2019版高考物理總復習 第十章 電磁感應 10-3-1 電磁感應中的圖象問題課件.ppt

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電磁感應中的圖象問題 01 02 03 04 課堂互動 1 電磁感應中常見的圖象問題 課堂互動 2 處理圖象問題的方法處理圖象問題首先要分清階段 然后對每個階段的導體切割情況或回路磁通量變化情況進行詳細分析 并進一步確定感應電動勢 感應電流等物理量的變化規(guī)律 有的還需要對線框進行受力分析 運動分析 然后根據(jù)圖象的縱 橫坐標表示的物理量 定性或定量地表示出所研究問題的函數(shù)關系 課堂互動 3 處理圖象問題要做到 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 負號的含義 明確斜率的含義 明確圖象和電磁感應過程之間的對應關系 一理解 課堂互動 4 電磁感應中圖象類選擇題的兩個常用方法 命題角度1 命題角度1磁感應強度變化的圖象問題例1將一段導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磁場 中 回路的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的磁場 以向里為磁場 的正方向 其磁感應強度B隨時間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F隨時間t變化的圖象是 轉(zhuǎn)到解析 命題角度1 轉(zhuǎn)回原題 A 線框中感應電流的方向是順時針方向B t 0 4s時 穿過線框的磁通量為0 005WbC 經(jīng)過t 0 4s 線框中產(chǎn)生的熱量為0 3JD 前0 4s內(nèi)流過線框某截面的電荷量為0 2C 命題角度1 變式訓練1 多選 如圖甲所示 在水平面上固定一個匝數(shù)為10匝的等邊三角形金屬線框 總電阻為3 邊長為0 4m 金屬框處于兩個半徑為0 1m的圓形勻強磁場中 頂點A恰好位于左邊圓的圓心 BC邊的中點恰好與右邊圓的圓心重合 左邊磁場方向垂直紙面向外 右邊磁場垂直紙面向里 磁感應強度的變化規(guī)律如圖乙所示 則下列說法正確是 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導體切割磁感線的圖象問題例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)的兩條平行長直導軌 左端串聯(lián)電阻R 金屬桿ab垂直導軌放置 金屬桿和導軌的電阻不計 桿與導軌間接觸良好且無摩擦 整個裝置處于豎直方向的勻強磁場中 現(xiàn)對金屬桿施加一個與其垂直的水平方向的恒力F 使金屬桿從靜止開始運動 在運動過程中 金屬桿的速度大小為v R上消耗的總能量為E 則下列關于v E隨時間變化的圖象可能正確的是 轉(zhuǎn)到解析 命題角度2 解析對金屬桿ab施加一個與其垂直的水平方向的恒力F 使金屬桿從靜止開始運動 由于金屬桿切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢和感應電流 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動 當安培力增大到等于水平方向的恒力F時 金屬桿做勻速直線運動 v t圖象A正確 B錯誤 由功能關系知 開始水平方向的恒力F做的功一部分使金屬桿動能增大 另一部分轉(zhuǎn)化為電能 被電阻R消耗掉 當金屬桿勻速運動后 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D 答案AD 轉(zhuǎn)回原題 命題角度2 轉(zhuǎn)到解析 變式訓練2將一均勻?qū)Ь€圍成一圓心角為90 的扇形導線框OMN 其中OM R 圓弧MN的圓心為O點 將導線框的O點置于如圖所示的直角坐標系的原點 其中第二和第四象限存在垂直紙面向里的勻強磁場 其磁感應強度大小為B 第三象限存在垂直紙面向外的勻強磁場 磁感應強度大小為2B 從t 0時刻開始讓導線框以O點為圓心 以恒定的角速度 沿逆時針方向做勻速圓周運動 假定沿ONM方向的電流為正 則線框中的電流隨時間的變化規(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電磁感應中雙電源問題與圖象的綜合 例3如圖所示為兩個有界勻強磁場 磁感應強度大小均為B 方向分別垂直紙面向里和向外 磁場寬度均為L 距磁場區(qū)域的左側(cè)L處 有一邊長為L的正方形導體線框 總電阻為R 且線框平面與磁場方向垂直 現(xiàn)用外力F使線框以速度v勻速穿過磁場區(qū)域 以初始位置為計時起點 規(guī)定電流沿逆時針方向時的電動勢E為正 磁感線垂直紙面向里時磁通量 的方向為正 外力F向右為正 則以下關于線框中的磁通量 感應電動勢E 外力F和電功率P隨時間變化的圖象正確的是 命題角度3 轉(zhuǎn)回原題 解析當線框運動L時開始進入磁場 磁通量開始增加 當全部進入時達到最大 此后向外的磁通量增加 總磁通量減小 當運動到2 5L時 磁通量最小 故選項A錯誤 當線框進入第一個磁場時 由E BLv可知 E保持不變 而開始進入第二個磁場時 兩邊同時切割磁感線 電動勢應為2BLv 故選項B錯誤 因安培力總是與運動方向相反 故拉力應一直向右 故選項C錯誤 拉力的功率P Fv 因速度不變 而線框在第一個磁場時 電流為定值 拉力也為定值 兩邊分別在兩個磁場中時 由選項B的分析可知 電流加倍 回路中總電動勢加倍 功率變?yōu)樵瓉淼?倍 此后從第二個磁場中離開時 安培力應等于線框在第一個磁場中的安培力 所以功率應等于在第一個磁場中的功率 故選項D正確 答案D 命題角度3 轉(zhuǎn)到解析 變式訓練3 2018 保定模擬 如圖所示為有理想邊界的兩個勻強磁場 磁感應強度均為B 0 5T 兩邊界間距s 0 1m 一邊長L 0 2m的正方形線框abcd由粗細均勻的電阻絲圍成 總電阻為R 0 4 現(xiàn)使線框以v 2m s的速度從位置 勻速運動到位置 則下列能正確反映整個過程中線框a b兩點間的電勢差Uab隨時間t變化的圖線是 命題角度3 轉(zhuǎn)回原題