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电磁感应中的图像问题


[ c
b c
]
a
d
思考:你能作出ad间电压与时间的关系图象吗?
练习:如图所示,边长为L正方形导线圈,其电阻为R,现使
线圈以恒定速度v沿x轴正方向运动,并穿过匀强磁场区域B,如 果以x轴的正方向作为力的正方向,线圈从图示位置开始运动, [ A ] 则(1)穿过线圈的磁通量随x变化的图线为哪个图? (2)线圈中产生的感应电流随x变化的图线为哪个图(取逆 [ C ] 时针方向为电流的正方向)? (3)磁场对线圈的作用力F随x变化的图线为哪个图? [ D ]
BD
d
c
B
0
B
0
t C
t D
如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数分别为 n1、n2。原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源 ,一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副 线圈的两端;假设该二极管的正向电阻为零,反向 电阻为无穷大;用交流电压表测得a、b端和c、d端 的电压分别为Uab和Ucd,则 A.Uab∶Ucd=n1∶n2 B.增大负载电阻的阻值R,电流表的读数变小 C.负载电阻的阻值越小,cd间的电压Ucd 越大 D.将二极管短路,电流表的读数加倍
顺时针
B
a
b c
t
0
1 2 3 4 5 6 7
8
9
10
d
练习:如图所示竖直放置的螺线管和导线abcd构成
回路,螺线管下方水平桌面上有一导体环。当导线 abcd所围区域内的磁场按下列哪一图示方式变化时, 导体环将受到向上的磁场力作用? [ A ]
B
0 0
B
a
× × × × ×
b
B
A
t
B
t
× × × × ×
I 0 t 0 I t 0 I t 0 I t
A
B
C
D
例:一闭合线圈放在匀强磁场里,若通过 线圈平面的磁感应强度随时间的变化如图甲所 示,则线圈的感应电动势为图乙中哪个图象所 示?(线圈面积不变) ( A)
方法总结:
(1)要抓住磁通量的变化是否均匀,从而推知 感应电动势(电流)是否大小恒定.用愣次定律判 断出感应电动势(电流)的方向。(定性) (2)利用法拉第电磁感应定律和动生感应电 动势的计算公式来分析回路中的感应电动势或感 应电流的大小及其变化规律。(定量)
课堂练习 如图甲中A是一边长为L的正方形线框,电阻 为R,今维持线框以恒定的速度v沿x轴运动,并 穿过图中所示的匀强磁场B区域,若以x轴正方 向作为力的正方向,线框在图示位置的时刻作 为时间的零点,则磁场对线框的作用力F随时间 t的变化图线在图乙中正确的是( B )


课堂练习:
一个线圈固定在匀强磁场B(磁场方向向里时 为正方向)中,设顺时针方向的电流为正值,线圈 中感应电流的变化如图乙所示,则磁感应强度B随 时间t的变化是丙图中的哪一幅. (t E-t U-t E-x U-x I-x F-x 等图象
I-t
F-t
(1)以上B、Φ、E、U、I、F等各量是有方向的,通 常用正负表示。(具体由楞次定律判断)
(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.
I/A B I

Im
0
-Im
0.5 1.5 2.5
t/s

B/T
B/T
B/T
B/T
t/s
0
1
2 t/s
0
0
1 2 t/s
1 2
0
1
2 t/s
A
B

C
D
练:如图所示,一宽40cm的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面
向里.一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内,以垂直于磁场 边界的恒定速度v=20cm/s通过磁场区域,在运动过程中,线框 有一边始终与磁场区域的边界平行.取它刚进入磁场的时刻t=0. 在下列图线中,正确反映感应电流随时间变化规律的是
× × × × × × × × × × × × × × ×
B
0
1 2 3 4 5 6
x/L
A
x/L
L
L
X
3L
x/L
0
1 2 3 4 5 6
0
1 2 3 4 5 6
0
1 2 3 4 5
x/L
6
B
C
D
练习:一金属圆环位于纸面内,磁场垂直纸面,规定
向里为正,如图所示。现今磁场B随时间变化是先按oa 图线变化,又按图线bc和cd变化,令E1、E2、E3分别 表示这三段变化过程中感应电动势的大小,I1、I2、I3 分别表示对应的感应电流,则E1、E2、E3的大小关系 E2=E3>E1 电流I1的方向是___________;I 逆时针方向 2的方向 是___________; 顺时针方向 3的方向是____________. 顺时针方向 是___________;I
电磁感应图像的两类问题
(1)由给出的电磁感应过程选出或画出图象
(2)给定的有关图象分析电磁感应的过程,求 解相应的物理量 在图象中,物理量的方向是通过正负值来反 映的。分析图象问题常需右手定则、楞次定律和 法拉第电磁感应定律,有些图象问题还要画出等 效电路来辅助分析
例:如图所示,一个由导体做成的矩形线圈, 以恒定速率v运动,从无场区进入匀强磁场区, 然后出来,若取逆时针方向为电流的正方向,那 么图中的哪一个图线正确地表示回路中电流对时 间的函数关系? ( C)
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