专题8电磁感应规律的综合应用

1、考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练专题专题 8 电磁感应规律电磁感应规律 的综合应用的综合应用考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练高考定位：高考定位：电磁感应这章的知识内容是高考考查的重点，每年都会涉及电磁感应这章的知识内容是高考考查的重点，每年都会涉及考查的主要题型是选择题和综合性计算论述题考查的主要题型是选择题和综合性计算论述题近几年选择题的侧重点是与电磁感应相关的图象问题，主要涉及的是近几年选择题的侧重点是与电磁感应相关的图象问题，主要涉及的是t图，图，Bt图，图，vt图和图和it图的相互转换问题重点考查楞次定律和

2、法拉图的相互转换问题重点考查楞次定律和法拉第电磁感应定律的灵活应用第电磁感应定律的灵活应用计算题考查的侧重点则是电磁感应与直流电路的综合应用，电磁感应与动计算题考查的侧重点则是电磁感应与直流电路的综合应用，电磁感应与动力学的综合应用以及电磁感应与功能关系的综合应用难度一般较大力学的综合应用以及电磁感应与功能关系的综合应用难度一般较大考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练电磁感应现象电磁感应现象自感现象自感现象产生电磁感应现象的条件产生电磁感应现象的条件感应电动势的大小感应电动势的大小E=n/tE=BLv感应电流的方向感应电流的方向楞次定律楞次定律右手定则右手定

3、则电磁感应相关的图象问题电磁感应相关的图象问题，直流电路直流电路动力学动力学功能关系的综合应用功能关系的综合应用物理模物理模 型型 电磁感应中的电磁感应中的“杆杆+导轨导轨”模型模型考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律1. 引起某一回路磁通量变化的原因引起某一回路磁通量变化的原因 （1）磁感强度的变化）磁感强度的变化 （2）线圈面积的变化）线圈面积的变化 （3）线圈平面的法线方向与磁场方向夹角的变化）线圈平面的法线方向与磁场方向夹角的变化2. 法拉第电磁感应定律：法拉第电磁感应定律： (1)内容：感应电动势大小与穿过这一电

4、路磁通量内容：感应电动势大小与穿过这一电路磁通量 的变化率成正比。的变化率成正比。（2）感应电动势大小的计算式：）感应电动势大小的计算式： tnE （3）注意区分磁通量，磁通量的变化量，注意区分磁通量，磁通量的变化量， 磁通量的变化率的不同磁通量的变化率的不同考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练（4）几种题型）几种题型 线圈面积线圈面积S不变，磁感应强度均匀变化：不变，磁感应强度均匀变化：tBnStBSnE磁感强度磁感强度B不变，线圈面积均匀变化：不变，线圈面积均匀变化：tSnBtSBnEB、S均不变，线圈绕过线圈平面内的某一轴转动时均不变，线圈绕过线圈平面

5、内的某一轴转动时 tnBStBSBSnE1212coscoscoscos考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练二二. 导体切割磁感线时产生感应电动势大小的计算：导体切割磁感线时产生感应电动势大小的计算：1. 公式：公式：sinBlvE 2. 若导体在磁场中绕着导体上的某一点转动时，若导体在磁场中绕着导体上的某一点转动时，221BlE 3. 矩形线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动时产生交流电矩形线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动时产生交流电从中性面计时从中性面计时 e = Em sin t最大值最大值 Em =nBS考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专

6、题专练专题专练三、三、“三定则、一定律三定则、一定律”的应用的应用1.1.安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律应用于不同现安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律应用于不同现象象: :安培定则安培定则左手定则左手定则右手定则右手定则楞次定律楞次定律考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练2 楞次定律楞次定律谁谁做什么做什么谁的谁的阻碍什么阻碍什么考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练2.2.楞次定律中楞次定律中“阻碍阻碍”的表现的表现: :(1)(1)阻碍阻碍_的变化的变化( (增反减同增反减同););(2)(2)阻碍物体间的阻

