专题提升Ⅶ 电磁感应中的图像问题-【帮课堂】2023-2024学年高二物理同步学与练（人教版2019选择性必修第二册）

专题提升Ⅶ 电磁感应中的图像问题 模块一 知识掌握 【重难诠释】 1．电磁感应中的图像问题 图像类型 (1)磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动势E和感应电流I随时间t变化的图像，即B－t图像、Φ－t图像、E－t图像和I－t图像 (2)对于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E和感应电流I随导体位移x变化的图像，即E－x图像和I－x图像 问题类型 (1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像 (2)由给定的有关图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量 应用知识 左手定则、右手定则、安培定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律、相关数学知识等 2.解决此类问题的一般步骤 (1)明确图像的类型，是B－t图像、Φ－t图像、E－t图像还是I－t图像等； (2)分析电磁感应的具体过程，合理分段、选取典型过程；根据法拉第电磁感应定律分析电动势大小，由楞次定律分析感应电流(或感应电动势)方向； (3)由欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数方程；根据函数方程进行数学分析，例如分析斜率的变化、截距等； (4)画图像或判断图像． 题型一　E－t或I－t图像 [例题1] （2023•海淀区校级模拟）磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈，当以速度v0刷卡时，在线圈中产生感应电动势。其E﹣t关系如图所示。如果只将刷卡速度改为，线圈中的E﹣t关系可能是（　　） A． B． C． D． [例题2] （2022秋•广州期末）水平放置一个固定的单匝金属圆线圈，磁场正方向和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如图乙变化时，线圈中感应电动势E﹣t图象是（　　） A． B． C． D． [例题3] 如图所示，MNPQ是菱形区域，MP长为2L，QN长为L，在其由对角线QN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QN平行。设导线框中感应电流i逆时针流向为正。若t＝0时左边框与P点重合，则导线框穿过磁场区域的过程中。下列i﹣t图像正确的是（　　） A． B． C． D． 题型二　i－x图像 [例题4] （多选）（2022•吉林模拟）如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为2L，高为L。纸面内直角边长均为L的直角三角形导线框ABC沿x轴正方向做匀速直线运动穿过磁场区域，在t＝0时刻恰好位于图中所示的位置。以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示导线框中的电流跟导线框所走位移的关系图像（i﹣x图像）和导线框受到的安培力大小跟导线框所走位移的关系图像（i﹣x图像）的是（　　） A． B． C． D． [例题5] （2021春•茂名期末）如图所示，纸面内两个宽度均为a的区域内存在着方向相反、磁感应强度大小相等的匀强磁场，纸面内一个边长为的等边三角形闭合金属线框水平向右匀速通过两个磁场区域。已知运动过程中线框的BC边始终与虚线边界平行，若规定逆时针方向为感应电流i的正方向，则从线框的A点进入磁场开始，线框中的感应电流i随线框移动距离x变化的i﹣x图象正确的是（　　） A． B． C． D． [例题6] （2022春•上栗县校级月考）如图所示，空间分布着宽为2L，方向垂直于纸面向里的匀强磁场。一边长为L的正方形金属线框从磁场左边界匀速向右通过磁场区域。规定逆时针方向为电流的正方向，则感应电流随位移变化的关系图象（i﹣x）正确的是（　　） A． B． C． D． 题型三　F－t图像 [例题7] （2022春•莆田期末）如图（a）所示“⊂”形金属导轨固定在水平面上，右端放有一与导轨垂直的金属棒PQ，整个装置处于竖直方向的磁场中，磁感应强度B随时间t按图（b）规律变化，整个过程金属棒保持静止。规定竖直向上为磁场的正方向，水平向右为金属棒受到安培力F的正方向。下列F﹣t图像中正确的是（　　） A． B． C． D． [例题8] （2022春•重庆期末）如图甲所示，线圈abcd固定于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度随时间的变化情况如图乙所示。下列所示关于ab边所受安培力随时间变化的F﹣t图象中（规定安培力方向向左为正），可能正确的是（　　） A． B． C． D． [例题9] （2022春•深圳校级期中）一边长为L的正方形线框位于一个方向垂直线框平面向里的磁场中，如图甲所示，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示．以F表示线框ab边所受到的安培力，以安培力向上为正．则下列F﹣t图象中正确的是（　　） A． B． C． D． 模块二 巩固提高 1. （2023春•昆山市期末）如图所示，xOy平面第三、四