熱點突破：電磁感應中圖象問題1.熱點透析2.典例剖析3.規律方法4.跟蹤訓練第九章電磁感應5.真題演練1/44一、熱點透析1.熱點透析2/44命題熱點

電磁感應中圖象問題

考情分析高考題型：主要是選擇題，也有計算題，作圖題常考類型：1．由給定電磁感應過程選出或畫出正確圖象；2．由給定相關圖象分析電磁感應過程，求解對應物理量.3/441．電磁感應中常見圖象問題4/442.處理圖象問題方法處理圖象問題首先要分清階段，然后對每個階段導體切割情況或回路磁通量改變情況進行詳細分析，并深入確定感應電動勢、感應電流等物理量改變規律，有還需要對線框進行受力分析、運動分析；然后依據圖象縱、橫坐標表示物理量，定性或定量地表示出所研究問題函數關系。5/443．處理圖象問題要做到“四明確、一了解”圖象分析四明確明確圖象所描述物理意義明確各種正、負號含義明確斜率含義明確圖象和電磁感應過程之間對應關系一了解個相同關系及其各自物理意義：6/44二、典例剖析2.典例剖析7/44問題類型由給定電磁感應過程選出正確圖象解題關鍵依據題意分析相關物理量函數關系、分析物理過程中轉折點、明確“＋、－”號含義，結合數學知識做正確判斷類型一據電磁感應過程選擇圖象8/44【例2】(·新課標全國卷Ⅰ，18)如圖(a)，線圈ab、cd繞在同一軟鐵芯上，在ab線圈中通以改變電流，用示波器測得線圈cd間電壓如圖(b)所表示。已知線圈內部磁場與流經線圈電流成正比，則下列描述線圈ab中電流隨時間改變關系圖中，可能正確是(

)轉解析9/44解析由題圖(b)可知c、d間電壓大小是不改變，依據法拉第電磁感應定律可判斷出線圈cd中磁通量改變率是不變，又因已知線圈內部磁場與流經線圈電流成正比，所以線圈ab中電流是均勻改變，選項C正確，A、B、D均錯誤。答案

C轉原題10/441.處理圖象問題普通步驟(1)明確圖象種類，即是B－t圖象還是Φ－t圖象，或者是E－t圖象、I－t圖象等；(2)分析電磁感應詳細過程；(3)用右手定則或楞次定律確定方向對應關系；(4)結正當拉第電磁感應定律、歐姆定律、牛頓運動定律等規律寫出函數關系式；(5)依據函數關系式，進行數學分析，如分析斜率改變、截距等；(6)判斷圖象。方法提煉11/442．電磁感應中圖象類選擇題兩個常看法法(1)排除法：定性地分析電磁感應過程中物理量改變趨勢(增大還是減小)、改變快慢(均勻改變還是非均勻改變)，尤其是物理量正負，排除錯誤選項。(2)函數法：依據題目所給條件定量地寫出兩個物理量之間函數關系，然后由函數關系對圖象作出分析和判斷。方法提煉12/44【變式訓練2】如圖甲所表示，光滑導軌水平放置在斜向下且與水平方向夾角為60°勻強磁場中，勻強磁場磁感應強度B隨時間t改變規律如圖乙所表示(要求斜向下為B正方向)，導體棒ab垂直導軌放置且與導軌接觸良好，除電阻R阻值外，其余電阻不計，導體棒ab在水平外力作用下一直處于靜止狀態。要求a→b方向為電流正方向，水平向右方向為外力正方向，則在0～t1時間內，能正確反應流過導體棒ab電流I和導體棒ab所受水平外力F隨時間t改變圖象是(

)轉解析13/44轉原題14/44問題類型由電磁感應圖象得出物理量和規律分析求解動力學、電路等問題解題關鍵第一個關鍵是破譯，即解讀圖象中關鍵信息(尤其是過程信息)，另一個關鍵是轉換，即有效地實現物理信息和數學信息相互轉換類型二據圖象分析判斷電磁感應過程15/44【例3】