7、碍物体间的_(_(来拒去留来拒去留););(3)(3)阻碍原电流的阻碍原电流的_(_(自感自感) )。磁通量磁通量相对运动相对运动变化变化考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练3、感应电流方向的判断：右手定则、感应电流方向的判断：右手定则1）“伸开伸开右手右手”，让大拇指与四指垂直共面；，让大拇指与四指垂直共面；2）磁感线穿入手心；磁感线穿入手心；3）大拇指指向导体运动方向；大拇指指向导体运动方向；4）结论：）结论：四指指向为感应电流方向。四指指向为感应电流方向。考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练四四电磁感应图像问题电磁感

8、应图像问题考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练关键：关键：建立图象与公式的确切关系建立图象与公式的确切关系利用：截距、斜率、面积求利用：截距、斜率、面积求解相关物理量解相关物理量考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练例例1 1、如图所示，边长为如图所示，边长为L L正方形导线圈，其电阻为正方形导线圈，其电阻为R R，现使线圈，现使线圈以恒定速度以恒定速度v v沿沿x x轴正方向运动，并穿过匀强磁场区域轴正方向运动，并穿过匀强磁场区域B B，如果以，如果以x x轴的正方向作为力的正方向，线圈从图示位置开始运动，则轴的正方向作为

9、力的正方向，线圈从图示位置开始运动，则（1 1）穿过线圈的磁通量随）穿过线圈的磁通量随x x变化的图线为哪个图？变化的图线为哪个图？（2 2）线圈中产生的感应电流随）线圈中产生的感应电流随x x变化的图线为哪个图？变化的图线为哪个图？（3 3）磁场对线圈的作用力）磁场对线圈的作用力F F随随x x变化的图线为哪个图？变化的图线为哪个图？ LL3LXB01 2 3 4 5 6x/L01 2 3 4 5 6x/L01 2 3 4 5 6x/L01 2 3 4 5 6x/LABCD 1 2 3 考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练例例2 2、如图所示竖直放置的螺线

10、管和导线如图所示竖直放置的螺线管和导线abcdabcd构成构成回路，螺线管下方水平桌面上有一导体环。当导回路，螺线管下方水平桌面上有一导体环。当导线线abcdabcd所围区域内的磁场按下列哪一图示方式变所围区域内的磁场按下列哪一图示方式变化时，导体环将受到向上的磁场力作用？化时，导体环将受到向上的磁场力作用？adcb B0tB0tB0tB0tBABCD A 考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练电源电源内阻内阻外电路外电路BlvEIr考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练知识梳理：电磁感应现象：E= E= E= 楞次定律右手定

11、则电路：等效电源（E、r）I= U=IRP=UIQ=I2Rtq=It= 安培力：F=BIL = 牛顿运动定律运动规律动能定理电能与机械能间的转化与守恒等Blv ER+rnR+rF 22B L vRr考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练例3 .粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行。现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框一边a、b两点间的电势差绝对值最大的是 （ ）A. B. C. D.a bva bva bva bvB考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高

12、分技巧高考高分技巧专题专练专题专练图图931【即学即练即学即练】考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练答案答案AB考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练2安培力的方向安培力的方向(1)先用先用_确定感应电流方向，再用确定感应电流方向，再用_确定确定安培力方向安培力方向(2)根据楞次定律，安培力方向一定和导体切割磁感线运动根据楞次定律，安培力方向一定和导体切割磁感线运动方向方向_BlvBIl右手定则右手定则左手定则左手定则相反相反考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练例例5(多多选选)如图如图9

13、32所示，所示，MN和和PQ是两根互相平行竖是两根互相平行竖直放置的光滑金属导轨，已知导轨足够长，且电阻不直放置的光滑金属导轨，已知导轨足够长，且电阻不计有一垂直导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度为计有一垂直导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，宽度为，宽度为L，ab是一根不但与导轨垂直而且始终与导轨是一根不但与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的金属杆开始，将开关接触良好的金属杆开始，将开关S断开，让断开，让ab由静止开由静止开始自由下落，过段时间后，再将始自由下落，过段时间后，再将S闭合，若从闭合，若从S闭合开始闭合开始计时，则金属杆计时，则金属杆ab的速度的速度v随时间随时间t变化的图象可

