[推荐学习]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素能特训
电磁感应规律及应用一、选择题(本题共8小题，每小题8分，共64分，其中1～5为单选题，6～8为多选题)1．[2015·新疆维吾尔自治区检测]如图所示，用粗细均匀、电阻率相同的导线绕制的直角边长为l 或2l 的四个闭合导体线框a 、b 、c 、d ，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，在每个线框刚进入磁场时，M 、N 两点间的电压分别为U a 、U b 、U c 和U d 。
下列判断正确的是( )A ．U a <U b <U c <U dB ．U a <U b <U d <U cC ．U a ＝U b <U c ＝U dD ．U b <U a <U d <U c答案 B解析 由电阻定律，各个线框的电阻分别为R a ＝ρ2l ＋2l S，R b ＝ρ3l ＋5lS、R c ＝ρ4l ＋22l S 、R d ＝3l ＋5lS，设线框刚进入磁场时的速度为v ，各线框MN 边有效切割长度分别为l 、l 、2l 、2l ，各线框MN 边的内阻分别为r a ＝ρlS 、r b ＝ρl S、r c ＝ρ2lS、r d ＝ρ2lS，则各边产生的感应电动势分别为E a ＝Blv 、E b ＝Blv 、E c ＝2Blv 、E d ＝2Blv ，由闭合电路欧姆定律知，各线框中的感应电流分别为I a ＝E aR a 、I b ＝E b R b 、I c ＝E c R c 、I d ＝E d R d，M 、N 两点间的电压分别为U a ＝E a －I a r a 、U b ＝E b －I b r b 、U c ＝E c －I c r c 、U d ＝E d －I d r d ，分别代入数据，可知U a <U b <U d <U c ，故选项B 正确，其他选项错误。
2．[2015·南昌一模]如图所示，abcd 是边长为L ，每边电阻均相同的正方形导体线框，今维持线框以恒定的速度v 沿x 轴运动，并穿过倾角为45°的三角形匀强磁场区域，磁场的磁感应强度为B ，方向垂直纸面向里。
线框b 点在O 位置时开始计时，则在t ＝2Lv时间内，a 、b 二点的电势差U 随时间t 的变化图线为( )答案 D解析 t ＝L /v 时刻，ab 边完全进入磁场，电动势E ＝BLv ，ab 间的电压等于路端电压，U ab ＝34BLv ，C 错误；t ＝2Lv 时刻，线框完全进入磁场，ab 间的电压等于电动势E ，A 、B 错误，只有D 正确。
3．[2015·唐山一模]如图所示，一呈半正弦形状的闭合线框abc ，ac ＝l ，匀速穿过边界宽度也为l 的相邻磁感应强度大小相同的匀强磁场区域，整个过程中线框中感应电流图象为(取顺时针方向为正方向)( )答案 B解析 当b 点到左边界时，切割磁感线有效长度最大，故此时感应电流为I max ，方向为顺时针方向；当b 点到达两磁场边界时，在左、右两部分磁场中线框有效长度均有最大值，由右手定则可知，左、右磁场在线框中产生的感应电流方向均为逆时针方向，故感应电流最大值为2I max ，只有B 项正确。
4. [2015·福建高考]如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R 的金属条制成的矩形线框abcd ，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B 中。
一接入电路电阻为R 的导体棒PQ ，在水平拉力作用下沿ab 、dc 以速度v 匀速滑动，滑动过程PQ 始终与ab 垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。
