高考物理大二轮复习课件:专题四第二讲电磁感应规律及其应用

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高考物理二轮复习专题四电路与电磁感应第2讲电磁感应规律及其应用课件

高考物理二轮复习专题四电路与电磁感应第2讲电磁感应规律及其应用课件

[考 情 分 析]
电磁感应定 律的综合应 用
2014 T1:法拉第 电磁感应定 律的应用
T7:涡流
2015
2016
T13:电磁感 应定律的应 用
T6:楞次定 律、法拉第 电磁感应定 律
电磁感应的综合应用是高中物理中难度较大、综合性最强的部分之一,是高 考必考内容之一。电磁感应与力学、电路、磁场、能量等密切联系,涉及知 识面广,综合性强,能力要求高,题型有计算题、选择题。
2.(2016·湖 南 益 阳 模 拟 ) 如 图 10 所 示 , 竖 直 面 内 的 正 方 形 导 线 框 ABCD和abcd的边长均为l、电阻均为R,质量分别为2m和m, 它们分别系在一跨过两个定滑轮的绝缘轻绳两端,在两导线框 之间有一宽度为2l、磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强 磁场。开始时ABCD的下边界与匀强磁场的上边界重合,abcd 的上边界到匀强磁场的下边界的距离为l。现将两导线框由静止 释放,当ABCD全部进入磁场时,两导线框开始做匀速运动。 不计摩擦和空气阻力,重力加速度为g,求:
A.增加线圈的匝数
B.提高交流电源的频率
C.将金属杯换为瓷杯
D.取走线圈中的铁芯
图3
解析 杯内的水之所以沸腾,是由于金属杯处于下方线圈所产
生的交变磁场中,产生涡流,从而使金属杯温度升高,而瓷杯
内不会产生涡流,故C错;要想缩短加热时间,则应增大磁场
的强度和变化率,因此A、B正确,D错误。
答案 AB
4.(2015·江苏单科,13)做磁共振(MRI)检查时,对人体施加的磁
解析 由法拉第电磁感应定律可知,在 Δt 时间内线圈中产生的 平均感应电动势为 E=nΔΔΦt =n2Ba22Δ-t Ba22=n2BΔat2,选项 B 正确。

高考物理二轮复习第一部分专题四电路与电磁感应第二讲电磁感应规律及其应用课件.ppt

高考物理二轮复习第一部分专题四电路与电磁感应第二讲电磁感应规律及其应用课件.ppt
答案:A
2019-9-12
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4.(2018·全国卷Ⅱ)如图,在同一平面内有两根平行 长导轨,导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域,区域 宽度均为 l,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下.一 边长为32l 的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动,线框 中感应电流 i 随时间 t 变化的正确图线可能是( )
2019-9-12
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[题眼点拨] ①“安装若干对紫铜薄板”说明紫铜薄
板中可产生感应电流(涡流)阻碍底盘振动;②“紫铜薄板
上下及左右振动的衰减最有效”说明紫铜薄板上下及左
右振动时均有涡流产生. 解析:施加磁场来快速衰减 STM 的微小振动,其原
理是电磁阻尼,在振动时通过紫铜薄板的磁通量变化,
2019-9-12
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C.若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则 电流方向可能发生变化
D.若圆盘转动的角速度变为原来的 2 倍,则电流在 R 上的热功率也变为原来的 2 倍
[题眼点拨] ①切割类可用右手定则判断感应电流 的方向;②转动切割感应电动势大小可用 E=12Bl2ω 计算.
2019-9-12
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8
在过程Ⅰ、Ⅱ中,流过 OM 的电荷量相等,则BB′等
于( )
A.54
B.32
C.74
D.2
[题眼点拨] ①“现使金属杆从 OQ 位置以恒定的角
速度逆时针转到 OS 位置并固定(过程Ⅰ)”说明流过 OM
的电量 q1=BRΔS;②“ 再使磁感应强度的大小以一定的
变化率从 B 增加到 B′(过程Ⅱ)”说明流过 OM 的电量 q2
解析:设圆盘的半径为 r,圆盘转动的角速度为 ω,

