2.2-4电磁感应图像问题-2022-2023学年高二物理同步课件（人教版2019选择性必修第二册）

2.2 法拉第电磁感应定律 第二章 电磁感应 专题课2--电磁感应电路的图像问题 亮亮图文旗舰店https://liangliangtuwen.tmall.com 1 【学习目标】 1、能分析电磁感应的电路结构，会求电源的电动势、电路电流、外电压、电功和电荷量。 2、掌握典型电磁感应图像问题的分析方法。 电磁感应电路问题解题一般步骤 电磁感应中的电荷量问题 (1)由上式可知，通过某一截面的感应电荷量q仅由线圈匝数n、回路电阻R和磁通量的变化量ΔΦ决定，与时间长短无关。 闭合回路中磁通量发生变化时，电荷发生定向移动而形成感应电流，在Δt内通过某一截面的电荷量q： (2)求解电路中通过的电荷量时，I、E 均为平均值. 电磁感应的图像问题 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，此类题目一般分为三类：(1)根据给定的电磁感应过程判断、选择有关图像。(2)根据给定的图像分析电磁感应过程，定性或定量求解有关问题。(3)电磁感应中图像的转化——根据给定的图像分析、判断其他图像。 2．电磁感应图像问题的常见种类及分析方法 【例1】在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环。规定导体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按乙图变化时，请画出导体环中感应电流随时间变化的图像。 任务一 磁场变化引起的电路图像问题 【例2】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i-t图中正确的是(　　) 任务一 磁场变化引起的电路图像问题 任务一 磁场变化引起的电路图像问题 【例3】 【例4】（20-21）18.如图a所示，正方形硬质金属概ABCD固定放置，虚线位于线框中间，虚线左侧存在垂直于金属框平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化规律如图b所示。已知金属框的电阻R=0.5Ω.边长l=1m。求： （1）0-2s内、金属框内感成电动势E的大小； （2）t=1s时，金属框AD边受到安培力F的大小和方向。 【例5】如图所示，一宽40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻，规定电流方向逆时针为正，在如图所示图线中，正确反映感应电流强度随时间变化规律的是（ ） c ★线圈进、出单方向磁场，线圈中感应电流方向相反 任务二 导体切割引起的电路图像问题 t O i 【例6】如图所示，一宽2L的匀强磁场区域，一边长为L的正方形导线框abcd位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v通过磁感强强度B的磁场区域，规定电流方向逆时针为正，试画出感应电流随时间变化规律图 【例7】如图所示，一底边长为L、底边上的高也为L的等腰三角形导体线框以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过长为2L、宽为L的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里.t＝0时刻，三角形导体线框的右边刚进入磁场，取沿逆时针方向的感应电流为正方向，则在三角形导体线框穿过磁场区域的过程中，感应电流i随时间t变化的图线可能是( ) A 三角形导体线框进、出磁场时，有效切割长度L有都变小，则I也变小. 再根据楞次定律及安培定则，可知进、出磁场时感应电流的方向相反，进磁场时感应电流方向为正方向，出磁场时感应电流方向为负方向， 故选A. 如图所示，一宽2L的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，一边长为L的正方形导线框abcd位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v通过磁感强强度B的磁场区域，试画出Uab随时间变化规律图 Uab t O t 1．(2021·太原模拟) (多选)如图，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，导线框右侧有两个宽度也为L的有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B、方向分别竖直向下和竖直向上。t＝0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框在外力作用下，以速度v匀速进入并通过磁场区城。规定电流 i沿逆时针方向时为正，磁感线竖直向下时磁通量Φ为正，安培力的合力F向左为正。则以下关于Φ、i、F和线框中的电功率P随时间变化的图像正确的是(　 　) BD [巩固提升] 课堂小结 2.电磁感应中的图像问题 （1)由给定的电磁感应过程求图象 (2)由给定的图象求解物理量 ★线圈进、出单方向磁场，线圈中感应电流方向相反 祝同学们学习愉快 q＝·Δt E＝n I＝ 解析　根据E＝BL有v，I＝＝可知， $