题型二根据图象信息分析电磁感应过程
【典例3】(多选)如图甲所示,光滑绝缘水平面上,虚线MN的右侧存在磁感应强度B=2 T的匀强磁场,MN的左侧有一质量m=0.1 kg的矩形线圈abcd,bc边长L1=0.2 m,电阻R=2 Ω.t=0时,用一恒定拉力F拉线圈,使其由静止开始向右做匀加速运动,经过时间1 s,线圈的bc边到达磁场边界MN,此时立即将拉力F改为变力,又经过1 s,线圈恰好完全进入磁场,整个运动过程中,线圈中感应电流i随时间t变化的图象如图乙所示.则()
A.恒定拉力大小为0.05 N
B.线圈在第2 s内的加速度大小为1 m/s2
C.线圈ab边长L2=0.5 m
D.在第2 s内流过线圈的电荷量为0.2 C
【典例4】如图8甲所示,空间存在B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场。MN、PQ是处于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨,间距L=0.2m,R是连在导轨一端的电阻,ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒。从零时刻开始,通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力F,方向水平向左,使其从静止开始沿导轨做加速运动,此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好。图8乙所示的是棒的v—t图象,其中OA是直线,AC是曲线,DE是曲线图的渐进线。小型电动机在12s末达到额定功率,P额=4.5W,此后功率保持不变,除R以外其余部分电阻不计,g=10m/s2。
(1)求导体棒在0~12s内的加速度大小;
(2)求导体棒与导轨间的动摩擦因数μ及电阻R的阻值;
(3)若t=17s时,导体棒ab达到的最大速度,0~17s内共发生位移100m,试求12~17s内,R上产生的热量是多少?
考点三:几种常见的图像
(一)F-t图像
【典例5】(2017山西忻州四校联考)如图所示的匀强磁场中有一根弯成45°的金属线POQ,其所在平面与磁场垂直,长直导线MN与金属线紧密接触,起始时OA=l0,且MN⊥OQ,所有导线单位长度的电阻均为r,MN运动的速度为v,使MN匀速运动的外力为F,则外力F随时间变化的图像是()