在PQ 从靠近ad 处向bc 滑动的过程中( )A ．PQ 中电流先增大后减小B ．PQ 两端电压先减小后增大C ．PQ 上拉力的功率先减小后增大D ．线框消耗的电功率先减小后增大 答案 C解析 导体棒产生的电动势为E ＝BLv ，其等效电路如图所示，总电阻为R 总＝R ＋R 1R 2R 1＋R 2＝R ＋R 13R －R 13R，在PQ 从靠近ad 处向bc 滑动的过程中，总电阻先增大后减小，总电流先减小后增大，所以A 项错误；PQ 两端电压为路端电压U ＝E －IR ，即先增大后减小，所以B 项错误；拉力的功率等于克服安培力做功的功率，有P 安＝IE ，先减小后增大，所以C 项正确；根据功率曲线可知当外电阻R 1R 2R 1＋R 2＝R 时输出功率最大，而外电阻先由小于R 开始增加到32R ，再减小到小于R 的某值，所以线框消耗的功率先增大后减小，又再增大再减小，所以D 项错误。
5．[2015·辽宁五校联考]如图所示，边长为2L 的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B 。
一个边长为L 粗细均匀的正方形导线框abcd ，其所在平面与磁场方向垂直，导线框的对角线与虚线框的对角线在一条直线上，导线框各边的电阻大小均为R 。
在导线框从图示位置开始以恒定速度v 沿对角线方向进入磁场，到整个导线框离开磁场区域的过程中，下列说法正确的是( )A ．导线框进入磁场区域时产生顺时针方向的感应电流B ．导线框中有感应电流的时间为2LvC ．导线框的bd 对角线有一半进入磁场时，整个导线框所受安培力大小为B 2L 2v4RD ．导线框的bd 对角线有一半进入磁场时，导线框a 、c 两点间的电压为2BLv4答案 D解析 根据楞次定律，线框刚进入磁场时，线框中的磁通量增加，感应出的磁场方向与原磁场方向相反，线框中的电流方向为逆时针方向，A 错；线框中有电流的时间为线框进入磁场过程及线框离开磁场过程，所以总的时间为t ＝22Lv，B 错；bd 边有一半进入磁场时，产生的感应电流大小为I ＝E4R，F 安＝错误!＝错误!，C 错；bd 边有一半进入磁场时，产生感应电动势大小为E ＝22BLv ，ac 部分电阻占电路总电阻的一半，U ac ＝2BLv 4，D 正确。
6．[2015·廊坊模拟]如图所示，竖直面内有一个闭合导线框ACDE (由细软导线制成)挂在两固定点A 、D 上，水平线段AD 为半圆的直径，在导线框的E 处有一个动滑轮，动滑轮下面挂一重物，使导线处于绷紧状态。
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逆时针，后顺时针B ．在C 从A 点沿圆弧移动到图中∠ADC ＝30°位置的过程中，通过导线上C 点的电荷量为3BR 22rC ．当C 沿圆弧移动到圆心O 的正上方时，导线框中的感应电动势最大D ．在C 从A 点沿圆弧移动到D 点的过程中，导线框中产生的电热为πB 2R 4ω2r答案 ABD解析 由题意知，在C 从A 点沿圆弧移动到D 点的过程中，直角三角形的面积先增大后减少，穿过直角三角形的磁通量先增大后减少，由楞次定律知导线框中感应电流的方向先逆时针，后顺时针，则选项A 正确；在C 从A 点沿圆弧移动到图中∠ADC ＝30°位置的过程中，通过导线上C 点的电荷量q ＝It ＝E r t ＝ΔΦΔt Δt r ＝ΔΦr ＝B ΔS r ＝3BR22r ，则选项B 正确；设DC 与AD 间夹角为θ，通过导线框的磁通量Φ＝12B ·2R sin θ·2R cos θ＝2R 2B sin θcos θ＝R 2B sin2θ，所以通过导线框的磁通量表达式为Φ＝R 2B sin ωt ，当C 沿圆弧移动到圆心O 的正上方时，导线框中的磁通量最大，而感应电动势为零，则选项C 错误；在C 从A 点沿圆弧移动到D 点的过程中，对Φt 的表达式求导得：E ＝R 2B ωcos ωt ，产生的热量为Q ＝E 2有r ·πω＝πB 2R 4ω2r，则选项D 正确。
7．[2015·郑州预测]如图所示，两根平行长直金属轨道，固定在同一水平面内，间距为d ，其左端接有阻值为R 的电阻，整个装置处在竖直向上、磁感应强度为B 的匀强磁场中。
一质量为m 的导体棒ab 垂直于轨道放置，且与两轨道接触良好，导体棒与轨道之间的动摩擦因数为μ。
