高中三年级下学期物理《电磁感应图像问题》课件

电磁感应中的图像问题年级：高三年级下学科：物理（统编版）1.根据电磁感应过程选择图象电磁感应的图象问题有以下类型：2.根据图象分析判断电磁感应过程3.根据电磁感应过程的分析描绘图象分析电磁感应图象问题的思路：冲量的分析动量的分析功的分析能量的分析例1.如图甲所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与金属框架接触良好。在两根导轨的端点d、e之间连接一个电阻R，其他部分电阻忽略不计。现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动过程中杆ab始终垂直于框架。图乙是金属杆运动的v-t图像，则下图中可以表示外力F随时间t变化关系的图像是（）A．B．C．D．题型1：分析过程选图像源：ab杆切割磁感线E=BLV路：I=力：F安=BIL运动：乙图可知匀加速直线运动设v=at解得：

C题型2：根据图像分析过程A．圆环所受安培力的方向始终不变B．圆环中的感应电流始终沿顺时针方向C．圆环中的感应电流大小为D．圆环中的感应电动势大小为例2.空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图中虚线MN所示，一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上。t=0时磁感应强度的方向如图所示。磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示，则在t=0到t=t1的时间间隔内（）MNOOB0t0t1tB源：左半圆内磁通量变化力：FA=BILMNOOB0t0t1tB（L=2r;B随t变化，在t0时刻方向变化)恒定不变恒定不变A．圆环所受安培力的方向始终不变B．圆环中的感应电流始终沿顺时针方向C．圆环中的感应电流大小为D．圆环中的感应电动势大小为×√√×题型3：分析过程描绘图像例3.如图所示，匀强磁场的磁感应强度B为0.5T，其方向垂直于倾角θ为30°的斜面向上。绝缘斜面上固定有“∧”形状的光滑金属导轨MPN(电阻忽略不计)，MP和NP长度均为2.5m，MN连线水平，长为3m。以MN中点O为原点，OP为x轴建立一维坐标系Ox。一根粗细均匀的金属杆CD，长度d=3m、质量m=1kg、电阻R=0.3Ω，在拉力F的作用下，从MN处以恒定速度v＝1m/s在导轨上沿x轴正向运动(金属杆与导轨接触良好)。g取10m/s2(1)求金属杆CD运动过程中产生的感应电动势E及运动到x＝0.8m处电势差UCD；(2)推导金属杆CD从MN处运动到P点过程中拉力F与位置坐标x的关系式，并在图中画出F－x关系图象；(3)求金属杆CD从MN处运动到P点的全过程产生的焦耳热。金属杆CD在匀速运动中产生的感应电动势：E＝Bdv，解得E＝1.5V(D点电势高)当x＝0.8m时，金属杆在导轨间的电势差为零；设此时杆在导轨外的长度为L外，则L外＝d－2(OP-x)tan370＝1.2m由几何关系有：OP=2m

MPO=370由楞次定律判断D点电势高,故：CD两端电势差UCD＝－BL外v解得：UCD＝－0.6V（1）求金属杆CD运动过程中产生的感应电动势E及

运动到x＝0.8m处电势差UCD（2）杆在导轨间的长度L与位置x关系是：

根据平衡条件：F=F安+mgsin300F＝（12.5－3.75x)N(0≤x≤2m)51510F－x图象如图所示电阻：电流：杆受到的安培力：外力F所做的功WF等于F－x图线下所围的面积，即：而杆的重力势能增加量ΔEp＝mgOPsin30051510故全过程产生的焦耳热Q＝WF－ΔEp＝7.5J（3）求金属杆CD从MN处运动到P点的全过程产生