高中物理二轮复习课件电磁感应规律及其应用

高中物理二轮复习课件电磁感应规律及其应用

感应电动势计算
运用法拉第电磁感应定律 计算双棒间的感应电动势 。
电路分析
将双棒视为电源,分析电 路中的电流、电压和功率 等物理量。
电磁感应中电容问题
1 2
电容器充放电过程
分析电容器在电磁感应过程中的充放电现象。
电容对电路的影响
探讨电容器对电路中电流、电压等物理量的影响 。
3
电容器与电磁感应的综合应用
减小误差措施
选用内阻较小的电流表和电压表;选 用电阻较小的线圈;精确调整滑动变 阻器的阻值;多次重复实验取平均值 等。
06 总结与提高
知识体系梳理
电磁感应基本规律

包括法拉第电磁感应定律、楞次定律等基本规律,以及这些规
律在电路中的具体应用。
电磁感应中的能量转化与守恒
02
分析电磁感应过程中能量转化与守恒的关系,理解能量转化与
电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
法拉第电磁感应定律的应用
动生电动势和感生电动势的产生原因和计算。
楞次定律及其理解
楞次定律内容
楞次定律的理解
感应电流的磁场阻碍引起感应电流的 原磁场的磁通量的变化。
从原磁场磁通量的变化看感应电流的 磁场,两者方向相反;从原磁场磁通 量的变化看感应电流的磁场,阻碍的 是“原磁场磁通量的变化”而不是“ 原磁场”;原磁场变化时,感应电流 的磁场可能与原磁场方向相同,也可 能与原磁场方向相反;阻碍的过程是 能量相互转化的过程。
01
导体棒切割磁感线产生感应电动势
当导体棒在磁场中做切割磁感线运动时,会在导体棒中产生感应电动势
。感应电动势的大小与导体棒的速度、磁场的磁感应强度以及导体棒与
磁场的夹角有关。

高考物理二轮复习专题四第2讲电磁感应及其应用课件

高考物理二轮复习专题四第2讲电磁感应及其应用课件

解析:PQ 刚进入磁场时,加速度为零,则 mgsin θ=BIL,I=mgBsiLn θ, 即电流恒定,且由题意知,MN 刚进入磁场时与 PQ 刚进入磁场时的速度 相同。 情形 1:若 MN 刚进入磁场时,PQ 已离开磁场区域,则对 MN,由 mgsin θ=BIL 及右手定则知,通过 PQ 的电流大小不变,方向相反,故 I-t 图像 如图 A 所示。
均匀增加,t2 时刻后无感应电流,但有感应电动势,Uad=E=BLat 电压 随时间均匀增加,故 C 正确;线框所受的安培力为 FA=BIL=B2RL2v,由 牛顿第二定律得 F-FA=ma,得 F=B2RL2at+ma,当 0~t1 时间内,感应 电流为零,F=ma,为定值,t1~t2 时间内,F 与 t 是线性关系,但不过 原点,t2 时刻后无感应电流,F=ma,为定值,故 D 错误。 [答案] C
此时圆环中的电流为逆时针方向 B.此时圆环的加速度为163Bm2aR2v C.此时圆环中的电功率为64B92Ra2v2 D.此过程中通过圆环截面的电荷量为23BRa2
解析:由右手定则可知,此时感应电流为逆时针方向,故 A 正确;左右
两边圆环均切割磁感线,故感应电动势的大小为 E=2B×2a×23v=38Bav, 感应电流大小为 I=ER=8B3Rav,故其所受安培力大小为 F=2B×2a×I= 32B3R2a2v,加速度为 a=mF=323Bm2aR2v,故 B 错误;此时圆环的电功率为 P =I2R=64B92Ra2v2,故 C 正确;此过程中圆环磁通量的变化量为 ΔΦ=Bπa2, 故电荷量为 q=ΔRΦ=πBRa2,故 D 错误。 答案:AC
4.楞次定律中“阻碍”的主要表现形式 (1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”。 (2)阻碍相对运动——“来拒去留”。 (3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”。 (4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”。 5.电磁感应中的功能关系 在闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流的问题中,机械能转化 为电能,导体棒克服安培力做的功等于电路中产生的电能。

