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文档简介

专题13电磁感应(讲义卜含解析2025年高考物理二轮复习

讲练测(新高考通用)目录

01考情透视•目标导航..........................................................................3

............................................................................................................................................................................................4

题型一楞次定律法拉第电磁感应定律的应用..................................................5

............................................................................................................................................................................................................5

一、楞次定律和右手定则...................................................................5

二、法拉第电磁感应定律...................................................................5

三、动生电动势............................................................................6

............................................................................................................................................................................................................7

............................................................................................................................................................................................................8

考向一楞次定律和右手定则的应用...........................................................8

考向二法拉第电磁感应定律的应用...........................................................9

考向三动生电动势的求解..................................................................10

题型二电磁感应的图像问题..................................................................11

........................................................................................................................................................................................................11

一、电磁感应常见图像问题的种类及分析方法...............................................11

二、电磁感应图像类选择题的常用解法......................................................11

........................................................................................................................................................................................................11

.........................................................................................................................................................................................................13

考向一①-t图像和81图像..................................................................13

考向二常图像和£1图像...................................................................13

考向三UY图像............................................................................15

考向四图像和。-/图像...................................................................16

题型三电磁感应的电路问题..................................................................17

.........................................................................................................................................................................................................17

一、电磁感应中电路知识的关系图..........................................................17

二、“三步走"分析电路为主的电磁感应问题................................................18

.........................................................................................................................................................................................................18

.........................................................................................................................................................................................................19

考向一动生电动势的电路问题..............................................................19

考向二感生电动势的电路问题..............................................................20

题型四电磁感应的动力、能量综合问题.......................................................21

.........................................................................................................................................................................................................21

一、电磁感应的动力学问题处理方法.......................................................21

二、电磁感应的能量问题处理方法..........................................................22

.........................................................................................................................................................................................................22

.........................................................................................................................................................................................................23

考向一电磁感应的动力学问题..............................................................24

考向二电磁感应的能量问题................................................................25

考情透视・目标导航

题统计

2024年2023年2022年

命题要点

2024•湖南卷142023•湖北卷152022•河北卷15

楞次定律、法拉

2024•广东卷・T42022•广东卷110

第电磁感应定律

2022・山东卷-T12

电磁感应中的电2024全国甲卷182023•辽宁卷142022•河北卷18

路和图像问题

考2024.山东卷.T8

角2024•河北卷・T142023•北京卷192022•湖南卷110

2024•辽宁、吉林、黑龙江卷・T92023•广东卷1142022•重庆卷17

电磁感应中的动

2024.山东卷.T112023•山东卷1122022•湖北卷•TU

力和能量问题

2024•安徽卷・T152023•天津卷111

对楞次定律和法拉第电磁感应定律的考查形式多以选择题的形式,题目较为

命题规律简单。对利用动力学和能量观点处理电磁感应问题的考查较为频繁,题目的形式

有选择题也有计算题,不管那种题型,题目的难度都较大

预测2025年高考对于楞次定律和法拉第电磁感应定律的考查还是会以选择

考向预测题的形式出现,要重点关注对线框类、单棒类模型的动力学和能量问题的计算题

中的应用。

命题情景以单帮类、线框类、现代科技应用为情景

常用方法应用动力学和能量守恒的观点方法

内容:增反减同

楞次定律(右手定则:磁感线穿手心,拇指运动方向,四指电流方向

△0

公式:E=n

感生电动势/

k①

电荷量:q-n-^—

"总

平动电动势:E=BLv

动生电动势1

-

转动电动势:2

确定电源:电动势大小和方向

电路分析:画出等效电路

受力分析:分析各种场力和接触力

动力学和能量问题

运动分析:根据受力分析判断运动状态

\能量分析:明确能量的转化关系

核心增出•翱型空衲

//\\

题型一楞次定律法拉第电磁感应定律的应用

I核心精讲「I

^EKKraEEKEEEKnKKSKKBKERK,^-

一、楞次定律和右手定则

1.楞次定律及应用

楞次定律中“阻碍”的含义“四步法”判断感应电流方向

感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场

增劈F(原磁场)的磁通量的变化(一原I明确要研究的回路及原磁场8的万利

雷士入।阻碍的是磁通量的变化,而不是阻碍磁通Ie

胃竺分T量本身(二变I确号磁通量G的变化)

4<楞次定律')

