1、專題三：電磁感覺與圖像目標：1結構化知識2圖象類問題的種類、選擇與應用原理：電磁感覺中常涉及磁感覺強度B、磁通量、感覺電動勢E和感覺電流I隨時間t變化的圖象，即Bt圖象、t圖象、Et圖象和It圖象等關于切割磁感線產生感覺電動勢和感覺電流的情況還常涉及感覺電動勢E和感覺電流I隨線圈位移x變化的圖象，即Ex圖象和Ix圖象。這些圖象問題大體上可分為兩類：由給定的電磁感覺過程選出或畫出正確的圖象，或由給定的有關圖象解析電磁感覺過程，求解相應的物理量電磁感覺中的圖象問題的解析，要抓住磁通量的變化可否均勻，從而推知感覺電動勢(電流)可否大小恒定，用楞次定律或右手定則判斷出感覺電動勢(感覺電流)的方向，從而

2、確定其正負，以及在坐標中的范圍解析回路中的感覺電動勢或感覺電流的大小，要利用法拉第電磁感覺定律來解析，有些圖象還需要畫出等效電路圖來輔助解析無論是哪一各種類的圖象，都要注妄圖象與解析式(物理規律)和物理過程的對應關系，都要用圖線的斜率、截距等的物理意義去解析問題案例：例1閉合矩形導線框abcd固定在勻強磁場中，磁場的方向與導線框所ab在平面垂直，磁感覺強度B隨時間t變化的規律以下列圖。規定垂直紙面向里為磁場的正方向，abcda的方向為線框中感覺電流的正方向，水平向右為安培力的正方向。關于線框中的電流i與ad邊所受的安培力Fdc隨時間t變化的圖象，以下正確的選項是B/TB0t/s1234-B0i

3、/Ai/AF/NF/NI0I0F0F0Ot/st/st/sO23O123O12342341441-I0A-I0B-F0C-F0Dt/s例2勻強磁場的磁感覺強度B=0.2T，磁場寬度l=3m，一正方形金屬框邊長ab=l=1m，每邊電阻r=0.2，金屬框以速度v=10m/s勻速穿過磁場區，其平面向來保持與磁感覺線方向垂直，如圖示，求：（1）畫出金屬框穿過磁場區的過程中，金屬框內感覺電流的I-t圖線（要求寫出作圖依據）（2）畫出ab兩端電壓的U-t圖線（要求寫出作圖依據）變式1。（2010上海物理）如右圖，一有界地域內，存在著磁感覺強度大小均為B，方向分別垂直于圓滑水平桌面向下和向上的勻強磁場，磁場

4、寬度均為L，邊長為L的正方形框abcd的bc邊緊靠磁場邊緣置于桌面上，使線框從靜止開始沿x軸正方向勻加速經過磁場所區，若以逆時針方向為電流的正方向，能反響線框中感覺電流變化規律的是圖變式2、以下列圖，LOOL為一折線，它所形成的兩個角LOO和OOL均為45.折線的右側有一勻強磁場，其方向垂直于紙面向里，一邊長為l的正方形導線框沿垂直于OO的方向以速度做勻速直線運動，在t0時刻恰好位于圖中所示的地址以逆時針方向為導線框中電流的正方向，在下面四幅圖中能夠正確表示電流時間(It)關系的是(時間以l/v為單位)()v變式3、如圖95-2所示,兩個垂直紙面的勻強磁場方向相反,磁感覺強度的大小均為B,磁場

5、所區的寬度均為a,一正三角形(高度為a)導線框ABC從圖示地址沿圖示方向勻速穿過兩磁場所區,以逆時針方向為電流的正方向,在圖中感覺電流與線框搬動距離x的關系圖象正確的選項是()I例3以下列圖，圓滑平行金屬導軌MN、PQ所在平面與水平面成角，M、P兩端接有阻值為R的定值電阻。阻值為r的金屬棒ab垂直導軌放置，其他部分電阻不計。整個裝置處在磁感覺強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向上。從t=0時刻開始棒碰到一個平行于導軌向上的外力F，由靜止開始沿導軌向上運動，運動中棒向來與導軌垂直，且接觸良好，經過R的感覺電流隨時間t變化的圖象如圖2所示。下面分別給出了穿過回路abPM的磁通量、磁通量的變

6、化率t、棒兩端的電勢差Uab和經過棒的電荷量q隨時間變化的圖象，其中正確的是（）例4（2011年高考浙江理綜卷）如圖甲所示，在水平面上固定有長為L=2m、寬為d=1m的金屬“U”型導軌，在“U”型導軌右側l=0.5m范圍內存在垂直紙面向里的勻強磁場，且磁感覺強度隨時間變化規律如圖乙所示。在t=0時刻，質量為m=0.1kg的導體棒以v0=1m/s的初速度從導軌的左端開始向右運動，導體棒與導軌之間的動摩擦因數為=0.1，導軌與導體棒單位長度的電阻均為=0.1/m，不計導體棒與導軌之間的接觸電阻及地球磁場的影響（取g=10m/s2）。經過計算解析4s內導體棒的運動情況；計算4s內回路中電流的大小，并

