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电磁感应现象中的I-t图像确定技巧VIP免费

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电磁感应现象中的I-t图像确定技巧贵州省仁怀市第四中学黄远周(Q835619642)电磁感应现象中图象的考查是高考的热点。在电磁感应现象中,常涉及磁感应强度B.磁通量Φ、感应电动势E和感应电流I随时间t变化的图象,即B—t图象、Φ—t图象、E—t图象I—t图象的考查深受高考命题专家的青睐,处理这类问题就注意:1、以上B、Φ、E、I等各量是有方向的,通常用正负表示。(具体由题告知或由楞次定律和右手定则判断)2、以上各物理量的大小由法拉第电磁感应定律判断3、需注意的问题:磁通量是否变化以及变化是否均匀、感应电动势(感应电流)大小以及是否恒定、感应电动势(感应电流)的方向、电磁感应现象产生的过程以及时间段.解答时先看正负,后定性分析,最后定量计算。本文以I—t图象的考查为例,小结这类问题求解的技巧。[例1]如图1所示,一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场;一个边长也为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直;虚线框对角线ab与导线框的一条边垂直,ba的延长线平分导线框。在t=0时,使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动,直到整个导线框离开磁场区域。以i表示导线框中感应电流的强度,取逆时针方向为正。下列表示i—t关系的图示中,可能正确的是()图1[例2]在竖直方向的匀强磁场中,水平放置一圆形导体环.规定导体环中电流的正方向如图2甲所示,磁场向上为正.当磁感应强度B随时间t按图乙变化时,下列能正确表示导体环中感应电流变化情况的是()图21本文为首创文章,若转载请说明出处本文为首创文章,若转载请说明出处本文为首创文章,若转载请说明出处[析]题目中有相应的文字和图像组成,例1中只有一幅图,例2中有两幅图,一幅图常告知的是切割磁感线运动的L或v,两幅图中告知的是B-t或Φ—t关系。在电磁感应现象中,由E-t关系导出I-t关系,同学们在做题时,牢记口诀“一幅L(或v)两幅k,注意(起始)方向和拐点。”意思就是说,如果题中只有一幅图的,就根据L(或v)的变化规律,两幅图的根据B(或Φ)在图像中的斜率变化规律,再由法拉第电磁感应定律得出E或I的变化规律,注意开始时是否从0开始,如果不是从0开始,那么它的正负是什么,另在什么时候突然有变化,即拐点在哪儿。由排除法可得答案。[解答]例1、题中只有一幅图,考虑L的变化规律。从答案四个选项中可看出方向都一样,本题可不考虑方向。根据E=BLv和I=U/R可知:在电磁感应现象中,由E-t关系导出I-t关系,从正方形线框下边开始进入到下边完全进入过程中,线框切割磁感线的有效长度L逐渐增大,感应电流从0开始也逐渐增大,排除A;如图2的初位置→图3的位置Ⅰ;从正方形线框下边完全进入至下边刚穿出磁场边界,切割磁感线的有效长度不变,感应电流不变,即有段时间i不变,排除B;最后分析C、D中拐点部分,(这地方是学生易错点)如图3的位置Ⅰ→Ⅱ;当正方形线框下边部分离开磁场,上边尚未进入磁场过程中,线框切割磁感线的有效长度是逐渐减小而不是马上减小,因此,在这拐点上感应电流也逐渐减小,排除D。如图3的位置Ⅱ→Ⅲ;当正方形线框下边部分继续离开磁场,上边也进入磁场过程中,上下两边线框切割磁感线产生的感应电动势方向相反,感应电流减小得更快,当上下两边在磁场中长度相等,感应电动势为零,如图3的位置Ⅲ→Ⅳ;以后的过程与上述过程相反,故正确的选项为C。例2、题中有两幅图,考虑k的变化规律。从答案四个选项中可看出方向不一样,本题必考虑方向。根据法拉第电磁感应定律有:E=n=nS,因此在面积、匝数不变的情况下,感应电动势与磁场的变化率成正比,即与B-t图象中的斜率成正比,由图象可知:0~2s,斜率不变,故形成的感应电流不变,根据楞次定律可知感应电流方向顺时针即为正值,可排除A、B、D。答案为C。2本文为首创文章,若转载请说明出处本文为首创文章,若转载请说明出处

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