导体棒在水平向右、垂直于棒的恒力F 作用下，从静止开始沿轨道运动距离l 时，速度恰好达到最大(运动过程中导体棒始终与轨道保持垂直)，设导体棒接入电路的电阻为r ，轨道电阻不计，重力加速度大小为g 0，在这一过程中( )A ．导体棒运动的平均速度为F －μmg R ＋r2B 2d2B ．流过电阻R 的电荷量为BdlR ＋rC ．恒力F 做的功与摩擦力做的功之和等于回路产生的电能D ．恒力F 做的功与安培力做的功之和大于导体棒增加的动能 答案 BD解析 当棒的速度达到最大时，也就是棒受力平衡时，列棒的平衡方程得F ＝μmg ＋BIl ，而I ＝E R ＋r ，E ＝Blv ，代入得v ＝F －μmg R ＋rB 2d2，而导体棒做的是加速度减小的加速运动，最后匀速，所以棒的平均速度v ≠v2，所以A 选项是错误的。
流过电阻R 的电荷量q ＝ΔΦR ＋r ＝B ΔS R ＋r ＝BdlR ＋r，所以B 选项是正确的。
以棒为研究对象，根据动能定理：W F －W克摩擦－W 克安培＝12mv 2所以恒力F 做的功与摩擦力做的功之和等于棒动能的增量和回路中电能的和，C 选项是错误的。
恒力F 做的功与安培力做的功之和等于导体棒增加的动能与克服摩擦力做功的和，因此D 选项正确。
8．[2014·四川高考]如图所示，不计电阻的光滑U 形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H 、P 固定在框上，H 、P 的间距很小。
质量为0.2 kg 的细金属杆CD 恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1 m 的正方形，其有效电阻为0.1 Ω，此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B ＝(0.4－0.2t ) T ，图示磁场方向为正方向。
框、挡板和杆不计形变。
则( )A ．t ＝1 s 时，金属杆中感应电流方向从C 到DB ．t ＝3 s 时，金属杆中感应电流方向从D 到C C ．t ＝1 s 时，金属杆对挡板P 的压力大小为0.1 ND ．t ＝3 s 时，金属杆对挡板H 的压力大小为0.2 N 答案 AC解析 由光滑U 形金属框和金属杆组成的闭合回路，B ＝(0.4－0.2t ) T ，由法拉第电磁感应定律和楞次定律可知，能产生恒定的感应电流，方向是顺时针方向，所以通过金属杆中感应电流方向从C 到D ，A 选项正确，B 选项错误。
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
2024高考物理二轮专题复习第一编专题复习攻略专题四电路与电磁感应第11讲电磁感应规律及其应用课件
2．[2023·广东模拟预测]如图甲所示，水平面内固定两根平行的足够长的光滑 轨道，轨道间距L＝0.4 m，其中在E、F、G、H四点附近的轨道由绝缘材料制成，
这四段绝缘轨道的长度非常短，其余轨道由金属材料制成，金属轨道的电阻不计， 在右侧两轨道之间连接一个阻值R＝1.5 Ω的定值电阻．在矩形区域MNQP中存在 竖直向上的磁场，记M点所在位置为坐标原点，沿MP方向建立x坐标轴，磁感应 强度的大小随位置的变化如图乙所示，图中B0＝2.5 T．现有一总质量m＝0.1 kg的 “工”字形“联动双棒”(由两根长度略长于L的平行金属棒ab和cd，用长度为L 的刚性绝缘棒连接构成，棒的电阻均为r＝0.5 Ω)，以初速度v0＝8 m/s沿x轴正方 向运动，运动过程中棒与导轨保持垂直，最终静止于轨道上，忽略磁场边界效
答案：C
考向2 法拉第电磁感应定律的应用 例 2 [2023·天津卷] 如图，有一正方形线框静止悬挂着，其质量为m、 电阻为R、边长为l.空间中有一个三角形磁场区域，其磁感应强度大小 为B＝kt(k>0)，方向垂直于线框所在平面向里，且线框中磁场区域的 面积为线框面积的一半，已知重力加速度为g，求： (1)感应电动势E； (2)线框开始向上运动的时刻t0.