„当磁通量增加时,感应电流的磁场方向与,、、:二

赢嬴篇i原磁场的方向相反;当磁通量减少时,感e

(三感I判色感应电流的磁场方向)

应电流的磁场方向与原磁场的方向相同,即

“增反减同”<X'会培定贝心

1,0“二一一-

阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的变

阻碍效果,(四电流I判断感应电流的方向)

化,这种变化将继续进行

2.右手定则的理解和应用

(1)右手定则适用于闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。

(2)右手定则是楞次定律的一种特殊形式,用右手定则能解决的问题,用楞次定律均可代替解决。

(3)右手定则应用“三注意”:

①磁感线必须垂直穿入掌心。

②拇指指向导体运动的方向。

③四指所指的方向为感应电流方向。

二、法拉第电磁感应定律

1.法拉第电磁感应定律

(1)内容:闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。

N①

(2)公式E=〃后求的是一个回路中某段时间内的平均电动势,在磁通量均匀变化时,瞬时值才等于平均值。

N①

(3)感应电动势的大小由线圈的匝数和穿过线圈的磁通量的变化率后共同决定,而与磁通量。的大小、变化

量A⑦的大小没有必然联系。

A0

(4)磁通量的变化率后对应①-t图线上某点切线的斜率。

nA①

(5)通过回路截面的电荷量q=一屋,仅与小△。和回路电阻R有关,与时间长短无关。

(6)感应电动势E=S有效仄7中的S有效为圆环回路在磁场中的面积,而不是圆环回路的面积。

2.感应电流电荷量的求法

公式说明

①由于导体棒匀速切割磁感线产生感应电动势而使得闭

合回路中的电流恒定,根据电流定义式可知

q=It,式中/为回路中的恒定电

方法1

流,,为时间。②闭合线圈中磁通量均匀增大或减小且回路电阻保持不

变,则电路中的电流/恒定,时间f内通过线圈横截面

的电荷量q=Ito

①闭合回路中的电阻不变,并且只有磁通量变化为电

卜①R

q=nR'其中R为回路电阻,

oAO路提供电动势。

方法

2为穿过闭合回路的磁通量变化

②从表面来看,通过回路的电荷量与时间无关,但A<D

量。

与时间有关,随时间变化。

\q=C-^U=CBL\v,式中C为电在匀强磁场中,电容器接在切割磁感线的导体棒两端,

容器的电容,B为匀强磁场的磁不计一切电阻,电容器两极板间电压等于导体棒切割磁

方法3感应强度,L为导体棒切割磁感线Nq

感线产生的感应电动势E,通过电容器的电流I=\t=

的有效长度,Av为导体棒切割速

度的变化量。,又E=Blv,则AU=8LAv,可得

三、动生电动势

1.E=Blv的三个特性

正交性本公式要求磁场为匀强磁场,而且8、/、v三者互相垂直

公式中的/为导体棒切割磁感线的有效长度,如图中仍

x2tXX尸yxxx

有效性X/X:XXX/XXxXX[XX

x旦弋"x

XXXXXxx^xX

E=8/v中的速度v是导体棒相对磁场的速度,若磁场也在运动,应注意

相对性

速度间的相对关系

2.动生电动势的三种常见情况

XXXXJR

a三B

情景图

XXXJx―

33►

XXX<Xa---c*,

一段直导线(或等效成直导绕与2垂直的轴转动的导

研究对象绕一端转动的一段导体棒

线)线框

1

表达式E=BLvE=2BL2CDE=NBScosincot

真题研析"

1.(2024・广东•高考真题)电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收,结构如图

甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动,每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小均

为距磁场中,边长为L的正方形线圈竖直固定在减震装置上。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示,永

磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。关于图乙中的线圈。下列说法正确的是()

A.穿过线圈的磁通量为8/

B.永磁铁相对线圈上升越高,线圈中感应电动势越大

C.永磁铁相对线圈上升越快,线圈中感应电动势越小

D.永磁铁相对线圈下降时,线圈中感应电流的方向为顺时针方向

【技巧点拨】

根据法拉第电磁感应定律,电动势的大小取决于磁通量的变化快慢

2.(2024.福建・高考真题)拓扑结构在现代物理学中具有广泛的应用。现有一条绝缘纸带,两条平行长边

镶有铜丝,将纸带一端扭转180°,与另一端连接,形成拓扑结构的莫比乌斯环,如图所示。连接后,纸环

边缘的铜丝形成闭合回路,纸环围合部分可近似为半径为R的扁平圆柱。现有一匀强磁场从圆柱中心区域

垂直其底面穿过,磁场区域的边界是半径为r的圆(r<R)。若磁感应强度大小B随时间f的变化关系为B

=公枭为常量),则回路中产生的感应电动势大小为()

