電磁感應(yīng)中的圖像和電路問題1考點及要求：(1)磁通量()；(2)法拉第電磁感應(yīng)定律()；(3)楞次定律().2.方法與技巧：解決圖像問題的基本方法：(1)明確圖像種類：Bt圖像、t圖像、Et圖像、It圖像等；(2)分析電磁感應(yīng)的具體過程，結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓運動定律等列出函數(shù)方程；(3)根據(jù)圖像寫出函數(shù)表達式，進行數(shù)學(xué)分析，判斷相關(guān)物理量1(Ut圖像)如圖1所示，abcd是邊長為L，每邊電阻均相同的正方形導(dǎo)體線框，現(xiàn)維持線框以恒定的速度v沿x軸運動，并穿過傾角為45的三角形勻強磁場區(qū)域，磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向里線框b點在O位置時開始計時，則在t時間內(nèi)，a、b二點的電勢差U隨時間t的變化圖線為()圖12(It和Ft圖像)(多選)如圖2所示(俯視圖)，在光滑的水平面上，寬為l的區(qū)域內(nèi)存在一勻強磁場，磁場方向垂直水平面向下水平面內(nèi)有一不可形變的粗細均勻的等邊三角形閉合導(dǎo)體線框CDE(由同種材料制成)，邊長為l.t0時刻，E點處于磁場邊界，CD邊與磁場邊界平行在外力F的作用下線框沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向勻速穿過磁場區(qū)域從E點進入磁場到CD邊恰好離開磁場的過程中，線框中感應(yīng)電流I(以逆時針方向的感應(yīng)電流為正)、外力F(水平向右為正方向)隨時間變化的圖像(圖像中的t，曲線均為拋物線)可能正確的有()圖23(圖像的相互轉(zhuǎn)化)如圖3甲所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成角，M、P兩端接一阻值為R的定值電阻，阻值為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，其他部分電阻不計整個裝置處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上t0時對金屬棒施一平行于導(dǎo)軌的外力F，金屬棒由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運動，通過R的感應(yīng)電流隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示圖中關(guān)于穿過回路abPMa的磁通量和磁通量的瞬時變化率以及a、b兩端的電勢差Uab和通過金屬棒的電荷量q隨時間t變化的圖線，正確的是()圖34在水平桌面上，一個圓形金屬框置于勻強磁場B1中，線框平面與磁場垂直，圓形金屬框與一個水平的平行金屬導(dǎo)軌相連接，導(dǎo)軌上放置一根導(dǎo)體棒ab，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒處于另一勻強磁場B2中，該磁場的磁感應(yīng)強度恒定，方向垂直導(dǎo)軌平面向下，如圖4甲所示磁感應(yīng)強度B1隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示，01 s內(nèi)磁場方向垂直線框平面向下若導(dǎo)體棒始終保持靜止，并設(shè)向右為靜摩擦力的正方向，則導(dǎo)體棒所受的靜摩擦力f隨時間變化的圖像是下列圖中的()圖45矩形線框abcd如圖5甲所示放在勻強磁場中，磁感線方向與線框平面垂直，磁感應(yīng)強度B隨時間變化的圖像如圖乙所示t0時刻，磁感應(yīng)強度的方向垂直紙面向里若規(guī)定導(dǎo)線框中感應(yīng)電流逆時針方向為正，則在04 s時間內(nèi)，線框中的感應(yīng)電流I以及線框的ab邊所受安培力F隨時間變化的圖像為(安培力取向上為正方向)()圖56(多選)如圖6所示，豎直平面(紙面)兩水平線間存在寬度為d的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里一質(zhì)量為m、邊長也為d的正方形線框從磁場上方某處自由落下，t1時刻線框的下邊進入磁場，t2時刻線框的上邊進入磁場，t3時刻線框上邊離開磁場已知線框平面在下落過程中始終與磁場方向垂直，且線框上、下邊始終與磁場邊界平行，不計空氣阻力，則線框下落過程中的vt圖像可能正確的是()圖67如圖7甲所示，在電阻R1 ，面積S10.3 m2的單匝圓形線框中心區(qū)域存在勻強磁場，圓形磁場區(qū)域面積S20.2 m2.