2016届高考物理二轮复习 专题整合突破四 电路和电磁感应 第11讲 电磁感应规律及应用课件
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高考概况 考什么 1.楞次定律的理解及应用，感应电动势的计算方法； 2.对自感现象的理解，电磁感应定律的综合应用。 怎么考 1.结合电磁感应的图象，综合考查楞次定律和法拉第电磁感应定律的中、高难度的选择 题； 2.以“杆＋轨”模型为载体，结合运动学、动力学、功能关系等知识的电磁感应综合题， 以中、高难度的选择题或计算题为主。 怎么办 1.重视对基本规律的理解及应用，如楞次定律，要深刻理解其含义；法拉第电磁感应定 律公式的适用范围及公式中每个字母具体的含义及注意事项； 2.能熟练运用楞次定律解释一些电磁感应现象； 3.掌握计算感应电动势的公式，能综合分析与电磁感应有关的电路问题、力学问题和能 量转化问题。
拓展提升 解决电磁感应与电路问题的方法和步骤 (1)解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法 ①用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向。 ②画等效电路图。 ③运用全电路欧姆定律、串并联电路性质、电功率等公式联立求解。 (2)解决电磁感应中电路问题的基本步骤 ①“源”的分析：用法拉第电磁感应定律算出 E 的大小，用楞次定律或右手定则确定感应电动势的方 向(感应电流方向是电源内部电流的方向)，从而确定电源正负极，明确内阻 r。 ②“路”的分析：根据“等效电源”和电路中其他各元件的连接方式画出等效电路。 ΔΦ ③根据 E＝Blv 或 E＝n ，结合闭合电路欧姆定律、串并联电路知识和电功率、焦耳定律等关系式联 Δt 立求解。
基础细说· 规律小结
1．楞次定律中“阻碍”的表现 (1)阻碍磁通量的变化(增反减同)。 (2)阻碍物体间的 相对运动 (来拒去留)。 (3)阻碍 原电流 的变化(自感现象)。 2．感应电动势的计算
ΔΦ n (1)法拉第电磁感应定律：E＝ Δt
，常用于计算 平均 电动势。
ΔB n S ①若 B 变，而 S 不变，则 E＝ Δt ；
类题演练 1．[2015· 山东高考]如图甲，R0 为定值电阻，两金属圆环固定在同一绝缘平面内。左端连接在一周期为 T0 的正弦交流电源上，经二极管整流后，通过 R0 的电流 i 始终向左，其大小按图乙所示规律变化。规定内 圆环 a 端电势高于 b 端时，a、b 间的电压 uab 为正，下列 uabt 图象可能正确的是( )
解析 由安培定则知：0～0.25T0，圆环内的磁场垂直纸面向里逐渐增大，由楞次定律知，若圆环闭合， 感应电流是逆时针方向，逐渐减小至 0；0.25T～0.5T，圆环内的磁场垂直纸面向里逐渐减小，由楞次定律 知，若圆环闭合，感应电流是顺时针方向，逐渐增大。以后周期性变化，选项 C 正确。
2．[2015· 山西质监](多选)如图，竖直平面(纸面)两水平线间存在宽度为 d 的匀强磁场，磁场方向垂直 纸面向里。一质量为 m、边长也为 d 的正方形线圈从磁场上方某处自由落下，t1 时刻线圈的下边进入磁场， t2 时刻线圈的上边进入磁场，t3 时刻线圈上边离开磁场。已知线圈平面在下落过程中始终与磁场方向垂直， 且线圈上、下边始终与磁场边界平行，不计空气阻力，则线圈下落过程中的 vt 图象可能正确的是( )
2 2
2 电磁感应与电路的综合应用 一般以选择题或计算题出现，涉及楞次定律、法拉第电磁 感应定律、右手定则、闭合电路或部分电路的欧姆定律， 串、并联电路知识，电功、电功率的计算等知识。
答案 (1)1 W (2)3 m/s (3)1.08 J
解析 (1)由于灯泡亮度始终不变，MN 棒在 t1 时刻进入磁场以后，做匀速直线运动，受力平衡，受力 如右图： 列平衡方程：mgsinθ＝F 安 F 安＝BIL
2．电磁感应图象问题的应试技巧 (1)利用图象思维法求解电磁感应问题 应用图象思维法的优点在于可以直观地观察出物理过程的动态特征，使思路更加清晰，常能找到巧妙 的解题途径。 (2)解答图象问题的三个关注 ①关注初始时刻，如初始时刻感应电流是否为零，是正方向还是负方向。 ②关注变化过程，看电磁感应发生的过程分为几个阶段，这几个阶段是否和图象变化相对应。 ③关注大小、方向的变化趋势，看图象斜率的大小、图象的曲、直是否和物理过程对应。
解析 进入磁场前和通过磁场后，线圈只受重力，加速度恒为 g。设线圈下边进入磁场时速度为 v，则 Bdv E 线圈中感应电动势 E＝Bdv，由闭合电路欧姆定律有 I＝ ，安培力 F＝BId，解得：F＝ ，若 F＝mg， R R B2d2v 则线圈匀速穿过磁场，A 项正确；若 F>mg，则线圈减速通过磁场，由牛顿第二定律有： －mg＝ma1， R 可知线圈加速度不断减小，B 项正确；若 F<mg，线圈在磁场中刚开始做加速运动，由牛顿第二定律有 mg B2d2v － ＝ma2，所以线圈加速度不断减小，当 F＝mg 时线圈匀速运动，故 C、D 项错。 R
