(江苏专版)2018年高考物理第二轮复习 第17讲 电磁感应之电磁推理讲义册子
江苏省2018版高考物理二轮复习专题七电路电磁感应规律及其应用教学案
专题七 电路 电磁感应规律及其应用考情分析命题解读本专题分为二大板块，一个是电路，分为直流和交变电路；另一个就是电磁感应规律及其应用。
前者命题常见于选择题，后者以计算题为主，这些考点皆属于高频考点。
从近三年命题情况看，命题特点为：(1)注重基础与实际问题结合。
如电路分析、自耦变压器、输电、电吉他、核磁共振分析应用等。
(2)注重方法与综合。
如以难度适中的计算题考查学生的分析综合能力。
整体难度中等，命题指数★★★★★，复习目标是达B 必会。
1.(2017·江苏泰州中学5月质检)关于传感器，下列说法正确的是( ) A.话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号B.电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器的作用是控制电路的通断C.霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成这个电阻电学量D.光敏电阻在光照射下其电阻会显著变大解析 话筒是一种常用的声波传感器，其作用是声信号转换为电信号，故A 项错误；热双金属片传感器和干簧管在电路中相当于开关，可以控制电路的通断，故B 项正确；霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量，故C 项错误；光敏电阻在光照射下其电阻会显著变小，D 项错误。
答案 B2. (2017·江苏溧水高级中学模拟)如图1所示，在长载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A 、B ，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两根可自由滑动的导体棒ab 和cd 。
当载流直导线中的电流逐渐减弱时，导体棒ab 和cd 的运动情况是( )图1A.一起向左运动B.一起向右运动C.相向运动，相互靠近D.相背运动，相互远离解析 当载流直导线中的电流逐渐减弱时，穿过下方闭合回路的磁通量变小，根据楞次定律得出面积将变大，D 项正确。
答案 D3.(2017·南京市模拟)如图2所示，面积为S 、匝数为N 、电阻为r 的线圈与阻值为R 的电阻构成闭合回路，理想交流电压表并联在电阻R 的两端。
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• (3)自感系数L：①大小：线圈的长度越长、 线圈的面积越大，单位长度的匝数越多， 线圈的自感系数越大，线圈有铁芯比无铁 芯时自感系数大得多．
• ②单位：亨利(符号H)，1 H＝103 mH＝ 106μH.
• ③物理意义：描述线圈产生自感电动势本 领大小的物理量，数值上等于通过线圈的 电流在1 s内改变了1 A时产生的自感电动 势的大小．
强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩
擦地滑动．此时abed构成一个边长为L的
正方形，棒的电阻为r，其余部分电阻不
计，开始时磁感应强度为B0.
• (2)在上述(1)的情况中，棒始终保持静止， 当t＝t1时，垂直于棒的水平拉力为多少？
• (3)若从t＝0时刻起，磁感应强度逐渐减小， 当棒以恒定速度v向右做匀速运动时，可 使棒中不产生感应电流，则磁感应强度怎 样随时间变化？(写出B与t的关系式)
连接导线的电阻忽略不计，则：
• (1)电容器的带电荷量是多少？哪个极板 带正电？
• (2)电路中消耗的电功率是多少？
[解析] (1)画出等效电路图，如图 13－2－11 所示． 导体棒 OA 产生的感应电动势为 E＝BL v ＝Br 2rω＝5 V I＝R＋ER2＝55 A＝1 A 则 q＝C·IR2＝4.9×10－10C
• (1)自感现象：由于 导体本身
的电流
发生变化而产生的电磁感应现象．
• (2)自感电动势：①自感电动势的方向： 自感电动势总阻碍导体中原来电流的变化， 即当电流增大时，自感电动势阻碍电流增 大(这时I感与I原反向)；当电流减小时，自 感电动势阻碍电流减小(这时I感与I原同向)； 自感电动势总是起着 电 流 变推迟化 的 作 用．②自感电动势的大小：E自＝nΔΦ/Δt ＝LΔI/Δt
