《2019-2020學(xué)年高中物理 全冊模塊要點(diǎn)回眸 第7點(diǎn) 電磁感應(yīng)中的圖象問題學(xué)案 粵教版選修3-2》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年高中物理 全冊模塊要點(diǎn)回眸 第7點(diǎn) 電磁感應(yīng)中的圖象問題學(xué)案 粵教版選修3-2(4頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第7點(diǎn) 電磁感應(yīng)中的圖象問題
電磁感應(yīng)中的圖象問題綜合了法拉第電磁感應(yīng)定律——計算感應(yīng)電動勢的大小、楞次定律——判斷感應(yīng)電流方向、運(yùn)動學(xué)知識——判定運(yùn)動時間以及作圖能力,是對電磁感應(yīng)知識的綜合考查.
1.思維導(dǎo)圖
2.分析方法
對圖象的分析,應(yīng)做到“四明確一理解”:
(1)明確圖象所描述的物理意義;明確各種“+”“-”的含義;明確斜率的含義;明確圖象和電磁感應(yīng)過程之間的對應(yīng)關(guān)系.
(2)理解三個相似關(guān)系及其各自的物理意義:
v-Δv-,B-ΔB-,Φ-ΔΦ-.
3.解決圖象問題的一般步驟
(1)明確圖象的種類,即是B-t圖象還是Φ-t圖象,或者是E-t圖象、i-t圖象
2、等.
(2)分析電磁感應(yīng)的具體過程.
(3)用右手定則或楞次定律確定方向?qū)?yīng)關(guān)系.
(4)結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、牛頓運(yùn)動定律等規(guī)律寫出函數(shù)關(guān)系式.
(5)根據(jù)函數(shù)關(guān)系式,進(jìn)行數(shù)學(xué)分析,如分析斜率的變化、截距等.
(6)畫圖象或判斷圖象.
對點(diǎn)例題 如圖1所示,兩個垂直紙面的勻強(qiáng)磁場方向相反.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B,磁場區(qū)域的寬度均為a,一正三角形(高為a)導(dǎo)線框ABC從圖示位置沿圖示方向勻速穿過兩磁場區(qū)域,以逆時針方向為電流的正方向,感應(yīng)電流I與線框移動距離x的關(guān)系圖象是( )
圖1
解題指導(dǎo) 導(dǎo)線框進(jìn)入左邊磁場時,切割磁感線的有效長度l=
3、2x·tan30°,與x成正比.根據(jù)楞次定律可以判定,導(dǎo)線框進(jìn)入左邊磁場和離開右邊磁場時,電路中的感應(yīng)電流方向均為逆時針方向.導(dǎo)線框在穿越兩個磁場過程中,電路中的感應(yīng)電流方向為順時針方向.分析導(dǎo)線框進(jìn)入、出來過程中有效切割長度可知感應(yīng)電動勢的變化,由I=知,C正確.
答案 C
1.如圖2甲所示,光滑導(dǎo)軌水平放置在與水平方向夾角為60°的斜向左下的勻強(qiáng)磁場中,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示(規(guī)定斜向左下為正方向),導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置,除電阻R的阻值外,其余電阻不計,導(dǎo)體棒ab在水平外力F作用下始終處于靜止?fàn)顟B(tài).規(guī)定導(dǎo)體棒ab內(nèi)a→b的方向為電流的正方向,水平向右的
4、方向為外力F的正方向,則在0~t1時間內(nèi),選項圖中能正確反映流過導(dǎo)體棒ab的電流i和導(dǎo)體棒ab所受水平外力F隨時間t變化的圖象是( )
圖2
答案 D
2.(多選)如圖3所示,兩條邊界平行的有界磁場寬度均為d=0.5m,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=4T,方向垂直于紙面,兩磁場區(qū)域間距也為d.在磁場區(qū)域的左邊界處有一長L=1m、寬d=0.5m的矩形導(dǎo)體線框,線框總電阻為R=2Ω,且線框平面與磁場方向垂直.現(xiàn)使線框以v=0.5m/s的速度勻速穿過磁場區(qū)域,若以初始位置為計時起點(diǎn),規(guī)定穿過線框的磁通量向里為正,則以下關(guān)于線框所受的安培力大小F及穿過線框磁通量Φ隨時間t變化的四個圖象正確
5、的是( )
圖3
答案 AD
解析 0~1s內(nèi),線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=Bdv=1V,由歐姆定律可知,I==0.5A,由安培力公式可知:F=BId=1N;第2s內(nèi),通過線框的磁通量不變,無感應(yīng)電流,安培力為零;第3s內(nèi),線框左、右兩邊均切割磁感線,由右手定則可知,感應(yīng)電動勢方向相同,故線框中總的感應(yīng)電動勢為E′=2Bdv=2V,由歐姆定律可知,I′==1A.線框左、右兩邊所受安培力均為:F1=F2=BI′d=2N,由左手定則可知,兩安培力方向相同,故安培力的合力為4N,A項正確,B項錯誤;當(dāng)t=2.5s時,線框位移x=vt=2.5d,此時通過線框的磁通量為零,C項錯誤,D項正確.
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