提高12讲 电磁感应

2022年下学期雅礼洋湖实验中学高三物理提高第12讲电磁感应考点一电磁感应①感应电动势产生条件：②感应电流产生条件：③常见的电磁感应现象：自感、互感、涡流、电磁阻尼、电磁驱动【例1】(2022·课标卷Ⅱ，19)在物理学开展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用．以下表达符合史实的是()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【变式训练1】如图是一种焊接方法的原理示意图．将圆形待焊接金属工件放在线圈中，然后在线圈中通以某种电流，待焊接工件中会产生感应电流，感应电流在焊缝处产生大量的热量将焊缝两边的金属熔化，待焊接工件就焊接在一起．我国生产的自行车车圈就是用这种方法焊接的．以下说法中正确的选项是()A．线圈中的电流是很强的恒定电流B．线圈中的电流是交变电流，且频率很高C．待焊接工件焊缝处的接触电阻比非焊接局部电阻小D．待焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向总是相反【变式训练2】(2022·江苏常州检测)如下图，电路中A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈，C是电容很大的电容器．当S闭合与断开时，A、B灯泡的发光情况是()A．S刚闭合后，A亮一下又逐渐熄灭，B逐渐变亮B．S刚闭合后，B亮一下又逐渐变暗，A逐渐变亮C．S闭合足够长时间后，A和B一样亮D．S闭合足够长时间后，A、B都熄灭考点二楞次定律内容：“增反减同〞的理解：拓展：增缩减扩〔增扩减缩〕、来拒去留【例2】如图是创意物理实验设计作品?小熊荡秋千?．两根彼此靠近且相互绝缘的金属棒C、D固定在铁架台上，与两个铜线圈P、Q组成一闭合回路，两个磁性很强的条形磁铁如图放置，当用手左右摆动线圈P时，线圈Q也会跟着摆动，仿佛小熊在荡秋千．以下说法正确的选项是()A．P向右摆动的过程中，P中的电流方向为顺时针方向(从右向左看)B．P向右摆动的过程中，Q也会向右摆动C．P向右摆动的过程中，Q会向左摆动D．假设用手左右摆动Q，P会始终保持静止【变式训练】(2022·河南郑州模拟)如下图，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如下图的电路．假设将滑动变阻器的滑片P向上滑动，下面说法中正确的选项是()A．穿过线圈a的磁通量变大B．线圈a有收缩的趋势C．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大考点三法拉第电磁感应定律内容：表达式：延伸：感生、动生〔平动、转动〕【例3】如图甲所示，电路的左侧是一个电容为C的电容器，电路的右侧是一个环形导体，环形导体所围的面积为S.在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示．那么在0～t0时间内，电容器()A．上极板带正电，所带电荷量为eq\f(CSB2－B1,t0)B．上极板带正电，所带电荷量为eq\f(CB2－B1,t0)C．上极板带负电，所带电荷量为eq\f(CSB2－B1,t0)D．上极板带负电，所带电荷量为eq\f(CB2－B1,t0)【变式训练】如下图是两个互连的金属圆环，小金属环的电阻是大金属环电阻的二分之一，磁场垂直穿过大金属环所在区域．当磁感应强度随时间均匀变化时，在大环内产生的感应电动势为E，那么a、b两点间的电势差为()\f(1,2)E B．eq\f(1,3)E\f(2,3)E D．E【例4】(2022·山东卷，16)如图，一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内，通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定，导体棒与轨道垂直且接触良好．在向右匀速通过M、N两区的过程中，导体棒所受安培力分别用FM、FN表示．不计轨道电阻．以下表达正确的选项是()A．FM向右 B．FN向左C．FM逐渐增大 D．FN逐渐减小【变式训练1】(2022·福建泉州高三月考)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，如下图，那么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()【变式训练2】图为法拉第圆盘发电机的示意图，半径为r的导体圆盘绕竖直轴以角速度ω逆时针(从上向下看)旋转，匀强磁场B竖直向上，两电刷分别与圆盘中心轴和边缘接触，电刷间接有阻值为R的定值电阻，忽略圆盘电阻与接触电阻，那么()A．流过定值电阻的电流方向为a到bB．b、a间的电势差为Bωr2C．假设ω增大到原来的2倍，那么流过定值电阻的电流增大到原来的2倍D．假设ω增大到原来的2倍，那么流过定值电阻的电流增大到原来的4倍【例5】(2022·惠州市高三第一次调研)如图甲所示，放置在水平桌面上的两条光滑导轨间的距离L＝1m，质量m＝1kg的光滑导体棒放在导轨上，导轨左端与阻值R＝4Ω的电阻相连，导轨所在位置有磁感应强度为B＝2T的匀强磁场，磁场的方向垂直导轨平面向下，现在给导体棒施加一个水平向右的恒定拉力F，并每隔s测量一次导体棒的速度，图乙是根据所测数据描绘出的导体棒的v­t图象(设导轨足够长，导体棒、导轨电阻忽略不计)．(1)求力F的大小；(2)t＝s时，求导体棒的加速度a；(3)假设s内导体棒的位移x＝8m，试计算s内电阻上产生的热量Q.【例6】如下图，边长为L，匝