最新-2018届高考物理二轮复习 专题18 电磁感应课件 大纲 精品
专题十二 电磁感应
专题十二 │ 主干知识整合
主干知识整合
一、法拉第电磁感应定律及其多种对应形式 法拉第电磁感应定律的内容是感应电动势的大小与穿过回路 的磁通量的变化率成正比．在具体问题的分析中，针对不同形式 的电磁感应过程，法拉第电磁感应定律也相应有不同的表达式或 计算式．
专题十二 │ 主干知识整合
专题十二 │ 要点热点探究
例3 [2011·四川卷] 如图3－12－6所示，间距l＝0.3 m的 平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内．在水平面 a1b1b2a2区域内和倾角θ＝37°的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应 强度B1＝0.4 T、方向竖直向上和B2＝1 T、方向垂直于斜面向上 的匀强磁场．电阻R＝0.3 Ω、质量m1＝0.1 kg、长为l 的相同导 体杆K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两端固定在b1、b2点，K、 Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好．一端系于K杆中点的 轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂，绳上穿有质量m2＝ 0.05 kg的小环．
专题十二 │ 要点热点探究
【点拨】 (1)对导体杆进行准确的受力分析和动力学分析； (2)确定好电磁感应回路．
专题十二 │ 要点热点探究
例3 (1)0.2 N (2)2 W 【解析】 (1)设小环受到力的 摩擦力大小为f，由牛顿第二定律，有
m2g－f＝m2a① 代入数据，得 f＝0.2 N② (2)设通地K杆的电流为I1，K杆受力平衡，有 f＝B1I1l③ 设回路总电流为I，总电阻为R总，有 I＝2I1④ R总＝ R⑤
专题十二 │ 要点热点探究
例2 如图3－12－4所示，等离子气流(由高温高压的等电 量的正、负离子组成)由左方连续不断地以速度v0射入P1和P2 两极间的匀强磁场中，ab和cd的作用情况为：0～2 s内互相排 斥，2～4 s内互相吸引．规定向左为磁感应强度B的正方向， 线圈A内磁感应强度B随时间t变化的图象可能是图3－12－5中 的( )
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则有________，如果回路不闭合，则只有________而无 ________．
❖ 三、感应电动势
❖ 1．感应电动势：在________中产生的电动势．产生感应 电动势的那部分导体就相当于________．导体的电阻相当 于________．
❖ (4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”．
❖ 1．应用现象
基本现象
运动电荷、电流产生磁场
磁场对运动电荷、电流有作用力
电磁 部分导体做切割磁感线运动
感应
闭合回路磁通量变化
应用的定则或 定律
安培定则 左手定则 右手定则
楞次定律
❖ 2.应用区别
❖ 关键是抓住因果关系：
❖ (1)因电而生磁(I→B)→安培定则； ❖ (2)因动而生电(v、B→I)→右手定则； ❖ (3)因电而受力(I、B→F安)→左手定则． ❖ 说明：判断感应电流方向的右手定则是楞次定律的特例，
Φ S
，这表示磁感应强
度等于穿过________的磁通量，因此，磁感应强度又叫做
磁通密度．
❖ 二、电磁感应产生的条件 ❖ 1．产生感应电流的条件：穿过闭合电路的________． ❖ 2．引起磁通量变化的常见情况 ❖ (1)闭合电路的部分导线做________运动，导致Φ变． ❖ (2)线圈在磁场中________，导致Φ变． ❖ (3)磁感应强度B________，导致Φ变． ❖ 3．产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过
❖ 2．感应电流与感应电动势的关系：遵守闭合电路欧姆定律， 即I＝________.