联立得 I＝1 A MN 切割磁感线，相当于电源，等效电路如右图： R1 由电路的并联关系得 I 灯＝I ＝0.5 A R1＋R2 所以 P 灯＝I2 灯R2＝ 1 W
(2)由法拉第电磁感应定律可知 E＝BLv E＝I(r＋R 并) 1 1 1 ＝ ＋ R并 R1 R2 代入得 v＝3 m/s (3)灯泡亮度始终不变，在 MN 进入 ef 之间的等效电路如图： 1 1 1 ＝ ＋ R′并 R1 r E′＝I 灯(R2＋R′并) MN 进入磁场前做匀加速直线运动， v＝gsinθt1 t1＝0.6 s ΔB 由法拉第电磁感应定律可知 E′＝Lxei Δt ΔB 2 10 36 其中 ＝ ＝ ，联立得 xei＝ m Δt t1 3 25 从 ef 到 ij 做匀速直线运动：xei＝vt2 12 t2＝ s 25 整个过程小灯泡的热量 Q＝P 灯(t1＋t2)＝1.08 J
②若 S 变，而 B 不变，则 E＝
nB
ΔS Δt 。
(2)导体棒垂直切割磁感线： E＝ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱlv， 主要用于求电动势的 瞬时 值。 B、 l 与 v 三者必须 两两垂直 l 为 有效长度 ，v 为 有效速度 。
，
(3)如图所示，导体棒 Oa 围绕棒的一端 O 在垂直磁场的平面内做匀速圆周运动而切割磁感线，产生的 1 2 Bl ω 电动势 E＝ 。 2
(3)两类图象问题的分析技巧 ①图象选择问题 求解物理图象的选择类问题可用“排除法”，即排除与题目要求相违背的图象，留下正确图象；也可 用“对照法”，即按照题目要求画出正确的草图，再与选项对照，选出正确选项。解决此类问题的关键就 是把握图象特点、分析相关物理量的函数关系、分析物理过程的变化规律或关键物理状态。 ②图象分析问题 在定性分析物理图象时，要明确图象中的横轴与纵轴所代表的物理量，要弄清图象的物理意义，借助 有关的物理概念、公式、定理和定律作出分析判断；而对物理图象定量计算时，要搞清图象所揭示的物理 规律或物理量间的函数关系，并要注意物理量的单位换算问题，要善于挖掘图象中的隐含条件，明确有关 图线所包围的面积、图象在某位置的斜率(或其绝对值)、图线在纵轴和横轴上的截距所表示的物理意义。
4. [2015· 安徽高考]如图所示，abcd 为水平放置的平行“匚”形光滑金属导轨，间距为 l，导轨间有垂 直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，导轨电阻不计。已知金属杆 MN 倾斜放置，与导轨成 θ 角， 单位长度的电阻为 r， 保持金属杆以速度 v 沿平行于 cd 的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好)。 则( ) Blv A．电路中感应电动势的大小为 sinθ Bvsinθ B．电路中感应电流的大小为 r B2lvsinθ C．金属杆所受安培力的大小为 r 2 2 B lv D．金属杆的热功率为 rsinθ rl 解析 切割磁感线的有效长度为 l，电动势为 E＝Blv，选项 A 错误。根据题意，回路电阻 R＝ ， sinθ 2 Blv Bvsinθ BIl B vl 由欧姆定律有 I＝ sinθ＝ ，选项 B 正确。安培力 F＝ ＝ ，选项 C 错误。金属杆的热功率为 rl r sinθ r 2 2 B v lsinθ 2 P＝I R＝ ，选项 D 错误。 r
热点考向· 突破提升
1 电磁感应的图象问题 电磁感应中的图象多在选择题中出现， 有时也在计算题中 考查，主要综合考查楞次定律、法拉第电磁感应定律及电 路、安培力及功能关系等相关知识，在计算题中也会考查 学生的识图能力。
解析 当 ab 棒在磁场中切割磁感线时，ab 棒相当于电源，等效电路： 由法拉第电磁感应定律可知：E1＝Blv 由欧姆定律可知：E1＝Iab(r＋R 并) Iab Blv Icd＝ ＝ 方向 c→d 2 3R Blv Ucd＝Icd· R＝ Ucd>0 3 当 cd 棒在磁场中切割磁感线时，cd 棒相当于电源，等效电路： 由法拉第电磁感应定律可知：E2＝Blv 由欧姆定律可知：E2＝Icd(r＋R 并) 2Blv Icd＝ 方向 d→c 3R 2Blv Ucd＝Icd· R＝ Ucd>0 3
