1 / 19 专题06 电磁感应、交流电中的图像
目录
一.电磁感应中的图像问题综述 ......................................................................................................................... 1
二.根据B-t图像的规律，选择E-t图像、I-t图像 ........................................................................................... 1
三.根据线圈穿越磁场的规律，选择Et图像、Ut图像、It图像或E－x图像、 .......................... 5
U－x图像和I－x图像 ........................................................................................................................................ 5
四.根据自感、互感的规律，选择Et图像、Ut图像、It图像 ........................................................ 8
五．借助图像分析电磁感应三定则一定律..................................................................................................... 10
六．图像分析的综合应用 ................................................................................................................................ 12
高中物理模块复习典型题分类-电磁感应（含详细答案）
一、单选题
1.如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5 m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1 Ω.一导体棒MN垂直于导轨放置，质量为0.2 kg，接入电路的电阻为1 Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为0.8 T．将导体棒MN由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g取10 m/s2 ， sin 37°＝0.6)( )
A. 2.5 m/s 1 W B. 5 m/s 1 W C. 7.5 m/s 9 W D. 15 m/s 9 W
2.如图所示，水平桌面上放一闭合铝环，在铝环轴线上方有一条形磁铁．当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断中正确的是（ ）
A. 铝环有收缩趋势，对桌面压力减小 B. 铝环有收缩趋势，对桌面压力增大
C. 铝环有扩张趋势，对桌面压力减小 D. 铝环有扩张趋势，对桌面压力增大
3.如图所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面带有负电荷，在A的正上方用丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面在水平面上且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘A的轴线 重合。现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，则( )
A. 金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大
B. 金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小
C. 金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小
D. 金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大
电磁感应中的 “微元法 ”
1 走近微元法
微元法是分析、解决物理问题中的常用方法，也是从部分到整体
的思维方法。用该方法可以使一些复杂的物理过程用我们熟悉的物理
规律迅速地加以解决，使所求的问题简单化。在使用微元法处理问题
时，需将其分解为众多微小的“元过程”，而且每个“元过程”所遵
循的规律是相同的，这样，我们只需分析这些“元过程”，然后再将
“元过程”进行必要的数学思想或物理方法处理，进而使问题求解。
使用此方法会加强我们对已知规律的再思考，从而引起巩固知识、加
深认识和提高能力的作用。
“微元法 ”，又叫 “微小变量法 ”，是解物理题的一种常用方法。
2 如何用微元法
1.什么情况下用微元法解题？在变力求功，变力求冲量，变化电流
求电量等等情况下，可考虑用微元法解题。
2. 关于微元法。一般是以时间和位移为自变量，在时间 t 很短或
位移 x 很小时，此元过程内的变量可以认为是定值。
比如 非匀变速运动 求位移时在时间 t 很短时可以看作 匀速运动 ，
在求速度的变化量时在时间 t 很短时可以看作匀变速运动。
运动图象中的梯形可以看作很多的小矩形， 所以， v t x s。微元法体现了微分的思想。
3. 关于求和 。许多小的梯形加起来为大的梯形，即 s S ，
（注意：前面的 s为小写，后面的 S 为大写），
比如 v v v0 ，当末速度 v 0 时，有 v ，或初速度 v0 0
v
0
时，有 v v ，这个求和的方法体现了积分思想。
4.物理量有三种可能的变化情况
不变 （大小以及方向）。可以直接求解，比如恒力的功，恒力
的冲量，恒定电流的电量和焦耳热。
线性变化 （方向不变，大小线性变化）。比如力随位移线性变
化可用平均力来求功，力随时间线性变化可用平均力来求冲量，电流
随时间线性变化可用平均电流来求电量。 电流的平方随时间线性变化
可用平方的平均值来求焦耳热。
非线性变化 。可以考虑用微元法。
2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-2）
第四部分 电磁感应
专题4.电磁感应-2020高考真题
一．选择题
1．（2020高考全国理综I）如图，U形光滑金属框abcd置于水平绝缘平台上，ab和dc边平行，和bc边垂直。ab、dc足够长，整个金属框电阻可忽略。一根具有一定电阻的导体棒MN置于金属框上，用水平恒力F向右拉动金属框，运动过程中，装置始终处于竖直向下的匀强磁场中，MN与金属框保持良好接触，且与bc边保持平行。经过一段时间后
A．金属框的速度大小趋于恒定值
B．金属框的加速度大小趋于恒定值
C．导体棒所受安培力的大小趋于恒定值
D．导体棒到金属框bc边的距离趋于恒定值
【参考答案】BC
【命题意图】 本题考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力及其相关知识点，考查的核心素养是运动和力的物理观念、科学思维。
【解题思路】 用水平恒力F向右拉动金属框，bc边切割磁感线产生感应电动势，回路中有感应电流i，bc边受到水平向左的安培力作用，设金属框的质量为M，加速度为a1，由牛顿第二定律，F-BiL=Ma1；导体棒MN受到向右的安培力向右加速运动，设导体棒的质量为m，加速度为a2，由牛顿第二定律， BiL=ma2，二者运动的速度图像如图所示。
设金属框bc边的速度为v时，导体棒的速度为v’，则回路中产生的感应电动势为E=BL（v-v’），由闭合电路欧姆定律I=E/R='BLvvR，F安=BIL可得金属框ab边所受的安培力和导体棒MN所受的安培力都是F
安=B2L2（v-v’）/R，即金属框所受的安培力随着速度的增大而增大。对金属框，由牛顿运动定律，F- F安=Ma1，对导体棒MN，由牛顿运动定律， F安=ma2，二者加速度之差△a= a1- a2=（F- F安）/M- F安/m=F/M- F安（1/M+1/m），随着所受安培力的增大，二者加速度之差△a减小，当△a减小到零时，即F/M=22'BLvvR（1/M+1/m），所以金属框和导体棒的速度之差△v=（v-v’）=22FRmBLmM保持不变。由此可知，金属框的速度逐渐增大，金属框所受安培力趋于恒定值，金属框的加速度大小趋于恒定值，导体棒中所受的安培力F安=B2L2（v-v’）/R趋于恒定值，选项A错误BC正确；导体棒到金属框bc边的距离x=（v-v’）t随时间的增大而增大，选项D错误。