❖ 四、楞次定律
专题十电磁感应(讲解部分)(完整版)
E=Blv中的速度v是相对于磁场的速度,若磁场也运动,应注意速度间的相对 关系。
三、感生电动势与动生电动势的比较
感生电动势
动生电动势
产生原因
磁场的变化
导体做切割磁感线运动
移动电荷的非静电力
感生电场对自由电荷的电场力 导体中自由电荷所受洛仑兹力 沿导体方向的分力
回路中相当于电源的部分
处于变化磁场中的线圈部分 做切割磁感线运动的导体
A.从上向下看,导体环中的感应电流的方向先顺时针后逆时针 B.从上向下看,导体环中的感应电流的方向先逆时针后顺时针 C.条形磁铁的加速度一直小于重力加速度 D.条形磁铁的加速度开始小于重力加速度,后大于重力加速度
解析 条形磁铁穿过导体环的过程中,导体环中磁通量方向向上,先增大后 减小,从上向下看,感应电流方向先顺时针后逆时针,A正确,B错误;导体环 中的感应电流产生的磁场始终阻碍条形磁铁运动,所以条形磁铁的加速度 一直小于重力加速度,C正确,D错误。 答案 AC
各物理 量方向 间的关 系图例
因果关系 应用实例
电流→作用力 电动机
运动→电流 发电机
电流→磁场 电磁铁
例4 如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、 MN,当PQ在外力的作用下运动时,MN在磁场力的作用下向右运动,则PQ所 做的运动可能是 ( )
A.向右加速运动 C.向右减速运动
二、电磁感应现象的判断 常见的产生感应电流的三种情况
例2 现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开 关如图所示连接。下列说法中正确的是 ( )
A.开关闭合后,线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转 B.线圈A插入线圈B中后,开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转 C.开关闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,会使电流计指针静止在中央 零刻线 D.开关闭合后,只有滑动变阻器的滑片P加速滑动,电流计指针才会偏转
2018高考总复习物理江苏专用课件：第九章第三节
一般电磁感应电路的分析与计算
(2016·石家庄质检)如图甲所示，两根足够长的平行光 滑金属导轨 MN、PQ 被固定在水平面上，导轨间距 l＝0.6 m， 两导轨的左端用导线连接电阻 R1 及理想电压表 V，电阻为 r ＝2 Ω 的金属棒垂直于导轨静止在 AB 处；右端用导线连接 电阻 R2，已知 R1＝2 Ω，R2＝1 Ω，导轨及导线电阻均不计．在 矩形区域 CDFE 内有竖直向上的磁场，CE＝0.2 m，磁感应 强度随时间的变化规律如图乙所示．
[答案](1)0.3 V (2)0.27 N (3)0.09 J
含容电磁感应电路的分析与计算
在同一水平面的光滑平行导轨 P、Q 相距 l＝1 m，导 轨左端接有如图所示的电路．其中水平放置的平行板电容器 两极板 M、N 相距 d＝10 mm，定值电阻 R1＝R2＝12 Ω，R3 ＝2 Ω，金属棒 ab 的电阻 r＝2 Ω，其他电阻不计．磁感应强 度 B＝0.5 T 的匀强磁场竖直穿过导轨平面，当金属棒 ab 沿 导轨向右匀速运动时，悬浮于电容器两极板之间，
质量 m＝1×10－14 kg，电荷量 q＝－1×10－14 C 的微粒恰好 静止不动．取 g＝10 m/s2，在整个运动过程中金属棒与导轨 接触良好．且速度保持恒定．试求：
(1)匀强磁场的方向； (2)ab 两端的路端电压； (3)金属棒 ab 运动的速度．
[审题突破] 本题可按以下思路进行求解：
第九章 电磁感应
第三节 电磁感应中的电路和图象问题
一、电磁感应中的电路问题
1．内电路和外电路 (1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于 ___电__源____． (2) 该 部 分 导 体 的 电 阻 或 线 圈 的 电 阻 相 当 于 电 源 的 ____内__阻____，其余部分是__外__电__阻__．