类题演练 3．[2015· 衡水一调](多选)如图所示，边长为 L、不可形变的正方形导线框(电阻不计)内有半径为 r 的圆 形磁场区域。其磁感应强度 B 随时间 t 的变化关系为 B＝kt(常量 k>0)。回路中滑动变阻器 R 的最大阻值为 R0 R0，滑动片 P 位于滑动变阻器中央。定值电阻 R1＝R0、R2＝ ，闭合开关 S，电压表的示数为 U，不考虑 2 虚线 MN 右侧导体的感应电动势。则( U A．R2 两端的电压为 7 B．电容器的 a 极板带正电 C．滑动变阻器 R 的热功率为电阻 R2 的 5 倍 D．正方形导线框中的感应电动势为 kL2 )
所以 B 选项是正确的。Ucd 随时间变化如图：
，C、D 选项都错误。
拓展提升 电磁感应图象问题的处理方法 1．电磁感应的图象问题分类和思路分析 (1)分类 在电磁感应现象中，回路产生的感应电动势、感应电流及磁场对导线的作用力随时间的变化规律，也 可用图象直观地表示出来。如 It、Bt、Et、Ex、Ix、F 安t 图象等。此问题可分为两类： ①由给定的电磁感应过程选出或画出相应的物理量的函数图象。 ②由给定的有关图象分析电磁感应过程，确定相关的物理量。 (2)分析思路 ①明确图象的种类(看纵横坐标表示什么物理量)。 ②分析电磁感应的具体过程。 ③结合相关规律写出函数表达式。 ④根据函数关系进行图象分析。
高考物理二轮复习第一部分二轮专题突破专题四电路与电磁感应4.2电磁感应规律及其应用课件
2．(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：AB 命题点：右手定则、欧姆定律、导体转动切割磁感线产生的感 应电动势．
5．(2016·全国甲卷) 如图，水平面(纸面)内间距为 l 的平行金属 导轨间接一电阻，质量为 m、长度为 l 的金属杆置于导轨上．t＝0 时，金属杆在水平向右、大小为 F 的恒定拉力作用下由静止开始运 动．t0 时刻，金属杆进入磁感应强度大小为 B、方向垂直于纸面向 里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动．杆与导轨的 电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩 擦因数为 μ.重力加速度大小为 g.求
E＝Blt0mF －μg④
(2)设金属杆在磁场区域中匀速运动时，金属杆中的电流为 I， 根据欧姆定律
答案：A 命题点：电磁感应现象与阻尼．
3．(2017·全国卷Ⅱ)(多选)两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度 方向与纸面垂直．边长为 0.1 m、总电阻为 0.005 Ω 的正方形导线框 abcd 位 于纸面内，cd 边与磁场边界平行，如图(a)所示．已知导线框一直向右做匀 速直线运动，cd 边于 t＝0 时刻进入磁场．线框中感应电动势随时间变化的 图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正)．下列说法 正确的是( )
解析：金属杆 PQ 突然向右运动，在运动开始的瞬间，闭合回 路 PQRS 中磁场方向垂直纸面向里，磁通量增大，由楞次定律可判 断，闭合回路 PQRS 中感应电流产生的磁场垂直纸面向外，由安培 定则可判断感应电流方向为逆时针； 由于闭合回路 PQRS 中感应 电流产生的磁场方向垂直纸面向外，与原磁场方向相反，则 T 中磁 通量减小，由楞次定律可判断，T 中感应电流产生的磁场方向垂直 纸面向里，由安培定则可知 T 中感应电流方向为顺时针，选项 D 正 确．
2016届高考物理二轮复习热点题型和提分秘籍9.3电磁感应中的电路和图象问题(含答案)
【高频考点解读】1．对电磁感应中电源的理解 2．解决电磁感应电路问题的基本步骤 【热点题型】题型一 电磁感应中的电路问题例1、半径分别为r 和2r 的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r 、质量为m 且质量分布均匀的直导体棒AB 置于圆导轨上面，BA 的延长线通过圆导轨中心O ，装置的俯视图如图9-3-1所示。
整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B ，方向竖直向下。
在内圆导轨的C 点和外圆导轨的D 点之间接有一阻值为R 的电阻(图中未画出)。
直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O 逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。
设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒和导轨的电阻均可忽略。
重力加速度大小为g 。
求图9-3-1(1)通过电阻R 的感应电流的方向和大小； (2)外力的功率。
