2019版高考物理總復(fù)習(xí) 第十章 電磁感應(yīng) 10-3-1 電磁感應(yīng)中的圖象問(wèn)題課件.ppt

電磁感應(yīng)中的圖象問(wèn)題 01 02 03 04 課堂互動(dòng) 1 電磁感應(yīng)中常見(jiàn)的圖象問(wèn)題 課堂互動(dòng) 2 處理圖象問(wèn)題的方法處理圖象問(wèn)題首先要分清階段 然后對(duì)每個(gè)階段的導(dǎo)體切割情況或回路磁通量變化情況進(jìn)行詳細(xì)分析 并進(jìn)一步確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 感應(yīng)電流等物理量的變化規(guī)律 有的還需要對(duì)線框進(jìn)行受力分析 運(yùn)動(dòng)分析 然后根據(jù)圖象的縱 橫坐標(biāo)表示的物理量 定性或定量地表示出所研究問(wèn)題的函數(shù)關(guān)系 課堂互動(dòng) 3 處理圖象問(wèn)題要做到 四明確 一理解 圖象分析 四明確 明確圖象所描述的物理意義 明確各種正 負(fù)號(hào)的含義 明確斜率的含義 明確圖象和電磁感應(yīng)過(guò)程之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系 一理解 課堂互動(dòng) 4 電磁感應(yīng)中圖象類選擇題的兩個(gè)常用方法 命題角度1 命題角度1磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的圖象問(wèn)題例1將一段導(dǎo)線繞成圖甲所示的閉合回路 并固定在水平面 紙面 內(nèi) 回路的ab邊置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 中 回路的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的磁場(chǎng) 以向里為磁場(chǎng) 的正方向 其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示 用F表示ab邊受到的安培力 以水平向右為F的正方向 能正確反應(yīng)F隨時(shí)間t變化的圖象是 轉(zhuǎn)到解析 命題角度1 轉(zhuǎn)回原題 A 線框中感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針?lè)较駼 t 0 4s時(shí) 穿過(guò)線框的磁通量為0 005WbC 經(jīng)過(guò)t 0 4s 線框中產(chǎn)生的熱量為0 3JD 前0 4s內(nèi)流過(guò)線框某截面的電荷量為0 2C 命題角度1 變式訓(xùn)練1 多選 如圖甲所示 在水平面上固定一個(gè)匝數(shù)為10匝的等邊三角形金屬線框 總電阻為3 邊長(zhǎng)為0 4m 金屬框處于兩個(gè)半徑為0 1m的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 頂點(diǎn)A恰好位于左邊圓的圓心 BC邊的中點(diǎn)恰好與右邊圓的圓心重合 左邊磁場(chǎng)方向垂直紙面向外 右邊磁場(chǎng)垂直紙面向里 磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化規(guī)律如圖乙所示 則下列說(shuō)法正確是 取3 轉(zhuǎn)到解析 命題角度1 轉(zhuǎn)回原題 命題角度2 命題角度2導(dǎo)體切割磁感線的圖象問(wèn)題例2 2018 東北三校聯(lián)考 多選 如圖所示 M N為同一水平面內(nèi)的兩條平行長(zhǎng)直導(dǎo)軌 左端串聯(lián)電阻R 金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置 金屬桿和導(dǎo)軌的電阻不計(jì) 桿與導(dǎo)軌間接觸良好且無(wú)摩擦 整個(gè)裝置處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 現(xiàn)對(duì)金屬桿施加一個(gè)與其垂直的水平方向的恒力F 使金屬桿從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng) 在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 金屬桿的速度大小為v R上消耗的總能量為E 則下列關(guān)于v E隨時(shí)間變化的圖象可能正確的是 轉(zhuǎn)到解析 命題角度2 解析對(duì)金屬桿ab施加一個(gè)與其垂直的水平方向的恒力F 使金屬桿從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng) 由于金屬桿切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流 受到隨速度的增大而增大的安培力作用 所以金屬桿做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng) 當(dāng)安培力增大到等于水平方向的恒力F時(shí) 