Φ-t 图像
[提醒] 分析磁通量时，一是注意回路中的有效面积；二是注意有效面积内 磁场方向是否单一．
2.“动生”类的三类图像
分类
图例
有效 长度 变化
切割 速度 变化
分析 导体棒匀速切割，回路中的感 应电动势随有效长度的变化而 变化
导体棒有效长度不变，回路中 的感应电动势随运动速度的变 化而变化
磁感 应强 度随 位置 变化
例 3 [2023·山东卷](多选)足够长U形导轨平置在光滑水平绝缘桌面上，宽
电磁感应(解析版)2021年高考物理二轮复习讲义
解密11 电磁感应ΔΔsin E n t E Blv Φθ⎧⎧⎪⎨⎩⎪⎨⎧⎪⎨⎪⎩⎩⎧⎧=⎪⎪⎨⎪⎪=⎪⎩⎪⎧⎨⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎩⎩⎧⎨⎩⎧⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩⎨电路闭合产生感应电流的条件磁通量发生变化电磁感应现象感生电动势感应电动势动生电动势公式电路问题法拉第电磁感应定律图象问题应用能量问题电磁感应力电综合问题楞次定律感应电流方向判断右手定则：适用于导体切割磁感线的情况定义自感自感电动势自感系数自感、互感、涡流互感变压器原理涡流⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩考点1 法拉第电磁感应定律一、法拉第电磁感应定律1．内容：闭合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。
2．公式：E ntΦ∆=∆，其中n 为线圈匝数。
3．感应电动势的大小由穿过电路的磁通量的变化率tΦ∆∆和线圈的匝数共同决定，而与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然联系。
二、法拉第电磁感应定律的应用1．磁通量的变化是由面积变化引起时，ΔΦ=B ·ΔS ，则B SE n t ∆=∆； 2．磁通量的变化是由磁场变化引起时，ΔΦ=ΔB ·S ，则B SE nt∆=∆； 3．磁通量的变化是由于面积和磁场变化共同引起的，则根据定义求，ΔΦ=Φ末–Φ初，2211B S B S B SE nn t t-∆∆=≠∆∆；4．在图象问题中磁通量的变化率tΦ∆∆是Φ-t 图象上某点切线的斜率，利用斜率和线圈匝数可以确定感应电动势的大小。
三、导体切割磁感线产生感应电动势的计算 1．公式E =Blv 的使用条件 （1）匀强磁场；（2）B 、l 、v 三者相互垂直；（3）如不垂直，用公式E =Blv sin θ求解，θ为B 与v 方向间的夹角。
2．“瞬时性”的理解（1）若v 为瞬时速度，则E 为瞬时感应电动势；（2）若v 为平均速度，则E 为平均感应电动势，即E Bl v =。
高考物理二轮复习《电磁学》课件
发电机 升压变压器
输电线
降压变压器 用户
如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为 n1:n2＝4:1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中 的负载电阻B的阻值相等.a、b端加一定交流电压后 ，
（1）金属棒在导轨上运动时R1的最大功率
（2）金属棒在导轨上从x=0到x=3m a
y/m
C
的运动过程中，外力必须做的功
1.0
B
b
R1
O
A x/ m R2 3.0
解：（1） ab棒运动时产生感应电动势 E=Byv
画出等效电路如图示（不计电源内阻）：
I 1=E/R1 =1/3× Byv
a
y/m
P1= I1 2R1 =1/9× B2 y2v2R1
C
1.0
B
∴ P1m=1/9× B2 ym2 v2 R1 =1/9×0.04×1×25×3=1/3 W
b
O
R1
（2） E=Byv∝y 所以E按正弦规律变化
Ax/ m R2 3.0 a
Em =By mv =0.2×1.0×5=1V
R1 3Ω E
R2
E有=0.707V
6Ω
t=x/v=3/5=0.6s
R并=3×6/9=2 Ω
的示数I1、 I2、 I3 的大小关系是（ D ）
A. I1 = I2 = I3
B. I1＞ I2 ＞ I3 C. I3 ＞ I1 ＞ I2
A1
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-人教版高中全册物理试题
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、力学知识严密联系的知识点，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，本专题涉与三个方面的知识：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与规律；三、与力学知识的综合，主要讨论产生电磁感应的导体受力、运动特点规律以与电磁感应过程中的能量关系。
由于本专题所涉与的知识较为综合，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，都有这一局部内容的考题，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：以本局部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与内容的特点与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展：1.感应电流的产生与方向判断。