若取磁場方向垂直紙面向外為正方向，磁感應(yīng)強度B隨時間的變化規(guī)律可用圖乙描述，則線框中的感應(yīng)電流I(取順時針方向為正方向)隨時間t的變化圖線是()圖78(多選)如圖8所示區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁場的邊界是一上底邊和高均為L的等腰梯形，現(xiàn)把一邊長也為L的正方形單匝線框以水平速度v勻速拉過該磁場區(qū)，磁場區(qū)的磁感應(yīng)強度為B，線框電阻為R，零時刻線框進入磁場，不計一切摩擦，則()圖8A當t時，水平拉力有最大值為B當t時，水平拉力有最大功率為C在0時間內(nèi)，水平拉力做功為D在0和兩段時間內(nèi)水平拉力做功相同答案解析1Dt時刻，ab邊完全進入磁場，電動勢EBLv，ab間的電壓等于路端電壓，UabBLv，C錯誤；t時刻，線框完全進入磁場，ab間的電壓等于電動勢E，A、B錯誤，D正確2BD等邊三角形閉合導(dǎo)線框CDE進入磁場的過程中，穿過線框的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，線框產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為逆時針方向，拉出磁場的過程中，線框產(chǎn)生的感應(yīng)電流為順時針方向，在磁場中運動時感應(yīng)電流為零同時當線框進入或拉出磁場時線框切割磁感線的有效長度隨時間t均勻增大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢、感應(yīng)電流均勻增大，選項B正確，A錯誤；因線框在磁場中勻速運動，所以外力F等于線框受到的安培力，外力Ft2，選項C錯誤，D正確3C設(shè)導(dǎo)軌間距為L，通過R的電流I，由題圖乙知I隨時間均勻增大，則金屬棒ab的速度v隨時間t均勻增大，加速度a為恒量，做勻加速運動磁通量0BS0BLat20，和t2成線性關(guān)系，而不是和t成線性關(guān)系，A錯誤；BLat，t，B錯誤；因UabIR，且It，所以Uabt，C正確；qItt，qt2，D錯誤4D由題意可得：在01 s內(nèi)磁場方向垂直線框平面向下，且逐漸變大，則由楞次定律可得線圈感應(yīng)電流的方向是逆時針，即導(dǎo)體棒的電流方向從b到a.再由左手定則可得安培力方向水平向左，所以靜摩擦力的方向是水平向右為正方向因此只有A、D選項符合而在01 s內(nèi)磁能量均勻增大，則由法拉第電磁感應(yīng)定律可得線圈感應(yīng)電流的大小是恒定的，即導(dǎo)體棒的電流大小是不變的再由FB2IL可得安培力大小不變，所以靜摩擦力的大小也是不變的因此只有D選項符合5C由題圖乙可知，02 s內(nèi)，線圈中磁通量的變化率相同，故02 s內(nèi)電流的方向相同，由楞次定律可知，電路中電流方向為順時針，即電流為負方向；同理可知，24 s內(nèi)電路中的電流為逆時針，即為正方向，且兩段時間內(nèi)電流大小相等，故A、B錯誤；由ES可知，電路中電流大小恒定不變，故由FBIL可知，F(xiàn)與B成正比；01 s內(nèi)電流為由a到b，則由左手定律可知，安培力為正且隨B的減小而逐漸減小，故C正確，D錯誤6AB進入磁場前和通過磁場后，線框只受重力，加速度恒為g.設(shè)線框下邊進入磁場時速度為v，則線框中感應(yīng)電動勢EBdv，由閉合電路歐姆定律有I，安培力FBId，解得：F，若Fmg，則線框勻速穿過磁場，A項正確；若Fmg，則線框減速通過磁場，由牛頓第二定律有：mgma1，可知線框加速度不斷減小，B項正確；若Fmg，線框在磁場中剛開始做加速運動，由牛頓第二定律有mgma2，所以線框加速度不斷減小，當Fmg時線框勻速運動，故C、D項錯7C由題圖乙可知，01 s時間內(nèi)，B增大，由BS得，增大，由楞次定律得感應(yīng)電流是順時針方向，12 s時間內(nèi)，B不變，不變，沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流，23 s時間內(nèi)，B為正值，方向垂直紙面向外，B減小，減小，感應(yīng)電流是逆時針方向，電流是負值，34 s時間內(nèi)，B為負值，方向垂直紙面向里，B增大，增大，感應(yīng)電流沿逆時針方向，由ES2及I得，01 s時間內(nèi)，I0.2 A,12 s時間內(nèi)I0,24 s時間內(nèi)I0.2 A，C正確，A、B、D錯誤8AD結(jié)合題圖分析可知，當t時線框切割磁感線的有效長度最大，安培力最大，則此時水平拉力最大且等于安培力為，故A正確；當t時整個線框完全進入磁場中，左右兩邊切割產(chǎn)生的電動勢大小相同，但總電動勢為零、電流為零、安培力為零、外力的瞬時功率為零，故B錯誤在0時間內(nèi)當線框在磁場中向右移動x時外力Fx2，則外力的平均值，故外力做功WL，C錯誤因在0與兩段時間內(nèi)外力分別為由0增大到和由減小到0,0時間內(nèi)外力變化的逆過程與時間內(nèi)外力的變化情況相同，且兩段時間內(nèi)的位移相同，故這兩段時間內(nèi)外力做功相等，D正確