内容正文:
2024年高考一轮复习100考点100讲
第13章 电磁感应
第13.6讲 电磁感应+图像
【知识点精讲】
1. 电磁感应图象问题大体上可分为三类
(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象。
(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量。
(3)根据图象定量计算。
2. 分析电磁感应中的图象问题的思路与方法
图象
类型
(1)各量随时间变化的图象:如Bt图象、φt图象、Et图象、It图象、Ft图象等
(2)各量随位移变化的图象:如Ex图象、Ix图象等
问题
类型
(1)由给定的电磁感应过程选出或画出相应的图象(画图象)
(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的问题(用图象)
常用
规律
有关方向
的判断
左手定则、安培定则、右手定则、楞次定律
六类公式
(1)平均感应电动势E=n
(2)平动切割电动势E=Blv
(3)转动切割电动势E=Bl2ω
(4)闭合电路欧姆定律I=
(5)安培力F=BIl
(6)牛顿运动定律及运动学的相关公式等
常用
方法
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
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象进行分析和判断
【方法归纳】
电磁感应图像问题解题步骤
(1)明确图象的种类,即是B-t图还是Φ-t图,或者是E-t图、I-t图等。
(2)分析电磁感应的具体过程判断对应的图象是否分段,共分几段。
(3)用右手定则或楞次定律确定感应电流的方向。
(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式。
(5)根据函数关系式,进行数学分析。
(6)画图象或判断图象。
【最新高考题精练】
1. (2023学业水平等级考试上海卷)如图所示,左侧连接有电阻R的光滑平行导轨处于垂直纸面向里的匀强磁场中,一金属棒置于导轨上,对其施加外力使其运动,所受安培力变化如图所示,取向右为正方向,则外力随时间变化的图像正确的是
2. (多选)(2020·山东等级考)如图所示,平面直角坐标系的第一和第二象限分别存在磁感应强度大小相等、方向相反且垂直于坐标平面的匀强磁场,图中虚线方格为等大正方形。一位于Oxy平面内的刚性导体框abcde在外力作用下以恒定速度沿y轴正方向运动(不发生转动)。从图示位置开始计时,4 s末bc边刚好进入磁场。在此过程中,导体框内感应电流的大小为I,ab边所受安培力的大小为Fab,二者与时间t的关系图象可能正确的是( )
3. (多选)(2019·全国卷Ⅲ)如图,方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨,两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上。t=0时,棒ab以初速度v0向右滑动。运动过程中,ab、cd始终与导轨垂直并接触良好,两者速度分别用v1、v2表示,回路中的电流用I表示。下列图象中可能正确的是( )
A B
C D
4 (多选)(2019·全国卷Ⅱ)如图,两条光滑平行金属导轨固定,所在平面与水平面夹角为θ,导轨电阻忽略不计。虚线ab、cd均与导轨垂直,在ab与cd之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场。将两根相同的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放,两者始终与导轨垂直且接触良好。已知PQ进入磁场时加速度变小恰好为零,从PQ进入磁场开始计时,到MN离开磁场区域为止,流过PQ的电流随时间变化的图象可能正确的是( )
A B
C D
5.(2018·全国卷Ⅱ)如图,在同一水平面内有两根平行长导轨,导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域,区域宽度均为l,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下。一边长为l的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动。线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是( )
【最新模拟题精练】
1. (2023湖北部分名校联考)如图所示,MNQP是边长为L和2L的矩形,在其由对角线划分的两个三角形区域内充满磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场。边长为L的正方形导线框,在外力作用下水平向左匀速运动,线框左边始终与MN平行。设导线框中感应电流i逆时针流向为正。若时左边框与PQ重合,则左边框由PQ运动到MN的过程中,下列图像正确的是( )
A. B.
C. D.
2. (2023浙江台州部分重点高中联考)将一段导线绕成图甲所示的闭合回路,并固定在水平面(纸面)内。回路的边置于垂直于纸面向里