2021届新高考物理二轮复习专题4第2讲电磁感应规律及综合应用ppt课件

2021届新高考物理二轮复习专题4第2讲电磁感应规律及综合应用ppt课件

(4)利用楞次定律或推论,判断无磁场线圈中的感应方向或线圈

第一部分 专题四 电路与电磁感应37
高考
考向3 涡流、电磁阻尼和电磁振荡 6,(多选)(2020·天津高考真题)手机无线充电是比较新颖的充电方 式.如图所示,电磁感应式无线充电的原理与变压器类似,通过分别 安装在充电基座和接收能量装置上的线圈,利用产生的磁场传递能量 .当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后,就会在邻近的受 电线圈中感应出电流,最终实现为手机电池充电.在充电过程中
第一部分 专题四 电路与电磁感应44
高考
考向4 法拉第电磁感应定律的应用 8.(2020·海南5月调研)如图所示,用电阻为0.1 Ω的金属丝围成一个 半径为 0.3 m 的扇形闭合线框,该线框绕垂直于纸面的 O 轴以 rad/s的角速度匀速转动,O轴位于方向垂直纸面向里、磁感应强度大
C.拨至M端时圆环向左运动,拨至N端时向右运动
D.拨至M端时圆环向右运动,拨至N端时向左运动
第一部分 专题四 电路与电磁感应27
高考
【解析】 无论开关 S 拨至哪一端,当把电路接通一瞬间,左边 线圈中的电流从无到有,电流在线圈轴线上的磁场从无到有,从而引 起穿过圆环的磁通量突然增大,根据楞次定律(增反减同),右边圆环 中产生了与左边线圈中方向相反的电流,异向电流相互排斥,故选B .
第一部分 专题四 电路与电磁感应22
高考 第一部分 专题四 电路与电磁感应23
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03 命题热点 · 巧突破
24
高考
考点一 楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用
考向1 电磁感应现象 1.(2020·新课标卷Ⅱ)管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的 接缝实施焊接.焊机的原理如图所示,圆管通过一个接有高频交流电 源的线圈,线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流,电流产生 的热量使接缝处的材料熔化将其焊接.焊接过程中所利用的电磁学规
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A.开关闭合后的瞬间,小磁针的 N 极朝垂直纸面向 里的方向转动
4
B.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的 N 极指向 垂直纸面向里的方向
C.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的 N 极指向 垂直纸面向外的方向
D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁 针的 N 极朝垂直纸面向外的方向转动
[题眼点拨] ①“开关未闭合时,小磁针处于静止状 态”说明右侧线圈无电流,左侧线圈无感应电流,小磁 针只受重力和细线拉力;②“开关闭合后的瞬间”说明 右侧线圈中的电流瞬间增大,左侧线圈产生感应电流,
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小磁针下直导线中的电流产生磁场,小磁针在磁场 的作用下发生偏转;③“开关闭合并保持一段时间后” 说明右侧线圈有稳定电流,左侧线圈无感应电流,小磁 针不动.
解析:开关闭合的瞬间,左侧的线圈中磁通量变化, 产生感应电动势和感应电流,由楞次定律可判断出直导 线中电流方向为由南向北,由安培定则可判断出小磁针 处的磁场方向垂直纸面向里,小磁针的 N 极朝垂直纸面 向里的方向转动,选项 A 正确;
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[题眼点拨] ①“安装若干对紫铜薄板”说明紫铜薄 板中可产生感应电流(涡流)阻碍底盘振动;②“紫铜薄板 上下及左右振动的衰减最有效”说明紫铜薄板上下及左 右振动时均有涡流产பைடு நூலகம்.
解析:施加磁场来快速衰减 STM 的微小振动,其原 理是电磁阻尼,在振动时通过紫铜薄板的磁通量变化, 紫铜薄板中产生感应电动势和感应电流,则其受到安培 力作用,该作用阻碍紫铜薄板振动,即促使其振动衰 减.方案 A 中,无论紫铜薄板上下振动还是左右振动, 通过它的磁通量都发生变化;
2018·T1 8
2016·T2 4
2018·T1 7
2017·T2 0
2016·T2 4
2016·T2 5
高考必备 知识概览
3
1. (多选)(2018·全国卷Ⅰ)如图,两个线圈绕 在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连 接,另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面 内的直导线连接成回路.将一小磁针悬挂在直导线正上 方.开关未闭合时,小磁针处于静止状态.下列说法正确 的是( )
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在过程Ⅰ、Ⅱ中,流过 OM 的电荷量相等,则BB′等
于( )
A.54
