1母题十电磁感应中的图象问题【母题来源】2014年全国新课标卷Ⅰ第18题【母题原题】18
如图(a),线圈ab、cd绕在同一软铁芯上,在ab线圈中通以变化的电流,测得cd间的的电压如图(b)所示,已知线圈内部的磁场与流经的电流成正比,则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中,可能正确的是:【答案】C学科网微精品团队独家奉献,“学易”让学习更容易
2【试题解析】根据法拉第电磁感应定律,感应电动势即cd线圈中的电压,由于磁场是线圈ab中的感应电流产生的,所以,综上可得,即电压大小与线圈中电流的变化率成正比,根据图(b)可判断和电流的变化率大小相等,方向相反,即图象斜率大小相等,方向相反,对照选项C对
【命题意图】本题考查法拉第电磁感应定律的应用,涉及图象问题,意在考查考生分析问题,通过图象获取有用信息的能力和应用数学知识解决问题的能力
【考试方向】电磁感应中常涉及B—t图象、Φ—t图象、E—t图象、I—t图象、F—t图象和v—t图象,还涉及E—x图象、I—x图象等,这类问题既要用到电磁感应的知识,又要结合数学知识求解,对考生运用数学知识解决物理问题的能力要求较高
主要以选择题的形式单独命题,有时也会以信息给予的方式命制计算题
【得分要点】电磁感应中涉及的图线大体上可分为两大类:由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像,或由给定的有关图像分析电磁感应过程,求解相应的物理量
对图象问题,首先要看两坐标轴代表的物理量,然后再从图线的形状、点、斜率、截距、图线与横轴所围的面积的意义等方面挖掘解题所需的信息
除了从图象上寻找解题信息外,还要结合楞次定律、右手定则判断感应电流的方向,根据法拉第电磁感应定律判断感应电动势大小,结合闭合电流欧姆定律计算感应电流的大小,进而计算安培力大小,或根据电路知识求解其他量
如果线圈或导体做匀速运动或匀变速运动,还有用到平衡条件和牛顿第二定律等知识