14、能是变化的图象可能是 ()图图932考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练答案答案ACD考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练例例6(单选单选)两根平行的长直金属导轨，其电阻不计，导两根平行的长直金属导轨，其电阻不计，导线线ab、cd跨在导轨上且与导轨接触良好，如图跨在导轨上且与导轨接触良好，如图9312所示，所示，ab的电阻大于的电阻大于cd的电阻，当的电阻，当cd在外力在外力F1(大大小小)的作用下，匀速向右运动时，的作用下，匀速向右运动时，ab在外力在外力F2(大小大小)的的作用下保持静止，那么在不计摩擦力的情况下作用下

15、保持静止，那么在不计摩擦力的情况下(Uab、Ucd是导线与导轨接触间的电势差是导线与导轨接触间的电势差) ()图图9312AF1F2，UabUcd BF1Ucd DF1F2，UabUcd考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练解析解析通过两导线电流强度一样，两导线都处于平衡状通过两导线电流强度一样，两导线都处于平衡状态，则态，则F1BIL，F2BIL，所以，所以F1F2，A、B错误；错误；UabIRab，这里，这里cd导线相当于电源，所以导线相当于电源，所以Ucd是路端电是路端电压，压，UcdIRab即即UabUcd.答案答案D考点解读考点解读典例剖析典例剖析高

16、考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练三、电磁感应现象中的能量问题三、电磁感应现象中的能量问题1能量的转化能量的转化：感应电流在磁场中受安培力，外力克服安培：感应电流在磁场中受安培力，外力克服安培力力_，将其他形式的能转化为，将其他形式的能转化为_ ，电流做功再将电，电流做功再将电能转化为能转化为_ 2实质实质：电磁感应现象的能量转化，实质是其他形式的能和：电磁感应现象的能量转化，实质是其他形式的能和_之间的转化之间的转化做功做功电能电能内能内能电能电能考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练1能量转化及焦耳热的求法能量转化及焦耳热的求法 (1)能量转化能量转化

17、借题发挥借题发挥(2)求解焦耳热求解焦耳热Q的几种方法的几种方法考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练例例7(多选多选)如图如图933所示，水平固定放置的足够所示，水平固定放置的足够长的长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，在形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，在导轨上放着金属棒导轨上放着金属棒ab，开始时，开始时ab棒以水平初速度棒以水平初速度v0向右运动，最后静止在导轨上，就导轨光滑和导向右运动，最后静止在导轨上，就导轨光滑和导轨粗糙的两种情况相比较，这个过程轨粗糙的两种情况相比较，这个过程 ()A安培力对安培力对ab棒所做的功不相等棒所做的功不相等B

18、电流所做的功相等电流所做的功相等C产生的总内能相等产生的总内能相等D通过通过ab棒的电荷量相等棒的电荷量相等【即学即练即学即练】图图933考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练答案答案AC考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练模型特点模型特点 “杆导轨杆导轨”模型是电磁感应问题高考命题的模型是电磁感应问题高考命题的“基本道基本道具具”，也是高考的热点，考查的知识点多，题目的综合性，也是高考的热点，考查的知识点多，题目的综合性强，物理情景变化空间大，是我们复习中的难点强，物理情景变化空间大，是我们复习中的难点“杆导杆导轨轨”模型

19、又分为模型又分为“单杆单杆”型和型和“双杆双杆”型型(“单杆单杆”型为重型为重点点)；导轨放置方式可分为水平、竖直和倾斜；杆的运动状；导轨放置方式可分为水平、竖直和倾斜；杆的运动状态可分为匀速、匀变速、非匀变速运动等态可分为匀速、匀变速、非匀变速运动等物理建模物理建模 电磁感应中的电磁感应中的“杆杆+导轨导轨”模型模型考点解读考点解读典例剖析典例剖析高考高分技巧高考高分技巧专题专练专题专练建模指导建模指导解决电磁感应中综合问题的一般思路是解决电磁感应中综合问题的一般思路是“先电后力再能量先电后力再能量”分离出电路中由电磁感应所产生的电源，分离出电路中由电磁感应所产生的电源，求出电源参数求出电源参数E