高中三年級(jí)下學(xué)期物理《電磁感應(yīng)圖像問題》課件

電磁感應(yīng)中的圖像問題年級(jí)：高三年級(jí)下學(xué)科：物理（統(tǒng)編版）1.根據(jù)電磁感應(yīng)過程選擇圖象電磁感應(yīng)的圖象問題有以下類型：2.根據(jù)圖象分析判斷電磁感應(yīng)過程3.根據(jù)電磁感應(yīng)過程的分析描繪圖象分析電磁感應(yīng)圖象問題的思路：沖量的分析動(dòng)量的分析功的分析能量的分析例1.如圖甲所示，固定在水平桌面上的光滑金屬框架cdeg處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿ab與金屬框架接觸良好。在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn)d、e之間連接一個(gè)電阻R，其他部分電阻忽略不計(jì)?，F(xiàn)用一水平向右的外力F作用在金屬桿ab上，使金屬桿由靜止開始向右在框架上滑動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中桿ab始終垂直于框架。圖乙是金屬桿運(yùn)動(dòng)的v-t圖像，則下圖中可以表示外力F隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖像是（）A．B．C．D．題型1：分析過程選圖像源：ab桿切割磁感線E=BLV路：I=力：F安=BIL運(yùn)動(dòng)：乙圖可知?jiǎng)蚣铀僦本€運(yùn)動(dòng)設(shè)v=at解得：

C題型2：根據(jù)圖像分析過程A．圓環(huán)所受安培力的方向始終不變B．圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿順時(shí)針方向C．圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為D．圓環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為例2.空間存在一方向與紙面垂直、大小隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場，其邊界如圖中虛線MN所示，一硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線的電阻率為ρ、橫截面積為S，將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi)，圓心O在MN上。t=0時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖所示。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示，則在t=0到t=t1的時(shí)間間隔內(nèi)（）MNOOB0t0t1tB源：左半圓內(nèi)磁通量變化力：FA=BILMNOOB0t0t1tB（L=2r;B隨t變化，在t0時(shí)刻方向變化)恒定不變恒定不變A．圓環(huán)所受安培力的方向始終不變B．圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿順時(shí)針方向C．圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為D．圓環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為×√√×題型3：分析過程描繪圖像例3.如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.5T，其方向垂直于傾角θ為30°的斜面向上。絕緣斜面上固定有“∧”形狀的光滑金屬導(dǎo)軌MPN(電阻忽略不計(jì))，MP和NP長度均為2.5m，MN連線水平，長為3m。以MN中點(diǎn)O為原點(diǎn)，OP為x軸建立一維坐標(biāo)系Ox。一根粗細(xì)均勻的金屬桿CD，長度d=3m、質(zhì)量m=1kg、電阻R=0.3Ω，在拉力F的作用下，從MN處以恒定速度v＝1m/s在導(dǎo)軌上沿x軸正向運(yùn)動(dòng)(金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好)。g取10m/s2(1)求金屬桿CD運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E及運(yùn)動(dòng)到x＝0.8m處電勢差UCD；(2)推導(dǎo)金屬桿CD從MN處運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)過程中拉力F與位置坐標(biāo)x的關(guān)系式，并在圖中畫出F－x關(guān)系圖象；(3)求金屬桿CD從MN處運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的全過程產(chǎn)生的焦耳熱。金屬桿CD在勻速運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢：E＝Bdv，解得E＝1.5V(D點(diǎn)電勢高)當(dāng)x＝0.8m時(shí)，金屬桿在導(dǎo)軌間的電勢差為零；設(shè)此時(shí)桿在導(dǎo)軌外的長度為L外，則L外＝d－2(OP-x)tan370＝1.2m由幾何關(guān)系有：OP=2m

MPO=370由楞次定律判斷D點(diǎn)電勢高,故：CD兩端電勢差UCD＝－BL外v解得：UCD＝－0.6V（1）求金屬桿CD運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E及

運(yùn)動(dòng)到x＝0.8m處電勢差UCD（2）桿在導(dǎo)軌間的長度L與位置x關(guān)系是：

根據(jù)平衡條件：F=F安+mgsin300F＝（12.5－3.75x)N(0≤x≤2m)51510F－x圖象如圖所示電阻：電流：桿受到的安培力：外力F所做的功WF等于F－x圖線下所圍的面積，即：而桿的重力勢能增加量ΔEp＝mgOPsin30051510故全過程產(chǎn)生的焦耳熱Q＝WF－ΔEp＝7.5J（3）求金屬桿CD從MN處運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的全過程產(chǎn)生