统考版2024高考物理二轮专题复习第一编专题复习攻略专题五电路与电磁感应第11讲电磁感应规律及其应用考点一楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用教师用书

第11讲电磁感应规律及其应用命题热点(1)楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用；(2)电磁感应中的图象问题；(3)电磁感应中的动力学与能量问题；(4)动量观点在电磁感应中的应用；(5)电磁感应规律在生活、生产、科技中的应用．常考题型选择题计算题高频考点·实力突破考点一楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用1．感应电流方向的推断(1)楞次定律(2)右手定则2．求感应电动势的方法(1)法拉第电磁感应定律E＝n(2)导体棒垂直切割磁感线：E＝BLv.(3)导体棒绕与磁场平行的轴匀速转动：E＝BL2ω.(4)线圈绕与磁场垂直的轴匀速转动：e＝nBSωsinωt.例1[2024·湖北卷]近场通信(NFC)器件应用电磁感应原理进行通讯，其天线类似一个压平的线圈，线圈尺寸从内到外渐渐变大．如图所示，一正方形NFC线圈共3匝，其边长分别为1.0cm、1.2cm和1.4cm，图中线圈外线接入内部芯片时与内部线圈绝缘．若匀强磁场垂直通过此线圈，磁感应强度变更率为103T/s，则线圈产生的感应电动势最接近()B．0.44VC．0.59VD．4.3V例2[2024·全国甲卷](多选)一有机玻璃管竖直放在水平地面上，管上有漆包线绕成的线圈，线圈的两端与电流传感器相连，线圈在玻璃管上部的5匝匀整分布，下部的3匝也匀整分布，下部相邻两匝间的距离大于上部相邻两匝间的距离．如图(a)所示．现让一个很小的强磁体在玻璃管内沿轴线从上端口由静止下落，电流传感器测得线圈中电流I随时间t的变更如图(b)所示．则()A．小磁体在玻璃管内下降速度越来越快B．下落过程中，小磁体的N极、S极上下颠倒了8次C．下落过程中，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变D．与上部相比，小磁体通过线圈下部的过程中，磁通量变更率的最大值更大预料1[2024·黑龙江省哈尔滨市模拟]如图所示，足够长通电直导线平放在光滑水平面上并固定，电流I恒定不变．将一个金属环以初速度v0沿与导线成确定角度θ(θ＜90°)的方向滑出，此后关于金属环在水平面内的运动分析，下列推断中正确的是()A．金属环做直线运动，速度先减小后增大B．金属环做曲线运动，速度始终减小至0后静止C．金属环最终做匀速直线运动，运动方向与直导线平行D.金属环最终做匀变速直线运动，运动方向与直导线垂直预料2[2024·河北卷]将一根绝缘硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈，其中大圆面积为S1，小圆面积均为S2，垂直线圈平面方向有一随时间t变更的磁场，磁感应强度大小B＝B0＋kt，B0和k均为常量，则线圈中总的感应电动势大小为()A．kS1B．5kS2C．k(S1－5S2)D．k(S1＋5S2)考点一例1解析：依据法拉第电磁感应定律可知E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(ΔBS,Δt)＝103×（1.02＋1.22＋1.42）×10－4V＝0.44V故选B.答案：B例2解析：电流的峰值越来越大，即小磁体在依次穿过每个线圈的过程中磁通量的变更率越来越快，因此小磁体的速度越来越大，A正确；下落过程中，小磁体在水平方向受的合力为零，故小磁体的N极、S极上下没有颠倒，B错误；线圈可等效为条形磁铁，线圈的电流越大则磁性越强，因此电流的大小是变更的．小磁体受到的电磁阻力是变更的，不是始终不变的，C错误；由图（b）可知，与上部相比，小磁体通过线圈下部的过程中，感应电流的最大值更大，故磁通量变更率的最大值更大，D正确．故选AD.答案：AD预料1解析：金属环四周有环形的磁场，金属环向右运动，磁通量减小，依据“来拒去留”可知，所受的安培力将阻碍金属圆环远离通电直导线，即安培力垂直直导线向左，与运动方向并非相反，故金属环做曲线运动，安培力使金属环在垂直导线方向做减速运动，当垂直导线方向的速度减为零，只剩沿导线方向的速度，然后磁通量不变，无感应电流，水平方向不受外力作用，故最终做匀速直线运动，方向与直导线平行，故金属环先做曲线运动后做直线运动，C项正确．答案：C预料2解析：由磁感应强度大小B＝B0＋kt，可知磁感应强度变更率eq\f(ΔB,Δt)＝k，依据法拉第电磁感应定律，大圆线圈产生的感应电动势E1＝eq\f(ΔΦ1,Δt)＝eq\f(ΔB·S1,Δt)＝kS1每个小圆线圈产生的感应电动势E2＝eq\f(ΔΦ2,Δt)＝eq\f(ΔB·S2,Δt)＝kS2由线圈的绕线方式和楞次