【师说】2016高考物理二轮复习 专题五 电路与电磁感应 5.12 电磁感应规律及其应用课件
2016届高考物理二轮复习专题突破训练专题11电磁感应定律及其应用(新人教版)
课时作业 电磁感应定律及其应用
时间：45分钟
一、单项选择题
1．如图所示，两光滑平行金属导轨间距为L，直导线MN垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B.电容器的电容为C，除电阻R外，导轨和导线的电阻均不计．现给导线MN一初速度，使导线MN向右运动，当电路稳定后，MN以速度v向右做匀速运动时( )
A．电容器两端的电压为零
B．电阻两端的电压为BLv
C．电容器所带电荷量为CBLv
D．为保持MN匀速运动，需对其施加的拉力大小为B2L2vR
解析：当导线MN匀速向右运动时，导线MN产生的感应电动势恒定，稳定后，电容器既不充电也不放电，无电流产生，故电阻两端没有电压，电容器两极板间的电压为U＝E＝BLv，所带电荷量Q＝CU＝CBLv，故A、B错，C对；MN匀速运动时，因无电流而不受安培力，故拉力为零，D错．
答案：C
2．(2015·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．当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc.已知bc边的长度为l.下列判断正确的是( ) A．Ua>Uc，金属框中无电流
B．Ub>Uc，金属框中电流方向沿a—b—c—a
C．Ubc＝－12Bl2ω，金属框中无电流
D．Uac＝12Bl2ω，金属框中电流方向沿a—c—b—a
解析：在三角形金属框内，有两边切割磁感线，其一为bc边，根据E＝Blv可得：电动势大小为12Bl2ω；其二为ac边，ac边有效的切割长度为l，根据E＝Blv可得：电动势大小也为12Bl2ω；由右手定则可知：金属框内无电流，且Uc>Ub＝Ua，选项A、B错误；Ubc＝Uac＝－12Bl2ω，选项C正确，选项D错误．
答案：C
3．(2015·重庆卷)
右图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n，面积为S.若在t1到t2时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由B1均匀增加到B2，则该段时间线圈两端a和b之间的电势差φa－φb( )
高考物理二轮复习专题解析—电磁感应
高考物理复习专题解析—电磁感应 命题规律 1.命题角度：(1)楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用；(2)电磁感应中的图像问题；(3)电磁感应中的动力学与能量问题.2.常用方法：排除法、函数法.3.常考题型：选择题、计算题．
考点一 楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用
1．感应电流方向的判断
(1)楞次定律：线圈面积不变，磁感应强度发生变化的情形，往往用楞次定律．
(2)右手定则：导体棒切割磁感线的情形往往用右手定则．
2．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)阻碍物体间的相对运动——“来拒去留”；
(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——一般情况下为“增缩减扩”；
(4)阻碍原电流的变化(自感现象)——一般情况下为“增反减同”．
3．求感应电动势的方法
(1)法拉第电磁感应定律：
E＝nΔΦΔt S不变时，E＝nSΔBΔtB不变时，E＝nBΔSΔt
(2)导体棒垂直切割磁感线：E＝Blv.
(3)导体棒以一端为圆心在垂直匀强磁场的平面内匀速转动：E＝12Bl2ω.
(4)线圈绕与磁场垂直的轴匀速转动(从线圈位于中性面开始计时)：e＝nBSωsin ωt.
4．通过回路截面的电荷量q＝IΔt＝nΔΦR总ΔtΔt＝nΔΦR总.q仅与n、ΔΦ和回路总电阻R总有关，与时间长短无关，与Φ是否均匀变化无关．
例1 (多选)(2022·广东卷·10)如图所示，水平地面(Oxy平面)下有一根平行于y轴且通有恒定
电流I的长直导线．P、M和N为地面上的三点，P点位于导线正上方，MN平行于y轴，PN平行于x轴．一闭合的圆形金属线圈，圆心在P点，可沿不同方向以相同的速率做匀速直线运动，运动过程中线圈平面始终与地面平行．下列说法正确的有( )
A．N点与M点的磁感应强度大小相等，方向相同
B．线圈沿PN方向运动时，穿过线圈的磁通量不变
C．线圈从P点开始竖直向上运动时，线圈中无感应电流
2016届高三物理二轮复习第一部分专题四第1讲电磁感应规律及应用
2016高考导航——适用于全国卷Ⅰ
热点聚焦 备考对策
1.电磁感应部分：以考查楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用为主，多涉及牛顿运动定律、电功和电热等力电综合问题．考查形式为选择题或计算题.
2.恒定电流部分：以选择题的形式考查动态电路、电路故障、含容电路和含电表电路等问题的分析.
