電磁感應圖像.ppt

1、電磁感應中的圖像問題,圖像問題,可以看出物理量的變化趨勢 直觀地揭示出量與量之間的關系 有關圖象試題的設計意圖明顯由“注重對狀態(tài)的分析”轉化為“注重對過程的理解和處理”。,電磁感應中常涉及磁感應強度B、磁通量、感應電動勢和感應電流I隨時間t變化的圖象，有時還會涉及到感應電動勢和感應電流I隨線圈位移x變化的圖象。 這些圖象問題大致可分為兩類: (1)由給定的電磁感應過程選出或畫出正確的圖象；(2)由給定的有關圖象分析電磁感應過程，求解相應的物理量。 解這類問題需應用右手定則、楞次定律和法拉第電磁感應定律進行分析。,如圖所示，固定在水平桌面上的金屬框架若以x軸正方向作為力的正方向，線框在圖示位置的

2、時刻作為時間的零點，則在線框向右勻速通過磁場的過程中，磁場對線框的作用力F隨時間t的變化圖線為圖中的哪個圖？（ ）,B,一閉合線圈固定在垂直于紙面的勻強磁場中,設向里為磁感強度B的正方向，線圈中的箭頭方向為電流I的正方向如左圖所示已知線圈中感應電流I隨時間變化的圖像如右圖所示，則磁感強度B隨時間變化的圖像可能是右圖中的 （ ）,CD,一矩形線圈位于一隨時間t變化的勻強磁場中，磁場方向垂直于線圈所在的平面（紙面）向里，如圖1所示，磁感應強度B隨t的變化規(guī)律如圖2示，以I表示線圈中的感應電流，以圖1上箭頭所示方向為正，則以下的I-t圖中正確的是：（ ）,A,如圖所示，在x0的區(qū)域內存在勻強磁場，磁

3、場的方向垂直于xy平面（紙面）向里。具有一定電阻的矩形線框abcd位于xy平面內，線框的ab邊與y軸重合。令線框從t=0的時刻起由靜止開始沿x軸正方向做勻加速運動，則線框中的感應電流I隨時間t的變化圖線It圖可能是下圖中的哪一個？ （取逆時針方向的電流為正） ( ),D,如圖(1)所示，在x軸上方有垂直紙面向外的勻強磁場，在x軸下方有垂直紙面向里的勻強磁場在xOy平面上有一個導線框oab， ab段是1/4 圓弧。導線框由圖示位置開始計時，以恒定的角速度在xOy平面內繞O點逆時針轉動，在其轉動一周的過程中，導線中的感應電流隨時間變化的規(guī)律應是圖(2)中的哪一個？ (以逆時針方向為電流正方向) （

4、 ）,B,如圖1示，邊長L=0.1m，電阻R=0.2的正方形線框，以速度v=0.2m/s勻速穿過寬度均為L的兩個勻強磁場，這兩個磁場的方向相反，都和紙面垂直，磁感應強度B的大小均為0.5T，線框運動方向與線框的一邊平行且與磁場邊緣垂直，取逆時針方向的電流為正方向，在穿過磁場的過程中，線框中產生的感應電流隨時間變化的圖像是圖2中的（ ）,C,如圖所示是高頻焊接原理示意圖，線圈中通以高頻交流電，待焊接的金屬工件中就會產生感應電流，由于焊縫處有接觸電阻，從而產生焦耳熱，使溫度升高，將金屬熔化，焊接在一起。我國生產的自行車架就是用這種法焊接的，為了使焊接處單位時間內產生較大的焦耳熱，可以采取的措施是

5、A提高交流電的頻率 B增大焊縫處電阻 C增大線圈的面積 D適當增大線圈導線中的電流,畫出本題中焊管中的磁通量隨時間變化的圖象，可以看出，磁通量的最大值增大而時間不變的話，磁通的變化率也增大。,如圖(1)所示，垂直紙面向里的勻強磁場寬度為L，磁感應強度為B一個單匝線圈abcdef的電阻為R，以恒定速度v垂直于B的方向穿過磁場區(qū)，ab邊長為l1，bc、cd、de各邊邊長依次為l2, l3, l4，以ab進入磁場區(qū)為計時的起點t=0，試求： (1) 畫出線圈中感應電流(以逆時針方向為電流的正正向)I隨時間t 變化的函數(shù)圖像； (2) 畫出對線圈所施加的水平拉力(以向右為拉力的正向)F隨t變化的函數(shù)圖

6、像； (3)計算拉力F所做的功,解：(1)線圈以v勻速穿過磁場區(qū)時，線圈內感應電流I隨時間t變化的圖像如圖(2)所示圖中各量為,t1=(l2-l4)/v,t2=l2/v,t3=L /v,t4=(L+l2-l4)/v,t5=(L+l2)/v,I1= I4= Bl1 v/R,I2= I3= Bl3 v/R,(2)對線圈所施加的水平拉力F隨時間t 變化的圖像如圖所示圖中橫坐標各量 與(1)同，縱坐標各量為,(3)在線圈進、出磁場過程中，水平拉力F始終做正功，即,F1=B2l12v/R,F2=B2l32v/R,勻強磁場的磁感應強度B=0.2T，磁場寬度L=3m，一正方形金屬框邊長ab= L =1m，每

7、邊電阻r=0.2，金屬框以速度v=10 m/s勻速穿過磁場區(qū)，其平面始終保持與磁感應線方向垂直，如圖示，求： （1）畫出金屬框穿過磁場區(qū)的過程中，金屬框內感應電流的I-t圖線（要求寫出作圖依據(jù)） （2）畫出ab兩端電壓的U-t圖線（要求寫出作圖依據(jù)）,解：,(1)金屬框進入磁場區(qū)時，E1=B l v=2 (V),I1=E1/4r=2.5A方向逆時針，持續(xù)時間t1= l /v=0.1s,在磁場中運動時 E2=0 t2= (l- l ) /v=0.2s,穿出磁場區(qū)時, E3=B l v =2 (V),I3=E3/4r=2.5A方向順時針，持續(xù)時間t3= l/v=0.1s,I-t圖線如圖2示,(2)

8、進入磁場區(qū)時，U1=I1 r=0.5V,在磁場中運動時 U2= B l v=2 (V),出磁場區(qū)時, U3=E3-I3 r=1.5V,U- t圖線如圖3示,圖(1)中abcd是一邊長為l、具有質量的剛性導線框，位于水平面內，bc邊中串接有電阻R，導線的電阻不計，虛線表示一勻強磁場區(qū)域的邊界，它與線框的ab邊平行，磁場區(qū)域的寬度為2l，磁感應強度為B，方向豎直向下線框在一垂直于ab邊的水平恒定拉力作用下，沿光滑水平面運動，直到通過磁場區(qū)域已知ab邊剛進入磁場時,線框便做勻速運動,此時通過電阻R的電流大小為i0, 試在下圖的i-x坐標上定性畫出：從導線框剛進入磁場到完全離開磁場的過程中，流過電阻R的電流i 的大小隨ab邊的位置坐標x變化的曲線,解答：,進入磁場時，作勻速運動，F(xiàn)安 =F，i=i0；,全部進入時，磁通量不變，無感應電流，線框 作加速運動；,ab邊剛出磁場時的速度大于進磁場時的速度， ii0；拉力FF安，線框