2023届高考物理二轮小专题复习学案： 专题69电磁感应中的图象问题

专题69电磁感应中的图象问题 【知识梳理】 1．题型简述 借助图像考查电磁感应的规律，一直是高考的热点，此类题目一般分为两类： (1)由给定的电磁感应过程选出正确的图像； (2)由给定的图像分析电磁感应过程，定性或定量求解相应的物理量或推断出其他图像。常见的图像有B－t图、E－t图、i－t图及Φ－t图等。 2．解题关键 弄清初始条件、正负方向的对应变化范围、所研究物理量的函数表达式、进出磁场的转折点等是解决此类问题的关键。 3．解题步骤 (1)明确图像的种类，判断其为B－t图还是Φ－t图，或者E－t图、I－t图等； (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的对应关系； (4)结合法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、牛顿运动定律等知识写出相应的函数关系式； (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)画图像或判断图像。 4．常用方法 (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。 【专题练习】 1．如图所示，A是一边长为l的方形闭合线框，其总电阻为R，以恒定的速度v沿x轴运动，并穿过一宽度为3l的匀强磁场区域，运动过程中线框平面与磁场方向保持垂直，且线框前后两边与磁场的左右边界始终平行。若以x轴正方向作为力的正方向，以顺时针的电流方向为感应电流的正方向，从线框在图示位置的时刻开始计时，此时线框右侧与磁场左边界的距离为l，则磁场对线框的作用力F及线框中的感应电流i随时间t的变化图像，在图所示的图像中可能正确的是（　　） A． B． C． D． 2．穿过闭合回路的磁通量随时间变化的图像分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列关于回路中产生的感应电动势的说法，正确的是（　　） A． 图甲中回路产生的感应电动势恒定不变 B． 图乙中回路产生的感应电动势一直在变大 C． 图丙中回路在时间内产生的感应电动势小于时间内产生的感应电动势 D． 图丁回路产生的感应电动势先变小再变大 3．通过一单匝闭合线圈的磁通量为Φ，Φ随时间t的变化规律如图所示，下列说法中正确的是（  ） A．0～0.3 s时间内线圈中的感应电动势均匀增加 B．第0.6 s末线圈中的感应电动势大小为4 V C．第0.9 s末线圈中的感应电动势的值比第0.2 s末的小 D．第0.2 s末和第0.4 s末的感应电动势的方向相同 4．如图甲所示，在匀强磁场中固定放置一圆形导线框，线框平面与磁场方向垂直。在图乙所示的磁感应强度大小B随时间t变化图像中，可使线框中产生逆时针方向、逐渐减小的感应电流的是（　　） A B C D 5．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如图甲所示，当磁场的磁感应强度B随时间t按图乙所示变化时，下列选项中能正确表示线圈中感应电动势E变化的是（　　） A B C D 6．如图甲所示，正方形硬质金属框abcd放置在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直。磁感应强度B随时间t变化规律如图乙所示。在0~0.2s内与0.2s~0.6s内（　　） A．通过金属框的电流之比为 B．通过金属框横截面的电荷量之比为 C．金属框中电动势之比为 D．金属框中产生的焦耳热之比为 7．如图所示，“凸”字形金属线框右侧有一宽度为 3L 的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里。线框在纸面内向右匀速通过磁场区域，t=0 时，线框开始进入磁场。设逆时针方向为感应电流的正方向，则线框中感应电流 i 随时间 t 变化的图像可能正确的是（　　） A B C D 8．在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一闭合金属圆环，面积为S，电阻为R。规定圆环中电流的正方向如图甲所示，磁场向上为正。当磁感应强度B随时间t按图乙变化时，下列说法正确的是（　　） A．0~1s内感应电流的磁场在圆环圆心处的方向向上 B．1~2s内通过圆环的感应电流的方向与图甲所示方向相反 C．0~2s内线圈中产生的感应电动势为 D．2~4s内线圈中产生的焦耳热为 9．如图甲所示，水平放置的平行金属导轨左端连接一个平行板电容器C 和一个定值电阻R，