3.交变电流部分：以选择题的形式考查交变电流有效值与峰值的关系、理想变压器的原理． 复习时应理清各个基本概念，熟记各公式及适用条件，掌握交流电“四值”的特点及适用范围，注意训练和掌握闭合电路的动态分析问题、含容电路的分析问题、变压器电路的动态分析问题及电磁感应与电路相综合问题的分析思路与方法，强化电磁感应图象问题的训练，提高解决与实际生活、生产科技相结合的实际问题的能力.
第1讲 电磁感应规律及应用
热点一 电磁感应图象问题
命题规律 电磁感应图象问题多以选择题形式出现，有时也与计算题结合，主要考查以下内容：
(1)综合应用楞次定律、法拉第电磁感应定律及电路、安培力等相关知识，判断电流(或安培力)随时间t(或位移x)变化的图象．(2)利用动力学观点判断棒(或线圈)的速度随时间变化的图象．(3)在计算题中考查学生的识图能力，由图象获取解题信息的能力．
1．(2015·高考山东卷)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uab－t图象可能正确的是( )
甲
乙
A
B
C D
[突破点拨]
(1)整流电路部分是干扰条件．
(2)在0～0.25T0内，i的变化率为正，且越来越______；当t＝0.25T0时，i的变化率为________；在0.25T0～0.5T0内，i的变化率为负，且越来越________．
高考物理二轮复习专题归纳—动量观点在电磁感应中的应用
高考物理二轮复习专题归纳—动量观点在电磁感应中的应用命题规律
1、命题角度：动量定理、动量守恒定律在电磁感应中的应用.
2、常用方法：建立单杆切割中q
、x
、t
的关系模型；建立双杆系统模型.
3、常考题型：选择题、计算题．
考点一动量定理在电磁感应中的应用
在导体单杆切割磁感线做变加速运动时，若牛顿运动定律和能量观点不能解决问
题，可运用动量定理巧妙解决问题
求解的物理量应用示例
电荷量或速度－BI
L
Δt
＝mv
2－mv
1，q
＝I
Δt
，即－BqL
＝mv
2
－mv
1
位移
－B2
L2v
Δt
R
总＝0－mv
0，即－B2
L2
x
R
总＝0－mv
0
时间－BI
L
Δt
＋F
其他Δt
＝mv
2－mv
1
即－BLq
＋F
其他Δt
＝mv
2－mv
1
已知电荷量q
、F
其他(F
其他为恒力)
－B2
L2v
Δt
R
总＋F
其他Δt
＝mv
2－mv
1，
即－B2L2x
R
总＋F
其他Δt
＝mv
2－mv
1
已知位移x
、F
其他(F
其他为恒力)例1(多选)(2022·河南开封市二模)如图所示，在光滑的水平面上有一方向竖
直向下的有界匀强磁场．磁场区域的左侧，一正方形线框由位置Ⅰ以4.5m/s的
初速度垂直于磁场边界水平向右运动，经过位置Ⅱ，当运动到位置Ⅲ时速度恰为
零，此时线框刚好有一半离开磁场区域．线框的边长小于磁场区域的宽度．若线
框进、出磁场的过程中通过线框横截面的电荷量分别为q
1、q
2，线框经过位置Ⅱ
时的速度为v
.则下列说法正确的是()
A．q
1＝q
2B．q
1＝2q
2
C．v
＝1.0m/sD．v
＝1.5m/s
答案BD
解析根据q
＝ΔΦ
R＝BS
R可知，线框进、出磁场的过程中通过线框横截面的电荷
量q
1＝2q
2，故A错误，B正确；线圈从开始进入到位置Ⅱ，由动量定理－
BI
1L
Δt
1＝mv
－mv
0，即－BLq
1＝mv
－mv
0，同理线圈从位置Ⅱ到位置Ⅲ，由动量定理－
BI
2L
Δt
2＝0－mv
，即－BLq
2＝0－mv
，联立解得v
＝1
3v
0＝1.5m/s，故C错误，D
正确．
例2(2022·浙江省精诚联盟联考)如图(a)所示，电阻为2R
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效果自评
电磁感应规律及应用
1．[2015·江西一模]如右图所示，有两个相邻的有界匀强磁场区
域，磁感应强度的大小均为B，磁场方向相反，且与纸面垂直，磁场区
域在x轴方向宽度均为a，在y轴方向足够宽。现有一高为a的正三角形导
线框从图示位置开始向右沿x轴方向匀速穿过磁场区域。若以逆时针方
向为电流的正方向，在选项图中，线框中感应电流i与线框移动的位移x
的关系图象正确的是( )
答案 C
解析 线框从开始进入到全部进入第一个磁场时，磁通量向里增
