江苏2024版高考物理复习专题十电磁感应规律及其应用学案

专题十电磁感应规律及其应用

江苏卷考情导向

考点考题考情

2024年加考杳导体切割磁感线时的感应电

动势；闭合电路的欧姆定律1.本专题对基本学问、规律

2024年几考查电吉他的原理和法拉第电磁的考查多为选择题，对综合

电磁感应规

感应定律学问的考资则以计算形式.

律及其应用

2024年T1考查法拉第电磁感应定律S是有效2.高考题目的设置方式选择

面积，即有磁通量的线圈的面积题以电磁感应现象、感应电

2024年T；考查涡流的应用流计算及方向的推断、电磁

2024年加考查电磁感应、闭合电路的欧姆感应的图象问题、简洁的动

电磁感应中

定律以及电功率力学学问和功能关系为主，

的图象问题

2024年加考查法拉第电磁感应定律、电阻计算题多是以导体棒切割磁

电磁感应中

定律和焦耳定律感线的电路问题、动力学问

电路和能量

2024年几考查感生电动势、动生电动势及题及功能关系的综合为主.

问题

电磁感应中的能量转化

考点11电磁感应规律及其应用难度：中档题题型：选择题、计算题五年4考

(对•应学生用书第48页)

凶品真题~—高考需么考？

1.(2024•江苏高考「3)据报道，一法国摄影师拍到了“天宫一号”空间站飞过太阳的瞬

间.照片中，“天宫一号”的太阳帆板轮廓清楚可见.如图10-1所示，假设“天宫一号”

正以速度=7.7km/s绕地球做匀速圆周运动，运动方向与太阳帆板两端“、N的连线垂

直，机十间的距离£=20m,地磁场的磁感应强度垂直于八」你所在平面的重量QI.0X10

tT.将太阳帆板视为导体.

图10-1

(1)求1/、N间感应电动势的大小展

(2)在太阳帆板上将一只“1.5V,0.3旷'的小灯泡与MN相连构成闭合电路，不计

太阳帆板和导线的电阻，试推断小灯泡能否发光，并说明理由；

（3）取地球半径46.4X10,km,地球表面的重力加速度g取9.8m/s2,试估算“天

宫一号”距离地球表面的高度力（计算结果保留一位有效数字）.

【导学号：17214162]

【解题关键】

关键语句信息解读

地磁场的磁感应强度垂直于八所在平面心£、8相互垂直，可干脆应用公式£=应/

的重量8=1.0X106T.求感应电动势

小灯泡与"、"相连构成闭合电路，不计太阳

帆板以利导线均处于磁场中垂直切割磁感线

帆板和导线电阻

【解析】（1）感应电动势代入数据得£=1.54V.

（2）不能，因为穿过闭合回路的磁通量不变，不产生感应电流.

⑶在地球表面有咨=侬

K

“天宫一号”做匀速圆周运动，有，…三嘻7

解得力=半一"，代入数据得力弋4X10,m（数量级正确都算对）.

【答案】（1）1.54V⑵见解析⑶4X10'm

2.（2024•江苏高考TJ如图10-2所示，一正方形线圈的匝数为〃，边长为&,线圈平面与

匀强磁场垂直，且一半处在磁场中.在△£时间内，磁感应强度的方向不变，大小由〃匀

称地增大到2员在此过程中，线圈中产生的感应电动势为（）

【导学号：17214163】

n面

A，2A-^B.577

2nB总

C,T7D，T7

AafAH

B[由法拉第电磁感应定律知线圈中产生的感应电动势E=n-=n—-S=

2B—Bif/日knBa,

f>•y.得/?=六~7.选项R正确.]

八AL乙乙UC

3.（多选）（2024•江苏高考T7）

如图10-3所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通沟通电源，过了几分钟,

杯内的水沸腾起来.若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有（）

图10-3

A.增加线圈的匝数

B.提高沟通甩源的频率

C.将金属杯换为瓷杯

D.取走线圈中的铁芯

AB［利用法拉第电磁感应定律和涡电流解题.

