¿Por qué la fem generada por un imán que atraviesa los anillos de la bobina genera una curva sinusoidal de fem frente al tiempo?

Si se trata de un imán que se atrae a través de un solenoide, es poco probable que la curva de fem contra el tiempo sea una curva sinusoidal.
Sin embargo, la fem comenzará en cero cuando el imán esté muy lejos del solenoide.
La fem inducida comenzará a aumentar porque la tasa de cambio del flujo vinculado con el solenoide aumenta porque el campo magnético debido al imán alrededor del solenoide aumenta;
Cuando esté dentro del solenoide, la tasa de cambio del flujo relacionado con el solenoide disminuirá porque ahora el campo magnético alrededor del polo del imán que estaba alejado del solenoide tendrá una mayor influencia.
Llegará un momento en el que el imán esté en el medio del solenoide cuando la fem inducida sea cero porque el polo delantero está induciendo una fem en una dirección y el polo trasero está induciendo una fem en la otra dirección.
A medida que el imán continúa su camino a través del solenoide, el campo magnético alrededor del polo posterior tendrá una mayor influencia en la tasa de cambio del flujo y la dirección de la fem se invertirá.
La fem alcanzará un máximo en la dirección opuesta y finalmente caerá a cero.

Entonces, la fem comenzará en cero, aumentará, alcanzará un máximo, disminuirá, se volverá cero, aumentará en la dirección opuesta, alcanzará un máximo en la dirección opuesta, disminuirá y luego será cero.

Esta inversión de fem podría ser más clara si usa la ley de Lenz.
Suponga que un polo norte se dirige hacia el solenoide.
La fem inducida producirá una corriente inducida que se opondrá al cambio que la produce, es decir, el polo norte que se acerca a ella.
Por lo tanto, se induce un polo norte en el extremo hacia donde se dirige el polo norte.
Cuando el imán sale del solenoide, el polo sur del imán debe ser atraído por el solenoide, por lo que ahora se induce un polo norte al final del solenoide. Para que esto suceda, la corriente y, por lo tanto, la fem deben estar en la dirección opuesta.

Más tarde

@MoniaReza P: ¿Puede explicarme más por qué la fem inducida disminuye cuando el imán está en la bobina?

Aquí hay un intento de agitar la mano para responder a su pregunta.

Para simplificar, en lugar de un solenoide, dibujé una bobina (roja), pero las ideas básicas son válidas para un solenoide. La fem inducida en la bobina es la tasa de cambio del flujo magnético que pasa a través de la bobina.
En términos muy simples, piense en el flujo magnético como el número de líneas de campo magnético que pasan a través de la bobina.
Así que ahora imagine que la bobina se mueve y el número de líneas de campo a través de la bobina aumenta, pero pasa el diagrama 2 a una velocidad reducida, de modo que para cuando se alcanza el diagrama 4 no hay cambios en el flujo magnético.