大，则由楞次定律可知，电流方向为逆时针，故B一定错误；因切割的
有效长度均匀增大，故由E＝BLv可知，电动势也均匀增加；而在全部
进入第一部分磁场时，磁通量达最大，该瞬间变化率为零，故电动势也
为零，故A错误；当线圈开始进入第二段磁场后，线圈中磁通量向里减
小，则可知电流为顺时针，故D错误，C正确；故选C。
2．[2015·菏泽一模](多选)用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导
线做成一个半径为r的圆环，ab为圆环的一条直径。如图所示，在ab的
左侧存在一个匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图，磁感应强
度大小随时间的变化率＝kt(k<0)。则( )
A．圆环中产生逆时针方向的感应电流
B．圆环具有扩张的趋势
C．圆环中感应电流的大小为
D．图中a、b两点间的电势差Uab＝|kπr2|
答案 BD
解析 磁通量向里，减小，由楞次定律“增反减同”可知，线圈中感
应电流的方向为顺时针，所以A错误。由楞次定律可知，为了阻碍磁通
量的减小，线圈有扩张的趋势，所以B选项正确。由法拉第电磁感应定
律可知E＝＝k，感应电流I＝＝＝，故C选项错误。由闭合电路欧姆定律
可知，ab间的电势差为Uab＝||＝|kπr2|，D选项正确。
3．[2015·山东模拟](多选)如图所示，间距为l的光滑平行金属导轨
与水平面夹角θ＝30°，导轨电阻不计，正方形区域abcd内匀强磁场的磁
感应强度为B，方向垂直导轨向上。甲、乙两金属杆电阻相同、质量均为m，垂直于导轨放置。起初甲金属杆处在磁场的上边界ab上，乙在甲
2016高考物理二轮复习训练：1-4-11 电磁感应规律及应用b 含解析
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Ua、Ub、Uc和Ud。下列判断正确的是(
)
A．Ua
C．Ua＝Ub
答案 B
解析 由电阻定律，各个线框的电阻分别为Ra＝ρ2l＋2lS，Rb＝ρ3l＋5lS、Rc＝ρ4l＋22lS、Rd＝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ra＝ρlS、rb＝ρlS、rc＝ρ2lS、rd＝ρ2lS，则各边产生的感应电动势分别为Ea＝Blv、Eb＝Blv、Ec＝2Blv、Ed＝2Blv，由闭合电路欧姆定律知，各线框中的感应电流分别为Ia＝EaRa、Ib＝EbRb、Ic＝EcRc、Id＝EdRd，M、N两点间的电压分别为Ua＝Ea－Iara、Ub＝Eb－Ibrb、Uc＝Ec－Icrc、Ud＝Ed－Idrd，分别代入数据，可知Ua
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，Uab＝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)( )
【师说】高考物理二轮复习专题复习专项训练专题能力提升练五含解析
【师说】高考物理二轮复习专题复习专项训练专题能力提高练五含分析
专题能力提高练 (五) 电路与电磁感觉
一、选择题 (本大题共 8 小题，每题 8 分，共 64 分．第 1～5 题只有一项切合题目要求，第 6～ 8 题有多项切合题目要求． ) 1.
如下图的电路中，电源内阻不计，三个小灯泡完整同样且外电路变化时每个灯泡两头的电压都不会超出其额定电压，开始时只有 S2 闭合，当 S1 也闭合后，下
列说法正确的选项是 ( ) A．灯泡 L1 变亮 B．灯泡 L2 变亮 C．电容器 C 的带电荷量将增添 D．闭合 S1 的瞬时流过电流表的电流方向自左向右
E
分析： S1 闭合前， L1 与 L2 串连，其电流 I ＝2R(R 为小灯泡灯丝电阻 )，电容器
两极板间的电压等于电源电动势， S 闭合后，L 与 L 并联再与 L 串连，UL ＝
1 2 3 1 1 R R
R＋ 2
2 E
E＝ 3E，UL2＝ 3，可得 L1 变亮， L2 变暗， A 正确，B 错误；电容器两极板间的电压
等于 L1 两头电压，即电容器两极板间的电压减小，由 Q＝ CU 得电容器所带电荷量
减小， C 错误； S1 闭合瞬时电容器放电，经过电流表的电流方向自右向左， D 错．
答案： A
2.