(·四川成都新津中學月考)如圖甲所表示，兩根足夠長平行光滑金屬導軌固定放置在水平面上，間距L＝0.2m，一端經過導線與阻值為R＝1Ω電阻連接；導軌上放一質量為m＝0.5kg金屬桿，金屬桿與導軌電阻均忽略不計，整個裝置處于豎直向上大小為B＝0.5T勻強磁場中。現用與導軌平行拉力F作用在金屬桿上，金屬桿運動v－t圖象如圖乙所表示。(取重力加速度g＝10m/s2)求：(1)t＝10s時拉力大小；(2)t＝10s時電路發燒功率。轉解析16/44轉原題17/44【拓展延伸】在例3中，若拉力F在0～10s內做功為4.53J，則這10s內R上產生熱量Q是多少。解析顯隱18/44【變式訓練3】

(多項選擇)(·山東臨沂質檢)如圖示,螺線管匝數n＝1000匝,橫截面積S＝10cm2,螺線管導線電阻r＝1Ω,電阻R＝4Ω,磁感應強度BB－t圖象如圖乙所表示(以向右為正方向),以下說法正確是(

)A．經過電阻R電流是交變電流B．感應電流大小保持不變C．電阻R兩端電壓為6VD．C點電勢為4.8V轉解析19/44轉原題20/44問題類型由題目給出電磁感應現象畫出所求物理量圖象解題關鍵由題目給出電磁感應過程結合所學物理規律求出所求物理量函數關系式，然后在坐標系中做出相對應圖象類型三圖象描繪21/44【例4】

(?安徽卷，23)如圖所表示，勻強磁場磁感應強度B為0.5T，其方向垂直于傾角θ為30°斜面向上。絕緣斜面上固定有“∧”形狀光滑金屬導軌MPN(電阻忽略不計)，MP和NP長度均為2.5m，MN連線水平，長為3m。以MN中點O為原點，OP為x軸建立一維坐標系Ox。一根粗細均勻金屬桿CD，長度d為3m、質量m為1kg、電阻R為0.3Ω，在拉力F作用下，從MN處以恒定速度v＝1m/s在導軌上沿x軸正向運動(金屬桿與導軌接觸良好)。g取10m/s2。轉解析(1)求金屬桿CD運動過程中產生感應電動勢E及運動到x＝0.8m處電勢差UCD；(2)推導金屬桿CD從MN處運動到P點過程中拉力F與位置坐標x關系式，并在圖中畫出F-x關系圖象；(3)求金屬桿CD從MN處運動到P點全過程產生焦耳熱。5101522/44平移答案轉原題23/44【變式訓練4】

如圖所表示，一寬為l＝40cm勻強磁場區域，磁場方向垂直于紙面向里。一個邊長為a＝20cm正方形導線框位于紙面內，以垂直于磁場邊界恒定速度v＝20cm/s經過該磁場區域，在運動過程中，線框有一條邊一直與磁場區域邊界平行。取它剛進入磁場時刻t＝0，試畫出線框中感應電流隨時間改變規律。轉解析24/44轉原題25/44三、規律方法3.規律方法26/44圖象轉換規律方法問題類型由一個電磁感應圖象分析求解出對應另一個電磁感應圖象問題解題關鍵(1)要明確已知圖象表示物理規律和物理過程；(2)依據所求圖象和已知圖象聯絡，對另一圖象做出正確判斷進行圖象間轉換27/44規律方法問題類型由題目給出電磁感應現象畫出所求物理量圖象解題關鍵由題目給出電磁感應過程結合所學物理規律求出所求物理量函數關系式，然后在坐標系中做出相對應圖象28/44規律方法(1)定性分析物理圖象①要明確圖象坐標軸意義；②借助相關物理概念、公式、定理和定律做出分析判斷．(2)定量計算①搞清圖象所揭示物理規律或物理量間函數關系；②挖掘圖象中隱含條件，明確相關圖線所包圍面積、圖線斜率(或其絕對值)、截距所表示物理意義．