【答案】 (1)方向为C →D 大小为3Bωr 22R (2)9B 2ω2r 44R ＋3μmgωr 2【方法规律】电磁感应中电路问题的题型特点闭合电路中磁通量发生变化或有部分导体做切割磁感线运动，在回路中将产生感应电动势和感应电流。
从而考题中常涉及电流、电压、电功等的计算，也可能涉及电磁感应与力学、电磁感应与能量的综合分析。
【提分秘籍】1．电磁感应与电路知识的关系图2．电磁感应中的两类电路问题(1)以部分电路欧姆定律为中心，包括六个基本物理量(电压、电流、电阻、电功、电功率、电热)，三条定律(部分电路欧姆定律、电阻定律和焦耳定律)，以及若干基本规律(串、并联电路特点等)。
(2)以闭合电路欧姆定律为中心，讨论电动势概念，闭合电路中的电流、路端电压以及闭合电路中能量的转化。
3．解决电磁感应中的电路问题三步曲【举一反三】(多选)(2015·焦作一模)如图9-3-2所示，两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置，间距为l＝1 m，cd间、de间、cf间分别接着阻值R＝10 Ω的电阻。
一阻值R＝10 Ω 的导体棒ab以速度v＝4 m/s匀速向左运动，导体棒与导轨接触良好；导轨所在平面存在磁感应强度大小B＝0.5 T、方向竖直向下的匀强磁场。
2016年高考物理二轮复习专题突破篇1.4.2电路和电磁感应课件(精)
Blv A．电路中感应电动势的大小为 sin θ Bvsin θ B．电路中感应电流的大小为 r B2lvsin θ C．金属杆所受安培力的大小为 r B2lv2 D．金属杆的热功率为 rsin θ
1．导体棒进入磁场前的电动势是由于磁场的均匀变化产生 ΔB 的，是感生电动势，应选用 E＝n S 计算，S 为磁场的区域面 Δt 积． 2．导体棒进入磁场后，磁场不变．由于导体棒的有效长度 随磁场而变化，所以感应电动势是变化的，安培力也是变化的， 当导体棒与磁场对角线重合时， 有效长度最大， 感应电动势最大， 安培力也最大．
(2)当导体棒通过 bd 位置时感应电动势、感应电流最大，导 体 棒 受 到 的 安 培 力 最 大 ． 此 时 感 应 电 动 势 E′ ＝ BLv ＝ 0.5×0.4×1 V＝0.2 V E′ 0.2 回路中的感应电流 I′＝ R ＝ A＝0.2 A 1 导体棒受到的安培力 F＝BI′L＝0.5×0.2×0.4 N＝0.04 N 当导体棒通过三角形 abd 区域时， 导体棒切割磁感线的有效 长度 l＝2v(t－1) (1 s≤t≤1.2 s) 感应电动势 e＝Blv＝2Bv2(t－1)＝(t－1) V e 感应电流 i＝R＝(t－1) A (1 s≤t≤1.2 s)．
2．感应电动势的计算 ΔΦ (1)法拉第电磁感应定律：E＝n .若 B 变而 S 不变，则 E Δt ΔB ΔS ＝n S；若 S 变而 B 不变，则 E＝nB .常用于计算平均电动 Δt Δt 势． (2)导体垂直切割磁感线运动：E＝Blv，主要用于求电动势 的瞬时值．
二、方法必备 1．楞次定律推广的三种表述 (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)阻碍原电流的变化(自感现象)．
2011-2016年新课标全国卷专题分类汇总——专题11：电磁感应
专题11：电磁感应考情分析：考．查．频率比较高．．．．．。
考查．角度多变，但考查点主要是法拉第电磁感应定律和楞次定律，题目难度一般不会太大．．．．．．．．．．。
建议：区别导体棒和导体框切割磁感线的不同以及导体在磁场中平动与转动的不同。
1、（2014年新课标全国卷I ）在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是A ．将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化B ．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化C ．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接。
往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流的变化D ．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化2、（2013年新课标全国卷II ）（多选）在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。