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与能量分析。
6.电磁感应中的双金属棒运动与能量分析。
7.多种原因引起的电磁感应现象。
1、感应电流的产生与方向判断例1．(2007理综II卷)如下列图，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下列图。
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答案是〔〕解析：楞次定律或左手定如此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〕，故C 选项正确。
名师导学高考二轮总复习物理专题4 第11课电磁感应规律及其应用 课件
缩小的趋势以阻碍磁通量的变化； (3)阻碍原电流的变化(自感现象)．
二、右手定则 1．适用范围：适用于闭合回路的部分导体做切割 磁感线运动的情况． 2．定则表述：伸开右手，让拇指跟其余四指垂直
并在同一个平面内，让磁感线垂直穿过掌心，大姆指
(2)由于 b 棒先向下运动时，在 a 和 b 以及导轨 所组成的闭合回路中产生感应电流，于是 a 棒受到向 下的安培力，b 棒受到向上的安培力，且二者大小相 等．对于 b，由动能定理得：
WG－W 安＝ΔEk 代入数据可解得：W 安＝3 J
(3)在 a、b 棒向下运动的过程中，a 棒产生的加 速度 a1＝g＋Fm安，b 棒产生的加速度 a2＝g－Fm安.当 a 棒的速度与 b 棒接近时，闭合回路中的ΔΦ逐渐减小 感应电流也逐渐减小，则安培力也逐渐减小．最后，两 棒以共同的速度向下做加速度为 g 的匀加速运动．
2．电磁感应中的电路问题 例 3 如图所示，匀强磁场的方向垂直于光滑的金 属导轨平面向里，极板间距为 d 的平行板电容器与总 阻值为 2R0 的滑动变阻器通过平行导轨连接，电阻为 R0 的导体棒 MN 可在外力的作用下沿导轨从左向右 做匀速直线运动．当滑动变阻器的滑动触头位于 a、b 的中间位置且导体棒 MN 的速度为 v0 时，位于电容 器中 P 点的带电油滴恰好处于静止状态．若不计摩擦 和平行导轨及导线的电阻，各接触处接触良好，重力 加速度为 g，则下列判断正确的是( CD )
方向相反，所受安培力大于重力沿斜面方向的分力，
线框做减速运动，感应电流减小．A 错． BLv Δv R Δi Δi
由 i＝ R ，∴Δt＝BLΔt＝kΔt
Δv
高考物理复习考点考法第11章电磁感应市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖PPT课件
【答案】B、C
考点31
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考法例析 成就能力
题型1 对产生感应电流条件了解
例1
[课标全国Ⅰ·14，6分]在法拉第时代，以下验证“由磁产生电” 构想试验中，能观察到感应电流是( )
A．将绕在磁铁上线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表
改变
B．在一通电线圈旁放置一连有电流表闭合线圈，然后观察电流表
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例4
【解析】 依据楞次定律，感应电流磁场方向总是妨碍引发闭合回路中磁通量 改变，表达在面积上是“增缩减扩”，而回路变为圆形，面积增加 了，说明磁场逐步减弱．因不知回路中感应电流方向，故无法判定
磁场方向，故C、D都有可能．
【答案】CD
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例5
[课标全国Ⅲ·15，6分]如图，在方向垂直于纸面向里匀强磁场中 有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直．金属杆PQ置于导轨上并 与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成区域 内，线框与导轨共面．现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始瞬 间，关于感应电流方向，以下说法正确是( )
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必备知识 全方面把握
1．法拉第电磁感应定律
✓ (1)法拉第电磁感应定律 ①内容：闭合电路中感应电动势大小，跟穿过这一电路磁通量改变率成正
比． ②公式
(2)磁通量Φ、磁通量改变量ΔΦ、磁通量改变率ΔΦ/Δt区分
①磁通量Φ是指穿过某面积磁感线条数，计算式为Φ＝BSsin θ，其中θ为磁感 应强度B与线圈平面夹角．
②磁通量改变量ΔΦ指线圈中末状态磁通量Φ2与初状态磁通量Φ1之差，ΔΦ＝ Φ2－Φ1，计算磁通量以及磁通量改变量时，要注意磁通量正负．
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(3)利用E＝nΔΦ/Δt求感应电动势大小
高考物理二轮复习 专题十一 电磁感应定律及其应用课件 新人教版
(1)通过电阻 R1 上的电流大小和方向； (2)通过电阻 R1 上的电荷量 q 及电阻 R1 上产生的热量． 【审题指导】
【解析】 (1)根据楞次定律可知，通过 R1 的电流方向 为由 b 到 a.
根据法拉第电磁感应定律得线圈中的电动势为 E＝nΔBΔπt r22＝n·Bt00πr22 根据闭合电路欧姆定律得通过 R1 的电流为 I＝3ER＝n3BR0πt0r22.