如下图，电路中 R1、R2 均为可变电阻，电源内阻不可以忽视，平行板电容器 C 的极板水平搁置．闭合电键 S，电路达到稳准时，带电油滴悬浮在两板之间静止不
动．假如仅改变以下某一个条件，油滴还能静止不动的是 ( ) A ．增大
R1 的阻值 B．增大 R2 的阻值
C．增大两板间的距离 D．断开电键 S
分析：在直流电路中， R2 与电容器串连的支路不通，所以电容器两头的电压等于 R1 两头的电压，增大 R1 的阻值， R1 两头的电压增大，电容器两头的电压增大，
2016高考物理 专题演练专题二十六 电磁感应中的电路
考点26 电磁感应中的电路
和图象问题
两年高考真题演练
1．(2015·山东理综，19)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uab－t图象可能正确的是( )
2．(2015·安徽理综，19)
如图所示，abcd为水平放置的平行“”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( )
A．电路中感应电动势的大小为Blvsin θ
B．电路中感应电流的大小为Bvsin θr
C．金属杆所受安培力的大小为B2lvsin θr
D．金属杆的发热功率为B2lv2rsin θ
3．(2014·新课标全国卷Ⅰ，18)如图(a)，线圈ab、cd绕在同一软铁芯上。在ab线圈中通以变化的电流。用示波器测得线圈cd间电压如图(b)所示。已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是(
)
4．(2015·海南单科，13)
如图，两平行金属导轨位于同一水平面上，相距l，左端与一电阻R相连；整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向竖直向下。一质量为m的导体棒置于导轨上，在水平外力作用下沿导轨以速率v匀速向右滑动，滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好。已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，导轨和导体棒的电阻均可忽略。求
(1)电阻R消耗的功率；
(2)水平外力的大小。
5．(2014·新课标全国卷Ⅱ，25)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捧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
高考物理大二轮复习 专题五 电路与电磁感应 第二讲 电磁感应规律及其综合应用教学案
1 第二讲 电磁感应规律及其综合应用
[答案] (1)楞次定律与右手定则的关系
楞次定律
右手定则
研究
对象 整个闭合导体回路 闭合导体回路的一部分
适用
范围 磁通量变化产生感应电流的各种情况 一段导体在磁场中做切割磁感线运动
关系 右手定则是楞次定律的特殊情况
(2)公式：E＝nΔΦΔt
n：线圈的匝数，ΔΦ：磁通量的变化量，Δt：对应于ΔΦ所用的时间，ΔΦΔt：磁通量的变化率．
2 (3)解决电路问题的基本思路
①找电源：哪部分电路产生了电磁感应现象，则这部分电路就是电源．
②由法拉第电磁感应定律求出感应电动势的大小，根据楞次定律或右手定则确定出电源的正负极．
a．在外电路，电流从正极流向负极；在内电路，电流从负极流向正极．
b．存在双感应电动势的问题中，要求出总的电动势．
③正确分析电路的结构，画出等效电路图．
a．内电路：“切割”磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于“电源”，该部分导体的电阻相当于内电阻．
b．外电路：除“电源”以外的电路即外电路．
④运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率等列方程求解．
(4)动力学问题
基本思路：导体受外力运动――→E＝Blv感应电动势错误!感应电流错误!导体受安培力―→合外力变化――→F＝ma加速度变化―→速度变化．
热点考向一 楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用
角度一 楞次定律的应用
【典例1】 (2017·全国卷Ⅲ)如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一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位于回路围成的区域内，线框与导轨共面．现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是(
)
A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向
B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向
3 C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向
2016届高三二轮复习物理专题通关 课时巩固过关练(十二) 电路与电磁感应5.12 含答案
课时巩固过关练(十二)
电磁感应规律及其应用
(45分钟 100分)
一、选择题(本大题共8小题,每小题8分,共64分。第1～5题只有一项符合题目要求,第6～8题有多项符合题目要求)
1.用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r的圆环,ab为圆环的一条直径。如图所示,在ab的左侧存在一个匀强磁场,磁场垂直圆环所在平面,方向如图,磁感应强度大小随时间的变化率=k(k<0)。则( )
A.圆环中产生逆时针方向的感应电流
B.圆环具有收缩的趋势
C.圆环中感应电流的大小为
D.图中a、b两点间的电势差Uab=|kπr2|
【解析】选D。磁通量向里减小,由楞次定律“增反减同”可知,线圈中的感应电流方向为顺时针,故A错误;由楞次定律的“来拒去留”可知,为了阻碍磁通量的减小,线圈有扩张的趋势,故B错误;由法拉第电磁感应定律可知,E===kπr2,感应电流I==,故C错误;由闭合电路欧姆定律可知,a、b两点间的电势差Uab=||=|kπr2|,故D正确。
2.(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uab-t图像可能正确的是(
)
【解析】选C。从图乙可以看出,圆环中电流周期为0.5T0,则感应电动势的变化周期也是0.5T0,观察四个图像,A、B、D的周期都不是0.5T0,只有C周期是0.5T0,所以A、B、D错误,C正确。
【加固训练】如图甲所示,匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度的大小为B,磁场在y轴方向足够宽,在x轴方向宽度为a。一直角三角形导线框ABC(BC边的长度为a)从图示位置向右匀速穿过磁场区域,以逆时针方向为电流的正方向,在图乙中感应电流i、BC两端的电压UBC与线框移动的距离x的关系图像正确的是( )