29/44四、跟蹤訓練4.跟蹤訓練30/44【跟蹤訓練】

如圖所表示，一帶鐵芯線圈置于豎直懸掛閉合鋁框右側，與線圈相連導線abcd內有水平向里改變磁場．以下哪種改變磁場可使鋁框向左偏離(

)．解析顯隱31/44【跟蹤訓練】如圖甲示,線圈ABCD固定于勻強磁場中,磁場方向垂直紙面向外,當磁場改變時,線圈AB邊所受安培力向右且改變規律如圖乙所表示,則磁場改變情況可能是下列圖中(

)轉解析32/44轉原題33/44【跟蹤訓練】水平面上兩根足夠長金屬導軌平行固定放置,間距為L,一端經過導線與阻值為R電阻連接；導軌上放一質量為m金屬桿(見圖甲),金屬桿與導軌電阻忽略不計；均勻磁場豎直向下.用與導軌平行恒定拉力F作用在金屬桿上,桿最終將做勻速運動.當改變拉力大小時,相對應勻速運動速度v也會改變，v與F關系如圖乙.(取重力加速度g＝10m/s2)(1)金屬桿在勻速運動之前做什么運動？(2)若m＝0.5kg,L＝0.5m,R＝0.5Ω,磁感應強度B為多大?(3)由v-F圖線截距可求得什么物理量？其值為多少？轉解析(1)金屬桿運動過程中受幾個力作用?勻速運動時滿足什么規律?審題設疑(2)怎樣推導v－-F圖線表示式？FF安F阻34/44轉原題35/44【跟蹤訓練】如圖甲所表示,兩相互平行光滑金屬導軌水平放置,導軌間距L＝0.5m,左端接有電阻R＝3Ω,豎直向下磁場磁感應強度大小隨坐標x改變關系如圖乙所表示.開始導體棒CD靜止在導軌上x＝0處,現給導體棒一水平向右拉力,使導體棒以1m/s2加速度沿x軸勻加速運動,已知導體棒質量為2kg,電阻為2Ω,導體棒與導軌接觸良好,其余電阻不計.求：(1)拉力隨時間改變關系式；(2)當導體棒運動到x＝4.5m處時撤掉拉力,此時導體棒兩端電壓；今后電阻R上產生熱量。

轉解析36/44轉原題37/44【跟蹤訓練】相距L＝1.5m、足夠長金屬導軌豎直放置，質量m1＝1kg金屬棒ab和質量m2＝0.27kg金屬棒cd，均經過本身兩端套環水平地套在金屬導軌上，如圖甲所表示，虛線上方磁場方向垂直紙面向里，虛線下方磁場方向豎直向下，兩處磁場磁感應強度大小相同。ab棒光滑，cd棒與導軌間動摩擦因數μ＝0.75，兩棒總電阻為1.8Ω，導軌電阻不計。ab棒在方向豎直向上、大小按圖乙所表示規律改變外力F作用下，從靜止開始沿導軌勻加速運動，同時cd棒也由靜止釋放。(g取10m/s2)(1)求ab棒加速度大小和磁感應強度B大?。?2)已知在2s內外力F做了26.8J功,求這一過程中兩金屬棒產生總焦耳熱；(3)求出cd棒到達最大速度所需時間t0，并在圖丙中定性畫出cd棒所受摩擦力fcd隨時間改變圖線。轉解析解題時注意圖線截距、斜率或特殊點值利用38/44平移答案轉原題39/44五、真題演練5.真題演練40/44【真題】(·山東卷,18)將一段導線繞成圖甲所表示閉合回路,并固定在水平面(紙面)內.回路ab邊置于垂直紙面向里勻強磁場Ⅰ中.回路圓環區域內有垂直紙面磁場Ⅱ,以向里為磁場Ⅱ正方向,其磁感應強度B隨時間t改變圖象如圖乙所表示.用F表示ab邊受到安培力,以水平向右為F正方向,能正確反應F隨時間t改變圖象是(

).轉解析F41/44轉原題42/44(1)導體棒勻速右移過程,其切割磁場有效長度怎樣改變,感應電動勢怎樣改變?回路總電阻怎樣改變?