(3)由闭合电路欧姆定律可得，电路中电流 I′＝R＋E r＝
2 2A＝1 A来自由欧姆定律可得，导体棒两端电压 U＝I′R＝1 V.
答案：(1)2 V 2 A (2)0.08 N·s (3)1 V
考点 2 电磁感应的图象问题
一、基础知识梳理 1．电磁感应的图象问题分类 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 I－t、B－t、E－t、E－x、I－x 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． (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．
二、方法技巧总结 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．
二、方法技巧总结 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)． 2．解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法
2021年高考物理二轮复习 难点突破11 电磁感应中能量问题的分析 新人教版
2021年高考物理二轮复习难点突破11 电磁感应中能量问题的分析新人教版1．过程分析(1)电磁感应现象中产生感应电流的过程，实质上是能量的转化过程．(2)电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中受到安培力的作用，此过程中外力克服安培力做功，其他形式的能转化为电能．外力克服安培力做了多少功，就有多少其他形式的能转化为电能．(3)当感应电流通过用电器时，电能转化为其他形式的能．安培力做功的过程，是电能转化为其他形式能的过程．安培力做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能．2．求解思路(1)若回路中电流恒定，可以利用电路结构及W＝UIt或Q＝I2Rt直接进行计算．(2)若电流变化，则：①利用安培力做的功求解：电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功；②利用能量守恒求解：若只有电能与机械能的转化，则机械能的减少量等于产生的电能．【典例】如图所示，相互平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ＝30°的绝缘斜面上，相距为L，导轨下端连接一个定值电阻R1，上端通过开关S(S是闭合的)也连接一个定值电阻R2.导体棒ab放在导轨上靠近下端的位置，与导轨垂直并良好接触．在斜面上虚线MN以下的区域内，存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为B.现对ab棒施以平行导轨斜向上的恒定拉力F，使它沿导轨先向上加速运动，在到达虚线MN之前，导体棒ab已经开始做匀速运动．当导体棒到达MN 时，立即撤去拉力，导体棒向上运动一段后又向下滑动，进入磁场后又做匀速运动．已知R 1＝R 2＝R ，导体棒ab 的阻值为r ＝R2，质量为m ，重力加速度为g ，拉力做的功为W ，导轨电阻不计．(1)求拉力F 的大小和导体棒ab 匀速运动时的速度v ；(2)当导体棒ab 匀速运动时，电阻R 1的发热功率P 1多大？从导体棒ab 开始运动到回到初始位置的过程中电阻R 1产生了多少热量Q 1?(3)若在导体棒ab 再次进入磁场时断开开关S ，则导体棒ab 将如何运动？【解析】 (1)导体棒运动时受力如图所示，由牛顿第二定律可得F －F A －mg sin θ＝ma ①其中，导体棒受到的安培力F A ＝BIL ＝B 2L 2v R② 当导体棒加速度a ＝0时开始做匀速运动，因此联立①②有F －B 2L 2v R－mg sin θ＝0③ 导体棒在MN 上方运动时只受重力，机械能守恒，因此当导体棒再次进入磁场时速度也为v ，匀速运动时受力如图所示， 有mg sin θ－B 2L 2v R＝0④由④解得v ＝mgR 2B 2L 2⑤ 由③④得F ＝mg .⑥(2)由于R 1与R 2并联后电阻值等于R2，因此P r ＝2P 1，有 P 1＝14P 总＝14F A v ⑦由②⑤⑦联立得P 1＝m 2g 2R 16B 2L2⑧ 从导体棒ab 开始运动到回到初始位置，重力做功为0，由功能关系得 W －Q ＝12mv 2－0⑨Q 1＝14Q ⑩由⑤⑨⑩解得Q 1＝14(W －m 3g 2R 28B 4L4)． (3)当开关S 断开时，回路的电阻增大，通过导体棒ab 的电流减小，安培力减小，导体棒ab 先加速，当mg sin θ－B 2L 2v ′3R /2＝0时，导体棒ab 开始以v ′＝3mgR 4B 2L2的速度做匀速运动． 