当电磁铁接通沟通电源时，金属杯处在改变的磁场中产生泯电流发热，使水温上升.要

缩短加热时间，需增大涡电流，即增大感应电动势或减小电阻.增加线圈匝数、提高交

变电流的频率都是为了增大感应电动势.瓷杯不能产生涡电流，取走铁芯会导致磁性减

弱.所以选项A、B正确，选项C、D错误.］

4.（多选）（2024•江苏高考TJ电吉他中电拾音器的基本结构如图10-4所示，磁体旁边的金

属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出

声音.下列说法正确的有（）

图10-4

A.选用铜质弦，电吉他仍能正常工作

B.取走磁体，电吉他将不能正常工作

C.增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势

I）.弦振动过程中，线圈中的电流方向不断改变

BCD［铜不能被磁化，铜质弦不能使电吉他正常工作，选项A错误；取走磁体后，弦的

C［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

A错误；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B错误；依据法拉第电磁感应定律，有：£=?・；/=如产，由闭合电

路欧姆定律可知，ab两点间的电势差为如=|=卜"f，故C正确；由法拉第电磁感

应定律可知，,线圈电阻力=〃。，感应电流/=*=-

k

—»故D错误.〕

・考向2楞次定律的应用

2.（多选）（2024•南京四模）超导体具有电阻为零的特点，图为超导磁悬浮原理图，a是一

个超导闭合环，置于一个电磁铁线圈。正上方，当闭合电键S后，超导环能悬浮在电磁铁

上方平衡.下列说法正确的有（）

图10-6

A.闭合电键S瞬间，a环中感应电流受到的安培力网上

B.闭合电键S,稳定后通过“环磁通量不变，^7环中不再有电流

C.闭合电键S,稳定后通过a环的电流是恒定电流

D.〃取不同的电阻值，稳定后a环所受安培力都相等

ACD［闭合电键S瞬间，线圈中磁通量增大，则由楞次定律可知，a中产生的安培力将

使a环有向.上运动的趋势，故a环中感应电流受到的安培力向上，故A正确；由于线圈

由超导体制成，没有电阻所以不消耗能量，故电流始终存在，故B错误；闭合电锭S,

稳定后通过a环的电流不再改变，故为恒定电流，故C正确；因圆环存于平衡状态，所

以受到的安培力肯定等于重力，故稳定时受安培力与电阻"无关，故D正确.］

3.（2024•苏锡常二模）图中心是线圈，〃、〃是发光二极管（电流从“+”极流入才发光）.闭

合S,稳定时灯泡A正常发光，然后断开S瞬间，〃亮了一下后熄灭，则（）

【导学号：17214165】

TT电池-

图10-7

A.图是用来探讨涡流现象的试验电路

B.开关S闭合瞬间，灯泡A马上亮起来

C.开关S断开瞬间，尸点电势比Q点电势高

D.干电池的左端为电源的正极

D[该电路是用来探讨线圈的自感现象的，与涡流无关，故A错误；/是自感系数足够

大的线圈，〃和〃是两个相同的二极管，S闭合瞬间，但由于线圈的电流增加，导致线

圈中出现感应电动势从而阻碍电流的增加，所以灯泡力渐渐变亮，故B错误；S断开，

员亮了一下后熄灭，说明S断开的瞬间电流从右向左流过二极管，则〃点电势比。点电

势低，故C错误；S断开，〃亮了一下后熄灭，说明S断开的瞬间电流从右向左流过二

极管；依据线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的减小可知，流过〃的电流的方向在S

断开前从左向右，所以£的左侧为正极，则干电池的左端为电源的正极，故D正确.]

・考向3涡流的应用

4.（2024•湖南三模）随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的视线.小到于表、T

机，大到电脑、电动汽车的充电，都已经实现了从理论研发到实际应用的转化.如图10-8

所示，给出了某品牌的无线充电手机利用电磁感应方式无线充电的原理图.关于无线充电,

下列说法正确的是（）

接收线圈，”：；、、.

充电底座

图10-8

A.无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”

B.只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进行充电

C.接收线圈中交变电流的频率与放射线圈中交变电流的频率相同

D.只要有无线充电底座，全部手机都可以进行无线充电

C[无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是电磁感应现象，不是“电流的磁效应”

现象，故A错误；当充电设备通以恒定直流，无线充电设备不会产生交变磁场，那么不

能够正常运用，故B错误；接收线圈中交变电流的频率与放射线圈中交变电流的频率相

同，故C正确；被充电手机内部，应当有一类似金属线圈的部件，与手机电池相连，当

有交变磁场时，则出现感应电动势，那么一般手机不能够利用无线充电设备进行充电，

故D错误.]

