专题课:电磁感应中的图像问题 例1 A [解析] 由法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律得I===·,所以线圈中的感应电流的大小取决于B-t图像的斜率,结合题图乙可知,0~1 s内、1~2 s内、3~4 s内、5~6 s内线圈中的感应电流恒定且大小相等,2~3 s内、4~5 s内线圈感应中的电流为0;根据楞次定律可知,0~1 s内、3~4 s内电流为负,1~2 s内、5~6 s内电流为正,故A正确. 例2 B [解析] 根据题图乙可知,0~t0时间内,线框中产生逆时针方向的电流且电流大小恒定,根据楞次定律和法拉第电磁感应定律可知,穿过线框的磁通量应垂直于线框所在平面向里均匀增大或者向外均匀减小,即磁感应强度应为正值且其绝对值均匀增大或为负值且其绝对值均匀减小,故A、C错误;根据题图乙可知,t0~2t0时间内,线框中产生顺时针方向的电流且电流大小恒定,根据楞次定律和法拉第电磁感应定律可知,穿过线框的磁通量应垂直于线框所在平面向里均匀减小或者向外均匀增大,即磁感应强度应为正值且其绝对值均匀减小或为负值且其绝对值均匀增大,同时这段时间内磁感应强度变化率的绝对值是0~t0时间内的2倍,故D错误,B正确. 例3 C [解析] 验证四个选项图,根据A、B两图可知,0~1 s时间内,磁感应强度不变,则线框中无感应电流,线框不受安培力,故A、B错误;根据C图可知,0~1 s时间内,磁感应强度垂直于纸面向里均匀减小,根据楞次定律可知,线框有扩张的趋势,说明ab边受到向左的安培力,即安培力为正值,根据法拉第电磁感应定律可知,线框中产生恒定的电流,则ab边受到的安培力随磁感应强度减小而减小,同理可分析其他时间段,结果安培力F随时间t变化的图像符合题图乙,C正确;根据D图可知,0~1 s时间内,磁感应强度垂直于纸面向里均匀增大,根据楞次定律可知,线框有收缩的趋势,说明ab边受到向右的安培力,即安培力为负值,故D错误. 例4 BC [解析] 将线框匀速推出磁场区域时,有F安=ILB=,由图可知L=vttan θ,则F=F安=t2,可见F与时间t的二次方成正比,A错误;感应电流I==t,可见电流I与时间t成正比,B正确;通过线框某一横截面的电荷量q=·t=·t==·L·vt=·t2,可见q与时间t的二次方成正比,图线为抛物线,C正确;线框的热功率P=I2R==t2,可见P与时间t的二次方成正比,D错误. 变式1 A [解析] 线圈移动距离为0~L时,即在0~时间内,垂直于纸面向里穿过线圈的磁通量增大,线圈中产生逆时针方向的感应电流,线圈切割磁感线的有效长度l均匀增大,感应电流I==均匀增大,线圈移动距离为L~2L时,即在~时间内,线圈出磁场,垂直于纸面向里的磁通量减小,线圈中产生顺时针方向的感应电流,线圈切割磁感线的有效长度l均匀增大,感应电流I==均匀增大,故A正确,B、C、D错误. 随堂巩固 1.C [解析] 根据法拉第电磁感应定律E=N可知,感应电动势大小与磁通量的变化率的绝对值成正比,即与Φ-t图像斜率绝对值成正比,图甲中磁通量Φ不变,所以不产生感应电动势,故A错误;图乙中Φ-t图像斜率不变,则产生的感应电动势不变,故B错误;图丙中Φ-t图像斜率绝对值先变小后变大,所以感应电动势先变小后变大,故C正确;图丁中回路在0~t1时间内的Φ-t图像斜率大于在t1~t2时间内的Φ-t图像斜率绝对值,所以在0~t1时间内产生的感应电动势大于在t1~t2时间内产生的感应电动势,故D错误. 2.D [解析] 线圈进入磁场,在进入磁场位移为0~L的过程中,感应电动势E=BLv,电流I=,方向为逆时针方向,安培力的大小F=ILB=,根据左手定则可知安培力方向水平向左;在位移为L~2L的过程中,感应电动势E=2BLv,电流I=,方向为顺时针方向,安培力的大小F=2×=,根据左手定则可知安培力方向水平向左;在位移为2L~3L的过程中,感应电动势E=BLv,电流I=,方向为逆时针方向,安培力的大小F=BIL=,根据左手定则可知安培力方向水平向左,故D正确,A、B、C错误. 3.C [解析] 根据题图乙可知,磁感应强度先垂直于桌面向下均 ... ...
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