金屬桿做勻速直線運(yùn)動(dòng) v t圖象A正確 B錯(cuò)誤 由功能關(guān)系知 開(kāi)始水平方向的恒力F做的功一部分使金屬桿動(dòng)能增大 另一部分轉(zhuǎn)化為電能 被電阻R消耗掉 當(dāng)金屬桿勻速運(yùn)動(dòng)后 水平方向的恒力F所做的功等于R上消耗的總能量E 因此E t圖象可能正確的是選項(xiàng)D 答案AD 轉(zhuǎn)回原題 命題角度2 轉(zhuǎn)到解析 變式訓(xùn)練2將一均勻?qū)Ь€圍成一圓心角為90 的扇形導(dǎo)線框OMN 其中OM R 圓弧MN的圓心為O點(diǎn) 將導(dǎo)線框的O點(diǎn)置于如圖所示的直角坐標(biāo)系的原點(diǎn) 其中第二和第四象限存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B 第三象限存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B 從t 0時(shí)刻開(kāi)始讓導(dǎo)線框以O(shè)點(diǎn)為圓心 以恒定的角速度 沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng) 假定沿ONM方向的電流為正 則線框中的電流隨時(shí)間的變化規(guī)律描繪正確的是 轉(zhuǎn)回原題 命題角度3 轉(zhuǎn)到解析 命題角度3電磁感應(yīng)中雙電源問(wèn)題與圖象的綜合 例3如圖所示為兩個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng) 磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B 方向分別垂直紙面向里和向外 磁場(chǎng)寬度均為L(zhǎng) 距磁場(chǎng)區(qū)域的左側(cè)L處 有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)體線框 總電阻為R 且線框平面與磁場(chǎng)方向垂直 現(xiàn)用外力F使線框以速度v勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域 以初始位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn) 規(guī)定電流沿逆時(shí)針?lè)较驎r(shí)的電動(dòng)勢(shì)E為正 磁感線垂直紙面向里時(shí)磁通量 的方向?yàn)檎?外力F向右為正 則以下關(guān)于線框中的磁通量 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E 外力F和電功率P隨時(shí)間變化的圖象正確的是 命題角度3 轉(zhuǎn)回原題 解析當(dāng)線框運(yùn)動(dòng)L時(shí)開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng) 磁通量開(kāi)始增加 當(dāng)全部進(jìn)入時(shí)達(dá)到最大 此后向外的磁通量增加 總磁通量減小 當(dāng)運(yùn)動(dòng)到2 5L時(shí) 磁通量最小 故選項(xiàng)A錯(cuò)誤 當(dāng)線框進(jìn)入第一個(gè)磁場(chǎng)時(shí) 由E BLv可知 E保持不變 而開(kāi)始進(jìn)入第二個(gè)磁場(chǎng)時(shí) 兩邊同時(shí)切割磁感線 電動(dòng)勢(shì)應(yīng)為2BLv 故選項(xiàng)B錯(cuò)誤 因安培力總是與運(yùn)動(dòng)方向相反 故拉力應(yīng)一直向右 故選項(xiàng)C錯(cuò)誤 拉力的功率P Fv 因速度不變 而線框在第一個(gè)磁場(chǎng)時(shí) 電流為定值 拉力也為定值 兩邊分別在兩個(gè)磁場(chǎng)中時(shí) 由選項(xiàng)B的分析可知 電流加倍 回路中總電動(dòng)勢(shì)加倍 功率變?yōu)樵瓉?lái)的4倍 此后從第二個(gè)磁場(chǎng)中離開(kāi)時(shí) 安培力應(yīng)等于線框在第一個(gè)磁場(chǎng)中的安培力 所以功率應(yīng)等于在第一個(gè)磁場(chǎng)中的功率 故選項(xiàng)D正確 答案D 命題角度3 轉(zhuǎn)到解析 變式訓(xùn)練3 2018 保定模擬 如圖所示為有理想邊界的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng) 磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B 0 5T 兩邊界間距s 0 1m 一邊長(zhǎng)L 0 2m的正方形線框abcd由粗細(xì)均勻的電阻絲圍成 總電阻為R 0 4 現(xiàn)使線框以v 2m s的速度從位置 勻速運(yùn)動(dòng)到位置 則下列能正確反映整個(gè)過(guò)程中線框a b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab隨時(shí)間t變化的圖線是 命題角度3 轉(zhuǎn)回原題