考点2电磁感应中的图象问题难度：中档题题型：选择题

（对应学生用书第50页）

凶品真题——高考怎么考？

5.（2024・江苏高考）如图10-9所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计.匀

强磁场与导轨平面垂直.阻值为〃的导体棒垂直于导轨静止放置，旦与导轨接触.7=0

时，将开关S由1掷到2.十八/和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒

的速度和加速度.下列图象正确的是（）

【导学号：17214166]

【解题分析】1.知道电容器放电后会在电路中产生电流.

2.导体棒在安培力的作用下加速运动.

3.导体棒切割磁感线产生的感应电流与电容器放电电流反向.

D[开关S由1掷到2,电容器放电后会在电路中产生电流.导体棒通有电流后会受到

安培力的作用，会产生加速度而加速运动.导体棒切割磁感线，速度增大，感应电动势

E=Blv,即增大，则实际电流减小，安培力F=BIL,即减小，加速度a=&即减小.因

m

导轨光滑，所以在有电流通过棒的过程中，棒是始终加速运动（变加速）.由于通过棒的

电流是按指数递减的，那么棒受到的安培力也是按指数递减的，由牛顿其次定律奸，它

的加速度是按指数递减的.由于电容器放电产生电流使得导体棒受安培力运动，而导体

棒运动产生感应电动势会给电容器充电.当充电和放电达到一种平衡时，导体棒做匀速

运动.当棒匀速运动后，棒因切割磁感线有电动势，所以电容器两端的电压能稳定在某

个不为0的数值，即电容器的电量应稳定在某个不为0的数值（不会削减到0）.这时电

容器的电压等于棒的电动势数值，棒中无电流.]

必择重难——备学考什么？

解决电磁感应图象问题的一般步骤

(1)明确图象的种类，即是万£图还是GY图，或者At图、/-I图等.

(2)分析电磁感应的详细过程.

(3)用右手定则或楞次定律确定方向对应关系.

(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式.

(5)依据函数关系式，进行数学分析，如分析斜率的改变、截距等.

(6)画图象或推断图象.

必练考向——迎考练什么？

・考向1图象的确定

5.(2024•徐州二模)如图10-10所示，闭合导线框匀速穿过垂直纸面对里的匀强磁场区域,

磁场区域宽度大于线框尺寸，规定线框中逆时针方向的电流为正，则线框中电流/随时间

「改变的图象可能正确的是()

X

X

图10-10

B[线框进入磁场过程中磁通量增加，依据楞次定律可得电流方向为逆时针(正方向)，

线框离开磁场过程中磁通量减小，依据楞次定律可得电流方向为顺时针(负方向)；依据

Rl

法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律可得感应电流，=工v，刚进入时有效切割长

度最大，感应电流最大、一半进入磁场过程中有效切割长度变为原来一半，感应电流变

为原来一半，完全进入后磁通量不变，不会产生感应电流，离开磁场的过程中有效切割

长度与进入过程相同，感应电流改变也相同，故B正确，A、C、I)错误.]

・考向2图象的转换

6.(2024•泰州一模)在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一个面积不变的单匝金属圆线圈，

规定线圈中感应电流的正方向如图10-11甲所示，取线圈中磁场“的方向向上为正，当磁

场中的磁感应强度8随时间[如图乙改变时，下列图中能正确表示线圈中感应电流改变的

是（）

甲乙

T

电动势的方向与图示箭头方向相反，为负值；在5〜7内，依据法拉第电磁感应定律，炉

=/厂詈=第=2£所以感应电流是之前的2倍.再依据楞次定律，感应电动势的方

向与图示方向相反，为负值.故A正确，B、C、D错误.]

・考向3图象的应用

7.（2024•锡山中学月考）如图10-12甲，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一

螺线管0,尸和0共轴，。中通有改变电流了,电流随时间改变的规律如图10-12乙所示，

〃所受的重力为G,桌面对〃的支持力为M则（）

甲乙

图10-12

A.力时刻A>G,〃有收缩的趋势

B.G时刻A-6,2有扩张的趋势

C.七时刻36,此时P中没有感应电流

D.乙时刻力VG,此时〃中无感应电流

A[当螺线管中电流增大时，其形成的磁场不断增加，因此线圈户中的磁通量增大，依

据楞次定律可知线圈P将阻碍其磁通量的增大，故线圈有远离和面积收缩的趋势，则N

>6,尸有收缩的趋势，故A正确；当螺线管中电流不变时，其形成磁场不变，线圈尸中

的磁通量不变，因此磁铁线圈中无感应电流产生，此时P没有扩张的趋势，故B错误；

心时刻螺线管中电流为零，八三G；但是线圈。中磁通量是改变的，因此此时线圈中有感

应电流，故C错误.当螺线管中电流不变时，其形成磁场不变，线圈户中的磁通量不变，

因此磁铁线圈中无感应电流产生，故h时刻八此时〃中无感应电流，故D错误.]

