高考物理---电磁感应中的图象问题

母题十电磁感应中的图象问题【母题来源】2014年全国新课标卷Ⅰ第18题【母题原题】18.如图（a），线圈ab、cd绕在同一软铁芯上，在ab线圈中通以变化的电流，测得cd间的的电压如图（b）所示，已知线圈内部的磁场与流经的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是：【答案】C【试题解析】根据法拉第电磁感应定律，感应电动势即cd线圈中的电压cdBustt，由于磁场是线圈ab中的感应电流产生的，所以BI，综上可得cdIust，即电压大小与线圈中电流的变化率成正比，根据图（b）可判断00.5s和0.51.5ss电流的变化率大小相等，方向相反，即it图象斜率大小相等，方向相反，对照选项C对。【命题意图】本题考查法拉第电磁感应定律的应用，涉及图象问题，意在考查考生分析问题，通过图象获取有用信息的能力和应用数学知识解决问题的能力。【考试方向】电磁感应中常涉及B—t图象、Φ—t图象、E—t图象、I—t图象、F—t图象和v—t图象，还涉及E—x图象、I—x图象等，这类问题既要用到电磁感应的知识，又要结合数学知识求解，对考生运用数学知识解决物理问题的能力要求较高。主要以选择题的形式单独命题，有时也会以信息给予的方式命制计算题。【得分要点】电磁感应中涉及的图线大体上可分为两大类：由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像，或由给定的有关图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量。对图象问题，首先要看两坐标轴代表的物理量，然后再从图线的形状、点、斜率、截距、图线与横轴所围的面积的意义等方面挖掘解题所需的信息。除了从图象上寻找解题信息外，还要结合楞次定律、右手定则判断感应电流的方向，根据法拉第电磁感应定律判断感应电动势大小，结合闭合电流欧姆定律计算感应电流的大小，进而计算安培力大小，或根据电路知识求解其他量。如果线圈或导体做匀速运动或匀变速运动，还有用到平衡条件和牛顿第二定律等知识。1.【2014·湖北省仙桃市高三上学期期末试题】如图，EOF和FOE为空间一匀强磁场的边界，其中OEEO//，OFFO//，且EO⊥OF；OO为∠EOF的角平分线，OO间的距离为l；磁场方向垂直于纸面向里。一边长为l的闭合正方形导线框沿OO方向匀速通过磁场，t=0时刻恰好位于图示位置。规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i与时间t的关系图线可能正确的是2.【2014·郑州高三第一次质量预测】矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直。规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，下列i一t图中正确的是【答案】D3.【2014·湖北八校高三第二次联考】如图所示，两个垂直于纸面的匀强磁场方向相反，磁感应强度的大小均为B，磁场区域的宽度均为a。高度为a的正三角形导线框ABC从图示位置沿x轴正向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在下列图形中能正确描述感应电流I与线框移动距离x关系的是（）4．【2014届高考物理一轮】如右图所示，在坐标系xOy中，有边长为a的正方形金属线框abcd，其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处．在y轴的右侧的Ⅰ、Ⅳ象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界与线框的ab边刚好完全重合，左边界与y轴重合，右边界与y轴平行。t=0时刻，线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域。取沿a→b→c→d→a的感应电流方向为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流i随时间t变化的图线是下图中的（）【答案】A【解析】aaaABCOxyxxxI0-2I0Ia2a3aa2a3aII0-2I0OOII0-I0Oa2a3aII0xO2I0a2a3aABCD5．如图所示，EOF和E＇O＇F＇为空间一匀强磁场的边界，其中EO∥E＇O＇，FO∥F＇O＇，且EO⊥OF；OO＇为∠EOF的角平分线，OO＇间的距离为错误!未找到引用源。；磁场方向垂直于纸面向里。一边长为错误!未找到引用源。的正方形导线框沿OO＇方向匀速通过磁场，t=0时刻恰好位于图示位置。规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流错误!未找到引用源。与时间t的关系图线可能正确的是【答案】B【解析】点评：本题难度较小，主要是判断切割磁感线有效长度来判断电流大小