PAGEPAGE1電磁感應中的圖象問題 如圖所示，導體棒沿兩平行導軌從圖中位置以速度v向右勻速通過一正方形abcd磁場區(qū)域，ac垂直于導軌且平行于導體棒，ac右側(cè)的磁感應強度是左側(cè)的2倍且方向相反，導軌和導體棒的電阻均不計，下列關(guān)于導體棒中感應電流和所受安培力隨時間改變的圖象正確的是（規(guī)定電流由M經(jīng)R到N為正方向，安培力向左為正方向）A．B．C．D．【參考答案】AC【名師點睛】本題運用半定量的探討方法，通過法拉第電磁感應定律、歐姆定律、安培力公式得到感應電流和安培力的表達式，再進行分析，要留意公式E=BLv中L是有效的切割長度．【學問補給】電磁感應中的圖象問題圖象問題是一種半定量分析的問題，電磁感應中常涉及磁感應強度B、磁通量Φ、感應電動勢E和感應電流I隨時間t改變的圖線，即B–t圖線、Φ–t圖線、E–t圖線和I–t圖線。此外，還涉及感應電動勢E和感應電流I隨線圈位移x改變的圖線，即E–x圖線和I–x圖線。這些圖象問題大體可分為兩類：1．由給出的電磁感應過程選出或畫出正確的圖象；2．由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應過程，求解相應的物理量。對電磁感應圖象問題的考查主要以選擇題為主，是常考學問點，高考對第一類問題考查得較多。不管是哪種類型，電磁感應中圖象問題常須要利用右手定則、楞次定律和法拉第電磁感應定律等規(guī)律。3．常見題型：圖象的選擇、圖象的描繪、圖象的轉(zhuǎn)換、圖象的應用。4．所用規(guī)律：一般包括：左手定則、安培定則、楞次定律、法拉第電磁感應定律、歐姆定律、牛頓運動定律等。解決此類問題的一般步驟：a．明確圖象的種類；b．分析電磁感應的詳細過程；c．結(jié)合法拉第電磁感應定律、歐姆定律、牛頓運動定律等規(guī)律寫出函數(shù)方程；d．依據(jù)函數(shù)方程進行數(shù)學分析。如斜率及其改變、兩軸的截距、圖線與橫坐標軸所圍圖形的面積等代表的物理意義。e．畫圖象或推斷圖象；在圖象問題中常常利用類比法，即每一個物理規(guī)律在確定探討某兩個量的關(guān)系后，都能類比成數(shù)學函數(shù)方程以進行分析和探討，如一次函數(shù)、二次函數(shù)、三角函數(shù)等。如圖，在光滑水平桌面上有一邊長為L、電阻為R的正方形導線框；在導線框右側(cè)有一寬度為d（d>L）的條形勻強磁場區(qū)域，磁場的邊界與導線框的一邊平行，磁場方向豎直向下。導線框以某一初速度向右行動。t=0時導線框的右邊恰與磁場的左邊界重合，隨后導線框進入并通過磁場區(qū)域。下列v–t圖象中，可能正確描述上述過程的是矩形導線框abcd放在勻強磁場中，磁感線方向與線圈平面垂直，磁感應強度B隨時間改變的圖象如圖所示，t=0時刻，磁感應強度的方向垂直紙面對里。若規(guī)定導線框中感應電流逆時針方向為正，安培力方向取向上為正。則在0～4s時間內(nèi)，線框中的感應電流I、ab邊所受安培力F隨時間改變的圖象正確的是A． B．C． D．如圖1所示，線圈abcd固定于勻強磁場中，磁場方向垂直紙面對外，磁感應強度隨時間的改變狀況如圖2所示。下列關(guān)于ab邊所受安培力隨時間改變的F–t圖象（規(guī)定安培力方向向右為正）正確的是如圖所示，水平面上有兩根足夠長的光滑平行金屬導軌MN和PQ，兩導軌間距為l，電阻均可忽視不計。在M和P之間接有阻值為R的定值電阻，導體桿ab電阻為r并導軌接觸良好。整個裝置處于磁感應強度為B，方向豎直向上的勻強磁場中，現(xiàn)給ab桿一個瞬時沖量，使它獲得水平向右的初速度，下列圖中，關(guān)于ab桿的速度v、通過電阻R中的電流i、電阻R的電功率P、通過MPabM的磁通量隨時間改變的規(guī)律，可能正確的是A．A B．B C．C D．D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磁場中，金屬桿ab與金屬框架接觸良好。在兩根導軌的端點d、e之間連接一電阻，其他部分電阻忽視不計。現(xiàn)用一水平向右的外力F作用在金屬桿ab上，使金屬桿由靜止起先向右在框架上滑動，運動中桿ab始終垂直于框架。圖乙為一段時間內(nèi)金屬桿受到的安培力F安隨時間t的改變關(guān)系，則圖中可以表示外力F隨時間t改變關(guān)系的圖象是一正三角形導線框ABC（高為a）從圖示位置沿x軸正方向勻速穿過兩勻強磁場區(qū)域。兩磁場區(qū)域磁感應強度大小均為B，磁場方向相反且均垂直于平面、寬度均為a,則感應電流I與線框移動距離x的關(guān)系圖線可能是（以逆時針方向為感應電流的正方向）A． B．C． D．【參考答案】D由于線框在進入磁場過程要切割磁感線而產(chǎn)生感應電流，故線框受到安培力的作用做減速運動，A錯誤；安培力F安=，因v在減小，故F安在減小，加速度a=在減小，即線框進入磁場過程做加速度減小的變減速運動，B錯誤；由于d>L，若線框完全進入磁場中仍有速度，則線框?qū)诖艌鲋凶鰟蛩龠\動直至右邊滑出磁場，線框出磁場過程仍做加速度減小的減速運動，C錯誤，D正確。【名師點睛】此題是法拉第電磁感應定律的綜合應用問題；關(guān)鍵是分析線圈過磁場的物理過程，結(jié)合牛頓運動定律來推斷其運動狀況，然后進行推斷。【名師點睛】本題要求學生能正確理解B–t圖的含義，才能精確的利用楞次定律、左手定律等進行判定；解題時要特殊留意，0~2s，2~4s，雖然磁場的方向發(fā)生了改變，但因其改變?yōu)檫B續(xù)的，故產(chǎn)生的電流肯定是相同的。C由楞次定律知，感應電流的方向為adcba，依據(jù)電磁感應定律，依據(jù)，電流為定值，依據(jù)左手定則，ab邊所受安培力的方向向右，由F=BIL知，安培力勻稱增加，C正確。【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵是嫻熟駕馭楞次定律和法拉第電磁感應定律，以及安培力的大小和方向的判定。Dab切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢E=Blv，感應電流為I=，安培力F安=，所以v∝F安，v∝t，金屬桿的加速度為定值，又由牛頓其次定律F–F安=ma，即F=F安+ma，故D項正確。不變，兩個電動勢串聯(lián)，