考点3|电磁感应中弓路和能量问题难度；较大题型：选择题、计算题五年3考

(对应学生用书第51页)

凶品真题——高考怎么考？

6.(2024•江苏高考『J做磁共振(MRI)检查时，对人体施加的磁场发生改变时会在肌肉组

织中产生感应电流.某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响，将包袱在骨骼上的一

圈肌肉组织等效成单匝线圈，线圈的半径r=5.0cm,线圈导线的截面枳力=0.80cm2,

电阻率P=l.5Q-m.如图10-13所示，匀强磁场方向与线圈平面垂直，若磁感应强度

B在0.3s内从1.5T匀称地减为零，求：(计算结果保留一位有效数字)

(1)该圈肌肉组织的电阻"：

⑵该圈肌肉组织中的感应电动势

(3)0.3s内该圈肌肉组织中产生的热量。.

【解题关键】解此题的关键有两点：

(1)留意区分线圈的面积和线圈导线的截面积.

⑵磁感应强度匀称减小，线圈中电流恒定不变.

2JT厂

【解析】(1)由电阻定律得Q。一厂，代入数据得

加6X10，Q.

Ai?•JJ/

⑵感应电动势£=———，代入数据得八4X10-2v.

⑶由焦耳定律得0=与Ab代入数据得g8Xl(Tj.

.T

【答案】(D6X103Q(2)4X1()Tv(3)8X10-8J

7.(2024•江苏高考八,)如图10・14所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈aAd,线圈平面与

磁场垂直.已知线圈的匝数A-10(),边长泌=1.()m、bc=0.5m,电阻r=2Q.磁感

应强度〃在0〜Is内从零匀称改变到0.21.在1〜5s内从0.2T匀称改变到一U.21,

取垂直纸面对里为磁场的正方向.求：

XXXXX

«----------B

XXXXX

X</XXXcX

图10-14

(1)0.5s时线圈内感应电动势的大小月和感应电流的方向；

(2)在1〜5s内通过线圈的电荷量仍

(3)在。〜5s内线圈产生的焦耳热Q.

【导学号:17214167]

【解析】(1)感应电动势E'=N'',磁通量的改变量A内=△BS解得

△4口Ei

代入数据得£=10V,感应电流的方向为(/-*°-*方-*a.

(2)同理可得后=/V,感应电流入=乙

△汇2r

电荷量0=72小£2,解得0=N■^台，代入数据得Q=ioC.

(3)0〜1s内的焦耳热Q尸卜卜力，且/=;,1〜5s内的焦耳热t2

由gQ+Q”代入数据得值100J.

【答案】(1)10V,感应电流的方向为a―仆c-£-a

(2)10C(3)100J

8.(2024•江苏高考九)如图10-15所示,两条相距♦的平行金属导轨位于同一水平面内,

其右端接一阻值为"的电阻.质量为勿的金属杆静置在导轨匕其左侧的矩形匀强磁场区

域MW0的磁感应强度大小为反方向竖直向下.当该磁场区域以速度为匀速地向右扫过

金属杆后，金属杆的速度变为匕导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运

动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触.求：

N

图10-15

(l)J介刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小I；

(2)期V刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a；

(3)河刚要离开金属杆时，感应电流的功率R

【导学号:17214168]