2018高考物理(江苏版)二轮滚讲义练(一)及解析
2018高考物理（江苏版）二轮滚讲义练（一）及解析滚动练一、选择题1、(2017·扬州模拟)如图所示为航母上电磁弹射装置的等效电路图(俯视图)，匀强磁场垂直轨道平面向上，先将开关拨到a给超级电容器C充电，然后将开关拨到b可使电阻很小的导体棒EF沿水平轨道弹射出去，则下列说法正确的是()A．电源给电容器充电后，M板带正电B．在电容器放电过程中，电容器两端电压不断减小C．在电容器放电过程中，电容器的电容不断减小D．若轨道足够长，电容器将放电至电量为0解析：选B电容器下极板接正极，所以充电后N板带正电，故A错误；电容器放电时，电量和电压均减小，故B正确；电容是电容器本身的性质，与电压和电量无关，故放电时，电容不变，故C错误；若轨道足够长，导体棒切割磁感线产生感应电动势，产生的感应电流和放电形成的电流大小相同时，不再放电，故电容器放电不能至电量为0，故D错误。
2、如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地，静电计所带电量很少，可被忽略。
一带负电油滴静止于电容器中的P点，现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则()A．平行板电容器的电容将变大B．静电计指针张角变小C．带电油滴的电势能将增大D．若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变解析：选D根据C＝εS4πkd知，d增大，则电容减小，故A错误；静电计检测的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，故B错误；电势差不变，d增大，则电场强度减小，P点与上极板的电势差减小，则P点的电势增大，因为该带电油滴带负电荷，则电势能减小，故C错误；电容器与电源断开，则电荷量不变，d 改变，根据E ＝U d ＝Q Cd ＝4πkQεS ，知电场强度不变，则带电油滴所受电场力不变，故D 正确。
3、如图所示，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距为d ，有一带电粒子P 静止在电容器上部空间中，当在其下极板上快速插入一厚度为L 的不带电的金属板后，粒子P 开始运动，重力加速度为g 。
2018年高考物理大第2轮复习专题七电磁感应和电路第1讲电磁感应问题课件
A.磁感应强度的大小为0.5 T
√B.导线框运动的速度的大小为0.5 m/s √C.磁感应强度的方向垂直于纸面向外
D.在t＝0.4 s至t＝0.6 s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1 N
解析 答案
技巧点拨
1.解决电磁感应图象问题的“三点关注”： (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，看图线斜率的大小、图线的曲直是否和 物理过程对应. 2.常用解决电磁感应图象问题的“两个方法” (1)排除法； (2)函数法.
D.Ubc＝12 Bl2ω，金属框中电流方向沿acba
123456
图12
解析 答案
导线处于绷紧状态.在半圆形区域内，有磁感应强度
大小为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场.设导
图2
线框的电阻为r，圆的半径为R，在将导线上的C点以恒定角速度ω(相
对圆心O)从A点沿圆弧移动的过程中，若不考虑导线中电流间的相互作
用，则下列说法正确的是
√A.在C从A点沿圆弧移动到D点的过程中，导线框中感应电流的方向先
专题七 电磁感应和电路
第1讲 电磁感应问题
知识回扣 规律方法 高考题型1 楞次定律和电磁感应定律的应用 高考题型2 电磁感应图象问题 高考题型3 动力学观点和能量观点的应用 高考题精选精练
知识回扣 规律方法
知识回扣
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).
通过的电量 q＝ I Δt
联立解得 q＝FkL0.
