電磁感應中圖像問題的解題思路
(1)明確圖象的種類,是B-t圖象、Φ-t圖象、E-t圖象還是i-t圖象.對於切割磁感線產生感應電動勢和感應電流的情況,還常涉及E-x圖象和i-x圖象.
(2)分析電磁感應的具體過程.
(3)用右手定則或楞次定律確定方向對應關係.
(4)結合法拉第電磁感應定律、歐姆定律和牛頓運動定律等寫出函數關係式.
(5)根據函數關係式進行數學分析,如分析斜率的變化、截距等.
(6)判斷圖象(或描繪圖象、應用圖象分析解決問題).
求解圖像類選擇題的兩種常用方法
(1)排除法:定性分析電磁感應過程中物理量的變化趨勢(增大還是減小)、變化快慢、均勻變化還是非均勻變化,特別是分析物理量的正負,以排除錯誤的選項.
(2)函數法:根據題目所給條件定量地寫出兩個物理量之間的函數關係,然後由函數關係對圖象進行分析和判斷.
經典例題:
如圖甲所示,線圈ab、cd繞在同一軟鐵芯上.在ab線圈中通以變化的電流,用示波器測得線圈cd間電壓如圖乙所示,已知線圈內部的磁場與流經線圈的電流成正比,則下列描述線圈ab中電流隨時間變化關係的圖中,可能正確的是
解析:由圖乙可知,線圈cd每個時間段內產生的感應電動勢的大小不變,即線圈cd間產生穩定的周期性變化的感應電動勢,則產生感應電動勢的原磁場在每個時間段內的變化是均勻的,根據題目所給信息知道,線圈ab中電流在每個時間段內應該是均勻變化的,只有C選項有此特點,因此C選項正確.
答案:C
總結:本題通過分析感應電動勢(電壓)與時間的圖象,推斷電流隨時間變化的圖象,考查楞次定律、法拉第電磁感應定律.藉助圖象考查電磁感應的規律,一直是高考的熱點,此類題目總是通過變換情境、改變條件,推陳出新.求解此類問題的關鍵是弄清楚產生感應電動勢的原因,熟練掌握法拉第電磁感應定律.