【解析】⑴就V刚扫过金属杆时，金属杆的感应电动势〃=〃八。①

回路的感应电流1=能

由①②式解得/=等.③

(2)金属杆所受的安培力F=BIc®

由牛顿其次定律得，对金属杆/⑤

由③④⑤式得⑥

mK

(3)金属杆切割磁感线的相对速度/=%—@

感应电动势£=及“⑧

感应电流的电功率片*

/f&JA—V2

由⑦⑧⑨式得Q-----7----------.⑩

K

7

【答案】⑴等⑵华(3严

RmRJR,

必择重难——备学考什么？

用动力学观点、能量观点解答电磁感应问题的一般步骤

必练考向——迎考缥什么？

・考向1电磁感应中的电路问题

8.（2024•盐城二模）如图10-16所示，两根水平放置的平行金属导轨，其末端连接等宽的

四分之一圆弧导轨，圆弧半径「=0.41m,导轨的间距为£=0.5m,导轨的电阻与摩擦

均不计.在导轨的顶端接有阻值为分=1.5Q的电阻，整个装置处在竖直向上的匀强磁

场中，磁感应强度Q0.2T,现有一根长度稍大于£、电阻展=0.5Q、质量m=l.0kg

的金属棒，金属棒在水平拉力人作用下，从图中位置由静止起先匀加速运动，在1=0

时刻，龙=1.5N,经2.0s运动到cd时撤去拉力，棒刚好能冲到最高点ab、（重力加

速度g=10m/s2）.求：

图10-16

（1）金属棒做匀加速直线运动的加速度；

⑵金属棒运动到cd时电压表的读数；

⑶金属棒从cd运动到段过程中电阻用上产生的焦耳热.

【导学号：17214169]

【解析】（1）依据题意，金属棒从“位置起先匀加速运动，依据牛顿其次定律，有先

=ma

解得：a=-=7^=1-5m/s2.

（2）金属棒运动到cd时的速度v=at=1.5X2.0m/s=3m/s

感应电动势£'=员＞=0.2X0.5X3V=0.3V

_TE0.3

感应电流I—„in-'।7A=0.15A

R\十R1.5r+n0.5

电压表的读数。三/分=0.15X1.5V=0.225V.

（3）依据能量守恒定律，有：J/〃/=/〃gr+0

乙

解得：0=0.4J

电阻印上产生的焦耳热为6=丁^石0=1_.八LXO.4J=0.3J

片）十傕I•＞十U.D

【答案】（1）1.5m/s2（2）0.225V（3）0.3J

・考向2电磁感应的动力学问题

9.（多选）（2024•南京一模）如图10・17所示，匀称导体围成等腰闭合三角形线圈&加，底

边与匀强磁场的边界平行，磁场的宽度大于三角形的高度.线圈从磁场上方某一高度处由

静止起先竖直下落，穿过该磁场区域，不计空气阻力.则下列说法中正确的是（：'

图10-17

A.线圈进磁场的过程中，可能做匀速直线运劭

B.线圈底边进、出磁场时线圈的加速度可能一样

C.线圈出磁场的过程中，可能做先减速后加速的直线运动

D.线圈底边进、出磁场时，线圈所受安培力可能大小相等，方向不同

BC[假如匀速，因为有效切割长度越小来越小，安涪力会越来越小，不行能匀速运动，

故A错误；假如线圈匕较高，进入磁场后先减速后加速，可能导致进磁场的速度和出磁

於v

场的速度是一样的，安培力，,安==，速度一样，安培力一样，依据牛顿其次定律，

h

mg—Fma,加速度一样，故B正确；假如出磁场时，安培力比重力大，那么线圈先

减速，但是在减速的过程中，上面比较窄，安培力会越来越小，最终必定是一个先减速

）/2

后加速的直线运动，故c正确；线圈进出磁场时的速度可能相等，依据片半，安培

力大小可能相等，但安培力方向都是向上的，阻碍线圈向卜运动，所以安培力方向相同，

故D错误.]

10.（2024•南京四模）如图10-18甲所示，两根平行的光滑金属导轨"乂做和左侧收P

间连接的电阻〃构成一个固定的水平少型导体框架，导轨电阻不计且足够长.框架置于一

个方向竖直向下、范围足够大的匀强磁场中，磁场左侧边界是例'.质量为加、电阻为二

的导体棒垂直放置在两导轨上，并与导轨接触良好，给导体棒一个水平向右的初速度的，

棒进入磁场区后I可路中的电流/随棒在磁场区中运动位移点为X轴坐标原点)的改变

关系如图乙所示，依据题设条件和图中给定数据求：

/0'

图10-18

(1)导体棒进入磁场瞬间回路总电功率办

(2)导体棒进入磁场瞬间加速度大小曲；

⑶导体棒运动全过程中电阻R上产生的电热a.

【导学号:17214170)

【解析】(D依据图乙可得导体棒进入磁场瞬间回路的电流强度为Zo,

依据电功率的计算公式可得：R=/G?+T).