【答案】 (1)mg mgR 2B 2L 2 (2)m 2g 2R 16B 2L 2 14(W －m 3g 2R 28B 4L4) (3)见解析如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd ，ab 边长大于bc 边长，置于垂直纸面向里、边界为MN 的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN .第一次ab 边平行MN 进入磁场，线框上产生的热量为Q 1，通过线框导体横截面的电荷量为q 1；第二次bc 边平行MN 进入磁场，线框上产生的热量为Q 2，通过线框导体横截面的电荷量为q 2，则( )A ．Q 1>Q 2，q 1＝q 2B ．Q 1>Q 2，q 1>q 2C ．Q 1＝Q 2，q 1＝q 2D ．Q 1＝Q 2，q 1>q 2解析：设线框ab 边长为L 1，bc 边长为L 2，进入磁场的速度为v ，电阻为R ，ab 边平行MN 进入磁场时，根据功能关系，线框进入磁场的过程中产生的热量等于克服安培力做的功，即Q 1＝B 2L 21v R ·L 2，通过线框导体横截面的电荷量q 1＝ΔΦR ＝BL 1L 2R，同理得bc 边平行MN 进入磁场时，Q 2＝B 2L 22v R ·L 1，q 2＝ΔΦR ＝BL 1L 2R，q 1＝q 2，由于L 1>L 2，因此Q 1>Q 2，A 项正确． 答案：A两根足够长的光滑平行直导轨MN 、PQ 与水平面成θ角放置，两导轨间距为L ，M 、P 两点间接有阻值为R 的电阻．一根质量为m 的均匀直金属杆ab 放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，它们的电阻不计，现让ab 杆由静止开始沿导轨下滑．(1)求ab 杆下滑的最大速度v m ；(2)ab 杆由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻R 产生的焦耳热为Q ，求该过程中ab 杆下滑的距离x 及通过电阻R 的电荷量q .解析：(1)根据法拉第电磁感应定律和安培力公式有：E ＝BLv ，而I ＝E R，F A ＝BIL 根据牛顿第二定律有：mg sin θ－F A ＝ma联立得a ＝g sin θ－B 2L 2v mR当杆ab 的加速度a 为零时，速度v 达到最大，速度最大值v m ＝mgR sin θB 2L 2. (2)根据能量守恒定律有mgx sin θ＝12mv 2m ＋Q 所以x ＝Qmg sin θ＋m 2R 2g sin θ2B 4L 4根据法拉第电磁感应定律有E ＝ΔΦΔt ，根据闭合电路欧姆定律有I ＝E R而电荷量q ＝I t ＝ΔΦR ＝BLx R， 即q ＝BLQ mgR sin θ＋m 2Rg sin θ2B 3L 3. 答案：(1)mgR sin θB 2L 2(2)Qmg sin θ＋m 2R 2g sin θ2B 4L 4 BLQ mgR sin θ＋m 2Rg sin θ2B 3L 321343 535F 卟36970 906A 遪 ,cl26085 65E5 日30997 7915 礕33398 8276 艶31166 79BE 禾31974 7CE6 糦22598 5846 塆a35993 8C99 貙。
高中物理二轮复习专题课件专题四电路与电磁感应近代物理电磁感应
06
综合应用与拓展提高
复杂电路分析方法总结
节点法
在复杂电路中，找出各个支路的 节点，根据节点处电流流入流出 的关系，列出节点方程，从而求
解电路中的未知量。
等效法
将复杂电路中的某些部分进行等 效处理，如将电流表等效为导线 ，电压表等效为断路等，从而简
化电路结构，便于分析求解。
叠加法
对于线性电路，当存在多个独立 源共同作用时，可以将每个独立 源单独作用时的响应进行叠加，
创新题型特点
01
分析创新题型的命题特点和考查重点，如情境新颖、信息量大
、综合性强等。
解题思路与方法
02
针对创新题型的解题思路和方法进行总结和归纳，如提取有效
信息、建立物理模型、运用创新思维等。
典型例题解析
03
选取具有代表性的创新题型进行解析和点评，帮助学生理解和
掌握创新题型的解题技巧和方法。
THANK YOU
05
实验技能与科学探究
基本仪器使用方法和读数规则
电流表、电压表的使用
读数规则
正确选择量程，明确最小分度值，正 确连接电路，注意正负接线柱。
掌握有效数字的读取和记录，理解误 差的概念和来源。
滑动变阻器的使用
明确接线柱选择，理解滑动变阻器在 电路中的作用，如限流和分压。
实验数据处理方法总结
01
02
楞次定律应用
判断感应电流的方向，从而确定导体或线圈的运动方 向。
楞次定律与能量守恒
楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体 现。
自感和互感现象
01
02
03
04
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。