A.0B.kTiR2C.2kTirD.2knR2

【技巧点拨】

(1)根据法拉第电磁感应定律求电动势大小,明确闭合回路磁场的有效面积多大;

(2)根据法拉第电磁感应定律求电动势大小,明确铜丝构成的“莫比乌斯环”的匝数。

命题预测HR

考向一楞次定律和右手定则的应用

3.(2024・云南•模拟预测)如图所示,轻质弹簧上端固定,下端悬挂一个条形磁体,静止时磁体下端与6

点等高,磁体正下方水平放置一个固定的圆形铝环,圆心为。。将磁体托起到下端与。点等高处由静止释放,

磁体第一次向下运动的过程中,下端恰好能到达。点。下列说法正确的是()

A.磁体做简谐运动

B.铝环对磁体的作用力总是竖直向上

C.磁体下端运动到。点时,磁体受到的合外力为零

D.磁体向下运动的过程中,从上往下看铝环中感应电流的方向为逆时针

4.(2024•陕西西安.模拟)如图所示为旋转磁体发电机简化模型,线圈静止,磁体按图示顺时针方向旋转,

A和C图中磁体和线圈平面平行,B图中磁体偏向左上方,D图中磁体和线圈平面成一定夹角,则下列4

考向二法拉第电磁感应定律的应用

5.(2024•江西•一模)如图,一正方形金属线圈用绝缘细绳悬挂于。点,线圈的匝数为小边长为。、总质

量为机、总电阻为广,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中。微时间内,磁感应强度的方向始终垂

直线圈平面向里,大小由8均匀增加到28,绳子始终保持绷紧状态,重力加速度大小为g,则这段时间内,

下列说法正确的是()

A.金属线圈中电流大小恒为里

B.金属线圈中电流方向为顺时针

C.金属线圈受到安培力保持不变

D.绳子受到拉力小于金属线圈重力机g,并逐渐减小

6.(2024•浙江绍兴•一模)如图甲所示,一圆心位于。点的圆形导线框半径『1m,电阻R=5Q,某时刻起,

在导线框圆形区域内加一垂直线框平面的磁场,方向向里为正,磁感应强度大小随时间正弦规律变化如图

乙所示。已知当磁场变化时,将产生涡旋电场,其电场线是在线框平面内以。为圆心的同心圆,同一条电

场线上各点的电场强度大小相等,计算时取/=10。下列说法正确的是()

A.0~ls内,线框中产生的感应电动势增大

B.线框最大瞬时热功率为尸=5W

C.0~2s内,通过线框的电荷量为

71

D.电荷沿圆心为。、半径为r'(/<r)的路径运动过程中电场力不做功

考向三动生电动势的求解

7.(2024•江苏泰州.一模)如图所示,整个空间中存在方向垂直导轨平面向里的匀强磁场8,导轨间距为/

且足够长,左端接阻值为R的定值电阻,导轨电阻不计,现有一长为2/的金属棒垂直放在导轨上,在金属

棒以。点为轴沿顺时针方向以恒定角速度。转过60。的过程中(金属棒始终与导轨接触良好,电阻不计)

A.通过定值电阻的电流方向由6到“B.转动过程中棒两端的电动势大小不变

C.通过定值电阻的最大电流为喈D.通过定值电阻的电荷量为誓

8.(2024•河北•期末)如图所示,水平放置足够长且光滑的金属导轨abc和de,仍与de平行并相距为3

be是以。为圆心、半径为厂的圆弧导轨,圆弧b左侧和扇形。be内有方向如图所示的匀强磁场,磁感应强度

均为B,a、1两端接有一个电容为C的电容器,金属杆OP的。端与e点用导线相接,尸端与圆弧於接触

良好,初始时,可滑动的金属杆静止在平行导轨上,金属杆质量为加,金属杆和OP电阻均为

R其余电阻不计,若杆。尸绕。点在匀强磁场区域内以角速度。从6到c匀速转动时,回路中始终有电流,

则此过程中,下列说法正确的有()

A.杆。尸产生的感应电动势恒为B3r2

B.电容器带电量恒为更声

C.杆中的电流逐渐减小

B2a)r2L

D.杆MN向左做匀加速直线运动,加速度大小为

4mR

题型二电磁感应的图像问题

核心精讲=]

............