7、判斷電流方向；lB/T計算4s內回路產生的焦耳熱。0.4v0d0.30.20.1t/sLO1234圖甲圖乙課后練習：1一個圓形線圈位于一隨時間t變化的勻強磁場內，磁場方向垂直線圈所在的平面(紙面)，如圖(甲)所示，磁感覺強度B隨時間t變化的規律如圖(乙)所示。以下關于感覺電流的大小和方向的判斷，正確的選項是()At3時刻的感覺電流最大Bt4時刻的感覺電流最大Ct1和t2時刻感覺電流方向相同Dt2和t4時刻感覺電流方向相同2如圖(甲)所示，在水平絕緣的桌面上，一個用電阻絲構成的閉合矩形線框置于勻強磁場中，線框平面與磁場垂直，磁感覺強度B隨時間t的變化關系如圖(乙)所示。圖1026中分別是線框中的

8、感覺電流i隨時間t變化的圖線和ab邊碰到的安培力F隨時間t變化的圖線，其中可能正確的選項是()3以下列圖，一個邊長為l的正方形虛線框內有垂直于紙面向里的勻強磁場；一個邊長也為l的正方形導線框所在平面與磁場方向垂直；虛線框對角線ab與導線框的一條邊垂直，ba的延長線均分導線框。在t0時，使導線框從圖示地址開始以恒定速度沿ab方向搬動，直到整個導線框離開磁場所區。以i表示導線框中感覺電流的強度，取逆時針方向為正。以下表示it關系的圖示中，可能正確的選項是()4在PQ、QR地域中存在著磁感覺強度大小相等、方向相反的勻強磁場，磁場方向均垂直于紙面。一導線框abcdefa位于紙面內，框的鄰邊都互相垂直，

9、bc邊與磁場的界線P重合。導線框與磁場所區的尺寸以下列圖。從t0時刻開始，線框勻速向右穿過兩個磁場所區，以abcdef為線框中的電動勢E的正方向，以下四個Et關系表示圖中正確的選項是()以下列圖，空間存在兩個磁場，磁感覺強度大小均為B，方向相反且垂直紙面，MN、PQ為其界線00為其對稱軸一導線折成邊長為l的正方形閉合線框abcd，線框在外力作用下由紙面內圖示地址從靜止開始向右做勻加速運動，若以逆時針方向為電流的正方向，則從線框開始運動到曲邊剛進入到PQ右側磁場的過程中，能反響線框中感覺電流隨時間變化規律的圖象是ABCD6如圖甲所示，兩固定的豎直圓滑金屬導軌足夠長且電阻不計。兩質量、長度均相同的

10、導體棒c、d，置于界線水平的勻強磁場上方同一高度h處。磁場寬為c、dh3h，方向與導軌平面垂直。先由靜止釋放c，c剛進入磁場即勻速運動，此時再由3h靜止釋放，兩導體棒與導軌向來保持優異接觸。用ac表示c的加速度，kd表示ddE的動能，xc、xd分別表示c、d相對釋放點的位移。圖乙中正確的選項是圖甲acacEkdEkdOh2h3h4h5hxcOxcOh2h3h4h5hxdOh2h3h4h5hxdh2h3h4h5h圖乙ABCD7如圖（a）所示，圓滑且足夠長的平行金屬導軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導軌間距L0.2m，電阻R0.4，導軌上停放一質量m0.1Kg，電阻r0.1的金屬桿，導軌電阻不計

11、，整個裝置處于磁感強度B0.5T的勻強磁場中，磁場方向豎直向下?，F在一外力F沿水平方向拉桿，使之由靜止開始運動，若理想電壓表的示數U隨時間t的變化關系如圖（b）所示1）試解析說明金屬桿的運動情況；2）求第2s末外力F的瞬時功率。選做(只寫結果)以下列圖，豎直平面內有一半徑為r、電阻為1、粗細均勻的光R滑半圓形金屬環，在、處與相距為2r、電阻不計的平行圓滑金屬軌道、相接，MNMENFEF之間接有電阻2，已知112，24。在上方及下方有水平方向的勻強磁RRRRRMNCD場I和，磁感覺強度大小均為。現有質量為、電阻不計的導體棒，從半圓環的Bmab最高點A處由靜止下落，在下落過程中導體棒向來保持水平，

12、與半圓形金屬環及軌道接觸優異，設平行軌道足夠長。已知導體棒ab下落r/2時的速度大小為v1，下落到MN處的速度大小為v2。求導體棒ab從A下落r/2時的加速度大小。(2)若導體棒ab進入磁場后棒中電流大小向來不變，求磁場I和之間的距離h和R2上的電功率P2。若將磁場的CD界線略微下移，導體棒ab剛進入磁場時速度大小為v3，要使其在外力F作用下做勻加速直線運動，加速度大小為a，求所加外力F隨時間變化的關系式。以下列圖，勻強磁場中有兩條水平放置的電阻可忽略的圓滑平行金屬軌道，軌道左端接一個阻值為R的電阻，R兩端與電壓傳感器相連。一根導體棒(電阻為r)垂直軌道放置，從t=0時刻起對其施加向來右的水平恒力F，使其由靜止開始向右運動。用電壓傳感器瞬時采集電阻R兩端的電壓，并用計算機繪制出-t圖象。若施加在導體棒上UU的水平恒力連續作用一段時間后撤去，那么計算機繪制的圖象可能是UUUU接電壓F電傳R感腦tottottottotABCD變式訓練2、如圖953所示，中兩條平行虛線之間存在勻強磁場，虛線間的距離為l，磁場方向垂直紙面向里abcd是位于紙面內的梯形線圈，ad與bc間的距離也為l.t0時刻，bc邊與磁場所區界線重合(如圖)現令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場所區界線的方向穿過磁場所區取沿abcda的感覺電流方向為正，則在線圈穿越磁