2022年高考物理復(fù)習(xí) 專題10 電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題知識(shí)點(diǎn)主標(biāo)題：電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題副標(biāo)題：剖析考點(diǎn)規(guī)律，明確高考考查重點(diǎn)，為學(xué)生備考提供簡(jiǎn)潔有效的備考策略。關(guān)鍵詞：電磁感應(yīng)、圖像難度：3重要程度：5內(nèi)容：考點(diǎn)剖析：圖像問(wèn)題是一種半定量分析的問(wèn)題，電磁感應(yīng)中常涉及磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁通量、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖線，即B-t圖線、 -t圖線、E-t圖線和I-t圖線。此外，還涉及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流I隨線圈位移x變化的圖線，即E-x圖線和I-x圖線。這些圖像問(wèn)題大體可分為兩類：1.由給出的電磁感應(yīng)過(guò)程選出或畫出正確的圖像；2.由給定的有關(guān)圖像分析電磁感應(yīng)過(guò)程，求解相應(yīng)的物理量。對(duì)電磁感應(yīng)圖像問(wèn)題的考查主要以選擇題為主，是常考知識(shí)點(diǎn)，高考對(duì)第一類問(wèn)題考查得較多。不管是哪種類型，電磁感應(yīng)中圖像問(wèn)題常需要利用右手定則、楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律等規(guī)律。解決此類問(wèn)題的一般步驟：1.明確圖像的種類；2.分析電磁感應(yīng)的具體過(guò)程；3.結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等規(guī)律寫出函數(shù)方程；4.根據(jù)函數(shù)方程，進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，如分析斜率的變化、截距等；5.畫圖像或判斷圖像。在圖像問(wèn)題中經(jīng)常利用類比法，即每一個(gè)物理規(guī)律在確定研究某兩個(gè)量的關(guān)系后，都能類比成數(shù)學(xué)函數(shù)方程以進(jìn)行分析和研究，如一次函數(shù)、二次函數(shù)、三角函數(shù)等。典型例題例1（xx·全國(guó)卷） 紙面內(nèi)兩個(gè)半徑均為R的圓相切于O點(diǎn)，兩圓形區(qū)域內(nèi)分別存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，且不隨時(shí)間變化。一長(zhǎng)為2R的導(dǎo)體桿OA繞O點(diǎn)且垂直于紙面的軸順時(shí)針勻速旋轉(zhuǎn)，角速度為.t0時(shí)，OA恰好位于兩圓的公切線上，如圖所示，若選取從O指向A的電動(dòng)勢(shì)為正，下列描述導(dǎo)體桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖像可能正確的是()【解析】C.只研究金屬棒向右轉(zhuǎn)動(dòng)90°的一段過(guò)程即可：切割磁感線的有效長(zhǎng)度L2Rsin t，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBLvBL(L)B(2Rsin t)22BR2sin2t，可見感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)應(yīng)該按照三角函數(shù)的規(guī)律變化，可以排除A和B，再根據(jù)右手定則，金屬棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)電動(dòng)勢(shì)為正，可排除D，只有C正確。例2（xx·浙江卷） 磁卡的磁條中有用于存儲(chǔ)信息的磁極方向不同的磁化區(qū)，刷卡器中有檢測(cè)線圈。當(dāng)以速度v0刷卡時(shí)，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其Et關(guān)系如圖所示。如果只將刷卡速度改為，線圈中的Et關(guān)系圖可能是()【解析】D.磁卡磁條的磁化區(qū)通過(guò)檢測(cè)線圈時(shí)，檢測(cè)線圈中產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)刷卡速度由v0變成時(shí)，動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的大小由EBlv0變?yōu)镋；刷卡器的長(zhǎng)度一定，當(dāng)刷卡速度由v0變成時(shí)，刷卡時(shí)間由t0變?yōu)?t0，故D選項(xiàng)正確。例3（xx·新課標(biāo)全國(guó)卷） 如圖，在光滑水平桌面上有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R的正方形導(dǎo)線框；在導(dǎo)線框右側(cè)有一寬度為d(d>L)的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的邊界與導(dǎo)線框的一邊平行，磁場(chǎng)方向豎直向下。導(dǎo)線框以某一初速度向右行動(dòng)。t0時(shí)導(dǎo)線框的右邊恰與磁場(chǎng)的左邊界重合，隨后導(dǎo)線框進(jìn)入并通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。下列vt圖像中，可能正確描述上述過(guò)程的是()【解析】D.由于線框在進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程要切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電流，故線框受到安培力的作用做減速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；安培力F安，因v在減小，故F安在減小，加速度a在減小，即線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程做加速度減小的變減速運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；由于d>L，若線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)中仍有速度，則線框?qū)?huì)在磁場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng)直至右邊滑出磁場(chǎng)，線框出磁場(chǎng)過(guò)程仍做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤，D正確。例4（xx·新課標(biāo)全國(guó)卷） 如圖，在水平面(紙面)內(nèi)有三根相同的均勻金屬棒ab、ac和MN，其中ab、ac在a點(diǎn)接觸，構(gòu)成“V”字型導(dǎo)軌。空間存在垂直于紙面的均勻磁場(chǎng)。用力使MN向右勻速運(yùn)動(dòng)，從圖示位置開始計(jì)時(shí)，運(yùn)動(dòng)中MN始終與bac的平分線垂直且和導(dǎo)軌保持良好接觸。下列關(guān)于回路中電流i與時(shí)間t的關(guān)系圖線，可能正確的是() A B C D【解析】A.考查電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題，此類問(wèn)題應(yīng)設(shè)法找縱軸與橫軸的函數(shù)解析式。設(shè)金屬棒單位長(zhǎng)度電阻為R0，bac2，則當(dāng)MN棒切割磁感線的長(zhǎng)度為L(zhǎng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBLv，回路的總電阻RR0(L)，電路中的電流i，即i與t無(wú)關(guān)，A正確。例5（xx·山東） 如圖甲，R0為定值電阻，兩金屬圓環(huán)固定在同一絕緣平面內(nèi)。左端連接在一周期為T0的正弦交流電源上，經(jīng)二極管整流后，通過(guò)R0的電流i始終向左，其大小按圖乙所示規(guī)律變化。規(guī)定內(nèi)圓環(huán)a端電勢(shì)高于b端時(shí)，a、b間的電壓為uab正，下列uab-t圖像可能正確的是( ) 甲 乙 A B C D【解析】C.在第一個(gè)0.25T0時(shí)間內(nèi)，通過(guò)大圓環(huán)的電流為瞬時(shí)針逐漸增加，由楞次定律可判斷內(nèi)環(huán)內(nèi)a端電勢(shì)高于b端，因電流的變化率逐漸減小故內(nèi)環(huán)的電動(dòng)勢(shì)逐漸減小；同理在第0.25T0-0.5T0時(shí)間內(nèi)，通過(guò)大圓環(huán)的電流為瞬時(shí)針逐漸減小，由楞次定律可判斷內(nèi)環(huán)內(nèi)a端電勢(shì)低于b端，因電流的變化率逐漸變大故內(nèi)環(huán)的電動(dòng)勢(shì)逐漸變大。故選項(xiàng)C正確。