下列叙述符合史实的是A ．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系B ．安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说C ．法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流D ．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化3、（2016年新课标全国卷II ）（多选）法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。
铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P 、Q 分别与圆盘的边缘和铜轴接触。
圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B 中。
圆盘旋转时，关于流过电阻R 的电流，下列说法正确的是A ．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B ．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a 到b 的方向流动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4、（2015年新课标全国卷II ）如图，直角三角形金属框abc 放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向平行于ab 边向上。
2016届高考物理二轮复习能力提升课件第一部分专题四电磁感应与电路第2讲直流电路和交流电路
[解析] 滑动头 P 自 a 端向 b 端滑动的过程中，滑动变阻器接 入电路的电阻减小，电路总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律 可得，干路电流增大，由 UR1＝IR1 可知 R1 两端电压即电压表 的示数变大， 选项 A 错误； 由 U＝E－Ir 可知路端电压 U 减小； UR2 由 UR2＝U－UR1 可得 R2 两端的电压减小， 又由 I2＝ 可得流 R2 过 R2 的电流变小，在干路电流增大的情况下，电流表的示数 Q 将变大，选项 B 错误；电容器两端的电压变小，根据 C＝ ， U 电容器所带电荷量将变少，选项 C 错误；由于 R2 两端的电压 变小，所以 a 点的电势变低，选项 D 正确．
U2 [解析] 由有效值定义可得 ×1 s＝(0.1 A)2×R×0.4 s×2＋ R (0.2 A)2×R×0.1 s×2，其中 R＝100 Ω ，可得 U＝4 10 V，B 正确．
) B
3.(2013· 高考福建卷)如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻 r＝1.0 Ω ，外接 R＝9.0 Ω 的电阻．闭合开关 S，当发电机转 子以某一转速匀速转动时， 产生的电动势 e＝10 2sin 10πt(V)， D 则( )
想变压器的原线圈连接一只理想交流电
流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q 来调节，在副线圈两端连接了定值电阻 R0和滑动变阻器 R， P为滑动变阻器的滑动触头．在原线圈上 加一电压为U的正弦交流电，则( BC )
A．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变大
B．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变小 C．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大 D．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小
答案：变小
(2)在上述题1中，电源的总功率、输出功率各如何变化？
2016届高考物理二轮复习精讲课件 专题(5)电磁感应及其综合应用
【疑惑】根据法拉第电磁感应定律 E=n
������ ������
,原线圈中应
该是怎样的电流才能在副线圈中产生方波交流电? 【解析】 本题可由法拉第电磁感应定律判断。 由题图乙 可知在 cd 间不同时间段内产生的电压是恒定的,所以在该 时间段内线圈 ab 中的磁场是均匀变化的,则线圈 ab 中的电 流是均匀变化的,故选项 A、B、D 错误,选项 C 正确。 【答案】C
������ 2 l ������பைடு நூலகம்2
������������������
sin ������ ������������ sin ������ ������ ������ 2 lvsin ������ ������
C.金属杆所受安培力的大小为 D.金属杆的热功率为������ sin ������
【疑惑】(1)导体杆在磁场中切割磁感线时,对本题来 说,公式 E=Blv 中的 l 即导体杆的有效长度是多少? (2)在求解安培力 F=BIl 时,此时的有效长度 l 又将为 多少? 【解析】金属杆的运动方向与金属杆不垂直,电路中感 应电动势的大小为 E=Blv(l 为切割磁感线的有效长度),选 项 A 错误;电路中感应电流的大小为 I= = 正确;金属杆所受安培力的大小为
������������ sin ������ ������ ������ 2 lv F=BIl'=B· ������ ·sin ������ = ������ ,选项 ������ ������ ������������������
������ sin ������
������������ sin ������ ,选项 ������ r
=
B
C 错误;金属杆的热功率为 D 错误。
高中物理二轮专题突破精品讲义 第四部分 电磁感应与电路专题
第四专题 电磁感应与电路、能量一、知识梳理（一）考点回顾“电磁感应”是电磁学的核心内容之一，同时又是与电学、力学知识紧密联系的知识点，是高考试题考查综合运用知识能力的很好落脚点，所以它向来高考关注的一个重点和热点，本专题涉及三个方面的知识：一、电磁感应，电磁感应研究是其它形式有能量转化为电能的特点和规律，其核心内容是法拉第电磁感应定律和楞次定律；二、与电路知识的综合，主要讨论电能在电路中传输、分配，并通过用电器转化为其它形式的能量的特点及规律；三、与力学知识的综合，主要讨论产生电磁感应的导体受力、运动特点规律以及电磁感应过程中的能量关系。
由于本专题所涉及的知识较为综合，能力要求较高，所以往往会在高考中现身。
从近三年的高考试题来看，无论哪一套试卷，都有这一部分内容的考题，题量稳定在1～2道，题型可能为选择、实验和计算题三种，并且以计算题形式出现的较多。
考查的知识：以本部分内容为主线与力和运动、动量、能量、电场、磁场、电路等知识的综合，感应电流（电动势）图象问题也经常出现。
（二）典例题剖析根据本专题所涉及内容的特点及高考试题中出的特点，本专题的复习我们分这样几个小专题来进行：1.感应电流的产生及方向判断。
2.电磁感应与电路知识的综合。
3.电磁感应中的动力学问题。
4.电磁感应中动量定理、动能定理的应用。
5.电磁感应中的单金属棒的运动及能量分析。
6.电磁感应中的双金属棒运动及能量分析。
7.多种原因引起的电磁感应现象。
1、感应电流的产生及方向判断例1．(2007理综II 卷)如图所示，在PQ 、QR 区域是在在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面，bc 边与磁场的边界P 重合。
导线框与磁场区域的尺寸如图所示。
从t ＝0时刻开始线框匀速横穿两个磁场区域。
以a →b →c →d →e →f 为线框中有电动势的正方向。
以下四个ε-t 关系示意图中正确的是（ ）解析：楞次定律或左手定则可判定线框刚开始进入磁场时，电流方向，即感应电动势的方向为顺时针方向，故D 选项错误；1－2s 内，磁通量不变化，感应电动势为0，A 选项错误；2－3s 内，产生感应电动势E ＝2Blv ＋Blv ＝3Blv ，感应电动势的方向为逆时针方向（正方向），tεB t εC . tεD . t εA .故C 选项正确。
2016年高考物理真题试卷汇编：考点11 电磁感应(含答案和解析)
过直线 OMON 的水平面上方有一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面。现使线框 M、N 在 t=0 时从图示位置开始,分别绕垂直于纸面、且过 OM 和 ON 的轴,以相同的周期 T 逆时针匀速转动,则 ( )
A.两导线框中均会产生正弦交流电 B.两导线框中感应电流的周期都等于 T C.在 t T 时,两导线框中产生的感应电动势相等
2
确;由右手定则可知,从上往下看,只要圆盘顺时针转动,电流就沿 a 到 b 的方向 流动,不会改变,B 正确,C 错误;由于电流在 R 上的热功率与电流的平方成正比, 圆盘转动的角速度变为原来的 2 倍时,圆盘切割磁感线产生的感应电动势变为原 来的 2 倍,电流也变为原来的 2 倍,电流在 R 上的热功率变为原来的 4 倍,选项 D 错误。 2.(2016·全国卷 III·T21)如图,M 为半圆形导线框,圆心为 OM;N 是圆心角为直 角的扇形导线框,圆心为 ON;两导线框在同一竖直面(纸面)内;两圆弧半径相等;
考点 11 电磁感应