B.32
C.74
D.2
[题眼点拨] ①“现使金属杆从 OQ 位置以恒定的角
速度逆时针转到 OS 位置并固定(过程Ⅰ)”说明流过 OM
的电量 q1=BRΔS;②“ 再使磁感应强度的大小以一定的
变化率从 B 增加到 B′(过程Ⅱ)”说明流过 OM 的电量 q2
专题四 电路与电磁感应
1
第二讲 电磁感应规律及其应用
2
近三年全国卷考情统计
常考点
楞次定律 与电磁感 应定律的
应用
电磁感应 中的图象
问题 电磁感应 中的电路 和动力学
问题
全国Ⅰ 卷
全国Ⅱ卷 全国Ⅲ卷
2018·T1 9
2017·T1 8
2016·T2 0
2018·T2 0
2017·T1 5
2016·T2 1
=ΔRBS;③“流过 OM 的电荷量相等”说明 q1=q2.
9
解析:过程Ⅰ回路中磁通量变化 ΔΦ1=14BπR2,设 OM 的电阻为 R0,流过 OM 的电荷量 Q1=ΔRΦ0 =B4πRR02.过 程Ⅱ回路中磁通量变化 ΔΦ2=(B′-B)·12πR2,流过 OM 的 电荷量 Q2=ΔRΦ02=(B′-2BR)0 ·πR2.由题知 Q2=Q1,联立解 得BB′=32,选项 B 正确.
解析:由于矩形线圈的宽度 l<32l<2l,正方形金属线 框在导轨上向左匀速运动,左右两边产生的感应电动势 均为 E0=Blv.两边在反向磁场中的感应电流的大小先为 I1=2BRlv,由左手定则知,
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金属线框的左边处在向外的磁场中感应电流若为负 值,则金属线框的左边处在向里的磁场中感应电流为正 值;两边在同向磁场中电流为 I2=0,ABC 错误,D 正确.
6
开关闭合并保持一段时间后,左侧线圈中磁通量不 变,线圈中感应电动势和感应电流为零,直导线中电流为 零,小磁针恢复到原来状态,选项 BC 错误;开关闭合并 保持一段时间后再断开后的瞬间,左侧的线圈产生感应电 动势和感应电流,由楞次定律可判断出直导线中电流方向 为由北向南,由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂 直纸面向外,小磁针的 N 极朝垂直纸面向外的方向转动, 选项 D 正确.
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方案 B 中,当紫铜薄板上下振动时,通过它的磁通 量可能不变,当紫铜薄板向右振动时,通过它的磁通量 不变;方案 C 中,紫铜薄板上下振动、左右振动时,通 过它的磁通量可能不变;方案 D 中,当紫铜薄板上下振 动时,紫铜薄板中磁通量可能不变.综上可知,对于紫 铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是 A.
答案:A
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4.(2018·全国卷Ⅱ)如图,在同一平面内有两根平行 长导轨,导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域,区域 宽度均为 l,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下.一 边长为32l 的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动,线框 中感应电流 i 随时间 t 变化的正确图线可能是( )
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[题眼点拨] ①“边长为32l”,而 2l>32l>l 说明切割磁 感线的两导体棒向左运动过程中,左侧导体棒和右侧导 体棒可能在同一磁场中也可能在不同的磁场中;②“向 左匀速运动”说明左右两导体棒产生的感应电流的大小 是恒定的.
答案:B
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3.(2017·全国卷Ⅰ)扫描隧道显微镜(STM)可用来探 测样品表面原子尺度上的形貌.为了有效隔离外界振动 对 STM 的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干 对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如图 所示.无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁 场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减 最有效的方案是( )
答案:AD
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2.(2018·全国卷Ⅰ)如图,导体轨道 OPQS 固定,其中 PQS 是半圆弧,Q 为半圆弧的中心, O 为圆心,轨道的电阻忽略不计.OM 是有一定 电阻,可绕 O 转动的金属杆.M 端位于 PQS 上,OM 与 轨道接触良好.空间存在半圆所在平面垂直的匀强磁场, 磁感应强度的大小为 B,现使金属杆从 OQ 位置以恒定的 角速度逆时针转到 OS 位置并固定(过程Ⅰ);再使磁感应 强度的大小以一定的变化率从 B 增加到 B′(过程Ⅱ).
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