判判定定线线框框刚刚开开始
8、始进进入入磁磁场场时时的的电电流流方方向向，即即感感应应电电动动势势的的方方向向为为顺顺时时针针方方向，故向，故D选项错误；选项错误；12s内内, 磁通量不变化磁通量不变化, 感应电动势为感应电动势为0, A选项错误选项错误;23s内内, 产生感应电动势产生感应电动势E2BlvBlv3Blv, 感应电感应电动势的方向为逆时针方向（正方向）动势的方向为逆时针方向（正方向）,故故C选项正确选项正确. 16（15分分）如如图图甲甲所所示示，由由均均匀匀电电阻阻丝丝做做成成的的正正方方形形线线框框abcd的的电电阻阻为为R，ab = bc = cd =da = l现现将将线线框框以以与与ab垂垂直直的
9、的速速度度v匀匀速速穿穿过过一一宽宽度度为为2l、磁磁感感应应强强度度为为B的的匀匀强强磁磁场场区区域域，整整个个过过程程中中ab 、cd两两边边始始终终保保持持与与边边界界平平行行令令线线框框的的cd边边刚刚与与磁磁场场左左边边界界重重合时合时t0，电流沿，电流沿abcda流动的方向为正流动的方向为正（1）求此过程中线框产生的焦耳热）求此过程中线框产生的焦耳热（2）在图乙中画出线框中感应）在图乙中画出线框中感应电流随时间变化的图象电流随时间变化的图象（3）在图丙中画出线框中）在图丙中画出线框中a、b两点间电势差两点间电势差uab随时间随时间t变化的图象变化的图象l2lavdcb图甲图甲图丙图
10、丙t0uabt0i图乙图乙第第3页页解：解： ab或或cd切割磁感线所产生的感应电动势为切割磁感线所产生的感应电动势为对应的感应电流为对应的感应电流为ab或或cd所受的安培力为所受的安培力为 ，外力所做的功为，外力所做的功为，由由能能的的转转化化和和守守恒恒定定律律，线线框框匀匀速速拉拉出出过过程程中中所所产生的焦耳热应与外力所做的功相等，产生的焦耳热应与外力所做的功相等，第第4页页t0i令令 ，画出的图像分为三段，画出的图像分为三段t0l /v ， i - I0tl /v 2 l /v ， i 0t2 2l /v 3 3l /v ， i I0 感应电流随时间变化的图象如图示感应电流随时间变化的图象如图示l/v2l/v 3l/vI0I0l/v2l/v 3l/v题目题目tuab令令U0=Blv ，画出的图像分为三段，画出的图像分为三段t0 l /v ，t l /v 2 l /v ，t 2 2l /v 3 3l /v ，a、b两点间电势差两点间电势差uab随时间随时间t变化的图象如图示变化的图象如图示0U0/43U0/4U0l/v2l/v 3l/v题目题目第第2页页