一、 选择题 1.(2016·全国卷 II·T20)法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在 竖直的铜轴上,两铜片 P、Q 分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直 向上的匀强磁场 B 中。圆盘旋转时,关于流过电阻 R 的电流,下列说法正确的是
()
A.若圆盘转动的角速度恒定,则电流大小恒定 B.若从上往下看,圆盘顺时针转动,则电流沿 a 到 b 的方向流动 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 【解析】选 A、B。若圆盘转动的角速度恒定,则相当于无数切割磁感线的导体的 运动速度恒定,切割磁感线感应电动势为 E= 1 Br2ω也恒定,则电流大小恒定,A 正
高三物理二轮复习专题四电磁感稿和答案大字
咐呼州鸣咏市呢岸学校专题四：电磁感问题1．磁通量的计算及变化判断例1.〔96年〕用如下图的装置研究电磁感现象,在图示情况,当电键闭合瞬时,观察到电流表指针向右偏转,电键闭合一段时间后,为使电流表指针向左偏传,可采用的方法有A．将变阻器滑动头向右端滑动B．将一软铁棒插入线圈A中C．将线圈A从线圈B中提出D．迅速断开电键分析：对象的选取直流电路→A→B→测量回路→CD【相关练习1】如图示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，使用不同材料制成的圆管，竖直固在相同高度，两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速释放，穿过A 管的小球比穿过B管的小球先落到地面，下面对于两管的描述中可能正确的选项是〔AD〕A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的B．A管是用铝制成的，B管是用木制成的C．A管是用木制成的，B管是用塑料制成的D．A管是用木制成的，B管是用铝制成的2．感电流的方向判断例2．〔90年〕图中T是绕有两组线圈的闭合铁心,线圈的绕向如下图,D是理想的二极管,金属棒ab可在两条平行的金属导轨上沿导轨滑行,磁场方向垂直纸面向里.假设电流计G中有电流通过,那么ab棒的运动可能是( C )A．向左匀速运动B．向右匀速运动C．向左匀加速运动D．向右匀加速运动【相关练习1】〔99年〕图为地磁场磁感线的示意图在北半球地磁场的坚直分量向下。
飞机在我国上空匀逐巡航。
机翼保持水平，飞行高度不变。
由于地磁场的作用，金属钒翼上有电势差设飞行员左方机翼未端处的电势为U1，右方机翼未端处的电势力U2，(AC)A.假设飞机从西往东飞，U1比U2高B.假设飞机从东往西飞，U2比U1高C.假设飞机从南往北飞，U1比U2高D.假设飞机从北往南飞，U2比U1高3．感电动势的计算00年〕如下图，固水平桌面上的金属框架cdef ，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab 搁在框架上，可无摩擦滑动，此时adeb 构成一个边长为L 的正方形，棒的电阻为r ，其余电阻不计，开始时磁感强度为B 0。
2016高考物理二轮复习 专题整合高频突破 专题十一 电磁感应及综合应用课件
命题二
命综合题的解题策略
(1)分析“源”:找准主动运动者,用法拉第电磁感应定律和楞次定律求解电动势的
大小和方向;
(2)分析“路”:画出等效电路图,求解回路中的电流的大小及方向;
(3)分析“力”:分析安培力对导体棒运动速度、加速度的影响,从而推得对电流有
什么影响,最后确定导体棒的最终运动情况;
1
(2)线框自释放直到 cd 边进入磁场前,由机械能守恒定律,有 2mgl= 1 2⑧
(1)线框ab边将离开磁场时做匀速运动的速度大小是cd边刚进入磁场时的几倍;
2
线框完全穿过磁场的过程中,由能量守恒定律,有
(2)磁场上下边界间的距离H。
1
1
mg(2l+H)= 2 2 − 1 2 +Q⑨
计,导轨足够长。两根金属棒ab和a'b'的质量都是0.2 kg,电阻都是1 Ω,与导轨垂直
放置且接触良好,金属棒和导轨之间的动摩擦因数为0.25,两个导轨平面处均存在
着垂直轨道平面向上的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度B的大小相同。让a'b'
固定不动,将金属棒ab由静止释放,当ab下滑速度达到稳定时,整个回路消耗的电功
代入数据得 Q'=75 J。
2
ℎ
sin
+Q'
-20命题一
思维导引
命题二
命题三
-21命题一
命题二
命题三
规律方法
对于电磁感应问题中焦耳热的计算,主要从以下三个角度入手
(1)感应电路为纯电阻电路时,产生的焦耳热等于克服安培力做的功,即Q=W安。
(2)感应电路中电阻产生的焦耳热等于电流通过电阻做的功,即Q=I2Rt。