(2)进入磁场时刻电动势：区=应％=7a(〃+/')

依据牛顿其次定律可得棒受安培力产生加速度：BI°L=*

(3)棒从进入磁场到停止运动，由动能定理可得：用尸0一%滋

依据功能关系可得回路产生电热：0=一华=)勿就

4上产生电热：Q『行0=<2一,

【答案】(1)/("+/)(2)(3)-~TV

mvnzK-Vr

・考向3电磁感应的能量问题

11.(2024•南京一模)如图10-19甲所示，质量加=1kg、边长彭=1.0m、电阻r=2Q

的单匝正方形闭合线圈abed放置在倾角0=30°的斜面上，保持静止状态.匀强磁场垂

直线圈平面对上，磁感应强度8随时间［改变如图乙所示，整个线圈都处在磁场中，重力

加速度g=10m/s2.求：

图10-19

(1)£=1s时穿过线圈的磁通量；

(2)4s内线圈中产生的焦耳热；

(3)1=3.5s时，线圈受到的摩擦力.

【解析】(1)依据磁通量定义式，那么E=1s时穿过线圈的磁通量：。=/，=0.IWb.

A夕・SF

(2)由法拉第电磁感应定律£=F—,结合闭合电路欧姆定律，/=；那么感应电流，

4s内线圈中产生的感应电流大小，1=、；：；=0.05A

由图可知，1总=2s；

依据焦耳定律，则有：0=1总=0.01J.

(3)虽然穿过线圈的磁通量改变，线圈中产生感应电流，但因各边均受到安培力，依据

矢量的合成法则，则线圈受到的安培力的合力为零，因此£=3.5s时，线圈受到的摩

擦力等于重力沿着斜面的分力，即：f=，晔in。=5N.

【答案】(DO.1Wb(2)0.01J(3)5N

12.(2024・徐州模拟)如图10-20甲所示,质量为M的“n”形金属框架,MW0放在倾角为

〃的绝缘斜面上，框架期K/切部分的电阻不计，相距为£,上端AF部分的电阻为兄

根光滑金属棒仍在平行于斜面的力(图中未画出)的作用下，静止在距离框架上端NP为L

的位置.整个装置处于加直斜面对下的匀强磁场中，磁感应强度8随时间£改变的规律如

图乙所示，其中A、均为已知量.已知助棒的质量为制电阻为兄长为。与框架接

触良好并始终相对斜面静止，玄时刻框架也静止，框架与斜面间的动摩擦因数为〃，最大

静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.求：

图10-20

(1)益时刻，流过々6棒的电流大小和方向;

(2)0〜Z。时间内，通过油棒的电荷量及汕棒产生的热量;

(3)框架就W0什么时候起先运动？

【导学号：17214171)

A(pAH

【解析】(1)设回路中的感应电动势为E,由法拉第电磁感应定律有：E=n—=—S

八「△「

~to

卜，K/3

由闭合电路欧姆定律可得金属棒中的电流大小为：/

Z/rZ/rto

由楞次定律知，金属棒中的电流方向是a—尻

R/2

(2)由电荷量的计算公式可得流过棒的电荷量为：q=C=妥,依据焦耳定律可得

加棒产生的热量为：Q=fRS=

4Rh

(3)设经时间七框架恰好要动，对框架分析受力，有：称sin

而f=〃(J/+加)周os8,

依据安培力的计算公式可得：产安=8/3

而磁感应强度为：B尸陪片I

to

小、初.24瑁J/+/77夕os0一，3in

代入解得：t=-----前to.

【答案】(D会■，方向是3~*方(2)黑今~

2/rJo乙KAKto

2R&\.//，什刀口os。一.姐sin〃],为任一办

(3)经过----------------------------------打起先运动

热点模型解读|电磁感应中的“杆+导轨”模型

(对应学生用书第54页)

2024•全国卷

考题2024・全国甲卷，2024・全国丙卷T252024•全国卷IT25

II丁25

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模型*11-尸XXxt

展示XXX)(

单侧磁场模型D含电容电路切割模

双侧磁场模型

族转切割模型

型

模型金属棒切割磁感线E两侧存在电源，可能电动势的计算金属棒切割磁感线

解读=应匕导体棒是电同时存在，可能先后按中间的速度给电容器充电.电路

源、安培力做负功