电磁感应图象问题分类讲解电磁感应的图象问题是新课标高考命题的热点问题之一,在2012、2013、2014、2017年的全国卷中都出现了电磁感应的图象问题探其原因是此类问题能较好的将楞次定律、法拉第电磁感应定律、动力学及功能规律有机组合,借以考查学生的推理能力、分析综合能力。所以复习时要予以重视,具体做法就是分类讲练,各个击破,如何分类具体如下。一、利用感生类图象考查学生的推理能力【例1】(2017山东省潍坊模拟)在如图1甲所示的电路中电阻R1R22R圆形金属线圈半径为r1线圈导线的电阻为R半径为r2r2r的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图1乙所示,图线与横、纵轴的交点坐标分别为A和B其余导线的电阻不计,闭合S至1时刻,电路中的电流已稳定,下列说法正确的是()
A电容器上极板带正电
B电容器上极板带正电
B0r12C线圈两端的电压为t0
4B0r22D线圈两端的电压为5t0
【解析】由楞次定律知圆形金属线圈内的感应电流方向为顺时针金属线圈相当于电源电源内部的电流从负极流向正极则电容器的下极板带正电上极板带负电A项错误B项正确由法拉第电磁感应定律知感应电动势为E
BB由闭合电路欧姆定律S0r22,ttt0
4B0r22E得感应电流为所以线圈两端的电压UIR1R2C项错RR1R25t0
误D项正确。【答案】BD【总结】解决感生类电磁感应图象问题主要掌握以下三步1分清种类。如本例为Bt图象分析时要理清磁通量变化的原因是磁感应强度变化还是
f有效面积变化对应原理为E
BSBS和E
B其中是Bt图象中图线的斜率ttt
若斜率不变则感应电动势是恒定。2找准方法。感生电动势产生的感应电流方向一般用楞次定律结合安培定则来判定。3三个注意。注意初始时刻的特征如初始时刻感应电流是否为零感应电流的方向如何注意看电磁感应发生的过程分为几个阶段这几个阶段是否和图象变化相对应注意观察图象的变化趋势看图象斜率的大小、图象的曲直是否和物理过程对应。二、利用动生类图象考查学生的分析综合能力1平动切割类【例2】(导体框平动)如图所示等腰直角区域EFG内有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场直角边CF长度为2L现有一电阻为R的闭合直角梯形导线框ABCD以恒定速度v水平向右匀速通过磁场t0时刻恰好位于图示位置即BC与EF在一条直线上且C与E重合r