高考物理母题解读（十）电磁感应母题8电磁感应与图像.doc

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1、高考母题解读高考题千变万化，但万变不离其宗。千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。研究母题，掌握母题解法，使学生触类旁通，举一反三，可使学生从题海中跳出来，轻松备考，事半功倍。母题8：电磁感应与图像【方法归纳】电磁感应中经常涉及磁感应强度、磁通量、感应电动势、感应电流等随时间（或位移）变化的图像，解答的基本方法是：根据题述的电磁感应物理过程或磁通量（磁感应强度）的变化情况，运用法拉第电磁感应定律和楞次定律（或右手定则）判断出感应电动势和感应电流随时间或位移的变化情况得出图像。典例8（2012重庆理综）如题图21图所示，正方形区域MNPQ内有垂直纸面向里的匀强磁场，在外力作用下，一正方

2、形闭合刚性导线框沿QN方向匀速运动，t=0时刻，其四个顶点M、N、P、Q恰好在磁场边界中点，下列图像中能反映线框所受安培力f的大小随时间t变化规律的是【针对训练题精选解析】1. （2012新课标理综）如图，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行。已知在t=0到t=t1的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。设电流i正方向与图中箭头方向相同，则i随时间t变化的图线可能是1.【答案】：A【解析】：由楞次定律可判断出i随时间t变化的图线可能是A。【考点定位】此题楞次定律

3、、图象及其相关知识。2（2012福建理综）如图甲，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴始终保持重合。若取磁铁中心O为坐标原点，建立竖直向下正方向的x轴，则图乙中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图像是.【答案】：B【解析】：一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴始终保持重合，圆环中磁通量变化不均匀，产生的感应电流不是线性变化。铜环下落到磁铁顶端的速度小于下落到磁铁底端的速度，铜环下落到磁铁顶端产生的感应电流小于下落到磁铁底端产生的感应电流，选项B正确。3（2011

4、江苏物理第5题）如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计。匀强磁场与导轨平面垂直。阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触。t=0时，将开关S由1掷到2。Q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度。下列图象正确的是4. （2011海南物理）如图，EOF和EOF为空间一匀强磁场的边界，其中EOEO，FOFO，且EOOF；OO为EOF的角平分线，间的距离为l；磁场方向垂直于纸面向里。一边长为l的正方形导线框沿OO方向匀速通过磁场，t=0时刻恰好位于图示位置。规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i与时间t的关系图线可能正确的是5（201

5、0上海物理）如右图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为L，边长为L的正方形框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上，使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域，若以逆时针方向为电流的正方向，能反映线框中感应电流变化规律的是图【解析】线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域，在0t1时间内，感应电流均匀增大。由右手定则可判断出感应电流为逆时针方向；当bc边进入垂直于光滑水平桌面向上的匀强磁场后，感应电流为顺时针方向，bc边和ad边都切割磁感线产生感应电动势，两边产生的感应电动势相加，匀加速通过，感应电流均匀增大。当bc边

6、出磁场后，ad边切割磁感线产生的感应电流为逆时针方向，所以能反映线框中感应电流变化规律的是图A。【答案】A【点评】此题考查法拉第电磁感应定律和右手定则、电流图象等相关知识。6如图甲所示，正六边形导线框abcdef放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。t=0时刻，磁感应强度B的方向垂直纸面向里，设产生的感应电流顺时针方向为正、竖直边cd答案：AC解析：根据磁感应强度B随时间t的变化关系图象，在03s内产生的感应电流大小恒定且为顺时针方向为正，在3s6s内产生的感应电流恒定且为逆时针方向为负，选项A正确B错误；根据左手定则，在02s内，磁感应强度

7、B的方向垂直纸面向里，竖直边cd所受安培力的方向水平向右（为负）；在2s3s内，磁感应强度B的方向垂直纸面向外，竖直边cd所受安培力的方向水平向左（为正）；在3s4s内，磁感应强度B的方向垂直纸面向外，竖直边cd所受安培力的方向水平向右（为负）；在4s6s内，磁感应强度B的方向垂直纸面向里，竖直边cd所受安培力的方向水平向左（为正），因此，选项C正确D错误。7矩形线框abcd固定放在匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的图象如图甲所示。设t0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，则在04s时间内，图乙中能正确表示线框ab边所受的安培力F随时间t变化的图象是（规定ab边所受

8、的安培力方向向左为正）（ ）8如图1所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成角，M、P两端接有阻值为R的定值电阻。阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其它部分电阻不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。从t=0时刻开始棒受到一个平行于导轨向上的外力F，由静止开始沿导轨向上运动，运动中棒始终与导轨垂直，且接触良好，通过R的感应电流随时间t变化的图象如图2所示。下面分别给出了穿过回路abPM的磁通量、磁通量的变化率、棒两端的电势差和通过棒的电荷量q随时间变化的图象，其中正确的是（ ）解析：根据通过R的感应电流随时间t变化的图象可知，回路中产生的感应电动势均匀增大，根据法拉第电磁感应定律可知，回路中磁通量变化率均匀增大，图象A错误B正确。棒两端的电势差=IR，随时间t均匀增大，图象C错误；通过棒的电荷量q=/(R+r)不是随时间t均匀增大，图象D错误.答案：B9.如图甲所示，在周期性变化的匀强磁场区域内有一垂直于磁场、半径为r1m、电阻为R3.14的金属单匝圆线圈，若规定以逆时针方向的电流为正方向，当磁场按图乙所示的规律变化时，线圈中产生的感应电流图像正确的是图丙中的6