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第17讲电磁感应之电磁推理
题一：如图所示，水平边长均为L、横截面积分别为S1、S2（S1＜S2）的铜线框M、N由同一高处自由下落，下落过程中经过一磁感应强度为B的匀强磁场（不计空气阻力），则（）A．M、N同时落地 B．M先落地
C．N先落地 D．无法确定
题二：一个足够长的竖直放置的磁铁结构如图所示，磁铁的两个磁极分别为同心的圆形和圆环形。
在两极之间的缝隙中，存在辐射状的磁场，磁场方向水平向外，某点的磁感应强度大小与该点到磁极中心轴的距离成反比。
用横截面积一定的细金属丝制成的圆形单匝线圈，从某高度处被无初速释放，在磁极缝隙间下落的过程中，线圈平面始终水平且保持与磁极共轴。
线圈被释放后（）
A．线圈中没有感应电流，线圈做自由落体运动
B．在俯视图中，线圈中感应电流沿逆时针方向
C．线圈有最大速度，线圈半径越大，最大速度越小
D．线圈有最大速度，线圈半径越大，最大速度越大
题三：如图所示，宽度L＝0.5 m的光滑金属框架MNPQ固定于水平面内，并处在磁感应强度大小B＝0.4 T、方向竖直向下的匀强磁场中，框架的电阻非均匀分布。
将质量m＝0.1 kg，电阻可忽略的金属棒ab放置在框架上，并与框架接触良好。
以P为坐标原点，PQ方向为x 轴正方向建立坐标。
金属棒从x0＝1 m处以v0＝2 m/s的初速度，沿x轴负方向做a＝2 m/s2的匀减速直线运动，运动中金属棒仅受安培力作用。
求：
（1）金属棒ab运动0.5 m时，框架产生的焦耳热Q；
（2）框架中aNPb部分的电阻R随金属棒ab的位置x变化的函数关系。
题四：电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。
它的基本原理如图所示，上、下为两个电磁铁，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室内做圆周运动。
电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化，在两极间产生一个由中心向外逐渐减弱而且变化的磁场，这个变化的磁场又在真空室内激发感生电场，其电场线是在同一平面内的一系列同心圆，产生的感生电场使电子加速。
图甲中上部分为侧视图、下部分为俯视图。
已知电子质量为m、电荷量为e，初速度为零，电子圆形轨道的半径为R。
穿过电子圆形轨道面积的磁通量Φ随时间t 的变化关系如图乙所示，在t0时刻后，电子轨道处的磁感应强度为B0，电子加速过程中忽略相对论效应。
电子在半径不变的圆形轨道上加速是电子感应加速器的关键技术要求，试求电子加速过程中电子轨道处的磁感应强度随时间变化的函数关系。
题五：如图甲所示，表面绝缘、倾角＝的斜面固定在水平地面上，斜面的顶端固定有弹性挡板，挡板垂直于斜面，并与斜面底边平行。
斜面所在空间有一宽度D ＝0.40 m 的匀强磁场区域，其边界与斜面底边平行，磁场方向垂直斜面向上，磁场上边界到挡板的距离s ＝0.55 m 。
一个质量m ＝0.10 kg 、总电阻R ＝0.25 的单匝矩形闭合金属框abcd 放在斜面的底端，其中ab 边与斜面底边重合，ab 边长L ＝0.50 m 。
从t ＝0时刻开始，线框在垂直cd 边、沿斜面向上大小恒定的拉力作用下，从静止开始运动，当线框的ab 边离开磁场区域时撤去拉力，线框继续向上运动，并与挡板发生碰撞，碰撞过程的时间可忽略不计，且没有机械能损失。
线框向上运动过程中速度与时间的关系如图乙所示。
已知线框在整个运动过程中
始终未脱离斜面，且保持ab 边与斜面底边平行，线框与斜面之间的动摩擦因数＝3，重力加速度g 取10 m/s 2。
（1）求线框受到的拉力F 的大小；
（2）求匀强磁场的磁感应强度B 的大小；
（3）已知线框向下运动通过磁场区域过程中的速度v 随位移x 的变化规律满足v ＝v 0－x mR
L B 2
2（式中v 0为线框向下运动ab 边刚进入磁场时的速度大小，x 为线框ab 边进入磁场
后对磁场上边界的位移大小），求线框在斜面上运动的整个过程中产生的焦耳热Q。