一、电磁感应常见图像问题的种类及分析方法

二,电磁感应图像类选择题的常用解法

1.排除法:定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀

变化),特别是物理量的正负,排除错误的选项。

2.函数法:根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系,然后由函数关系对图像进行分析和

判断。

真题研析=])

9.(2024・天津.高考真题)如图所示,两根不计电阻的光滑金属导轨平行放置,导轨及其构成的平面均与

水平面成某一角度,导轨上端用直导线连接,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。具有一定

阻值的金属棒从某高度由静止开始下滑,下滑过程中MN始终与导轨垂直并接触良好,则MV所受的安

培力尸及其加速度。、速度V、电流/,随时间/变化的关系图像可能正确的是()

B

N

【技巧点拨】

(1)根据牛顿第二定律写出导体棒的加速度表达式,判断加速度的变化;

(2)求电流的变化率,判断I-t图像斜率的变化。

10.(2024.宁夏四川・高考真题)如图,一绝缘细绳跨过两个在同一竖直面(纸面)内的光滑定滑轮,绳的

一端连接一矩形金属线框,另一端连接一物块。线框与左侧滑轮之间的虚线区域内有方向垂直纸面的匀强

磁场,磁场上下边界水平,在t=0时刻线框的上边框以不同的初速度从磁场下方进入磁场。运动过程中,

线框始终在纸面内且上下边框保持水平。以向上为速度的正方向,下列线框的速度v随时间r变化的图像中

可能正确的是()

【技巧点拨】

对M和m分别列牛顿第二定律表达式,判断加速度的变化。

命题预测

考向一@4图像和5/图像

11.(2024・浙江•一模)麦克斯韦从场的观点出发,认为变化的磁场会激发感生电场。如图甲所示,半径为

厂的绝缘光滑真空管道(内径远小于半径厂)固定在水平面上,管内有一质量为机、带电量为+q的小球,直

径略小于管道内径。真空管处在匀强磁场中,磁感应强度B随时间变化如图乙所示,规定竖直向上为正方

向。t=0时刻无初速释放小球。下列说法正确的是()

A.俯视真空管道,感生电场的方向是逆时针

B.感生电场对小球的作用力大小为等q

C.小球绕环一周,感生电场做功为让q

D.时刻管道对小球的作用力大小等

12.(2024•山东青岛・期末)如图甲所示电路图,螺线管匝数N=50匝,横截面积S=0.01m2,线圈电阻0.2Q,

定值电阻R=0.3。。螺线管内沿轴线方向存在如图乙规律变化的匀强磁场,规定向右为磁场的正方向。下

列说法正确的是()

A.0〜3s内回路中产生的是直流电流

B.0〜4s内线圈两端力B间的最大电压为2V

C.2s〜3s内A点电势低于8点电势

D.0-3s内任意相邻两匝线圈间均相互吸引

考向二诩图像和图像

13.(2024・湖北•模拟预测)如图所示,在水平光滑绝缘桌面上有一等腰直角三角形单匝均匀金属线框防的

直角边长为L。空间存在竖直向下的有界匀强磁场,有界磁场的宽度为2L。线框在水平拉力F作用下向右匀

速穿过磁场区域,若图示位置为t=0时刻,设逆时针方向为电流的正方向,水平向右为拉力的正方向,则

线框中的感应电流,和拉力F随时间t的关系图像可能正确的是(时间单位为与图中曲线为抛物线))

14.(2024•河北沧州•三模)如图所示,“凹”字形金属线框右侧有一宽度为3乙的匀强磁场区域,磁场方向垂

直于纸面向里。线框在纸面内向右匀速通过磁场区域,仁0时,线框开始进入磁场。设逆时针方向为感应电

流的正方向,则线框中感应电流z.随时间f变化的图像可能正确的是(

XXXX

XXXX

XXXX

XXXX

XXXX

XXXX

XXXX

考向三U"图像

15.(2024•河北•模拟预测)如图所示,空间有一宽度为2L的有界匀强磁场,磁感应强度大小为8,方向垂

直纸面向里。一边长为£、电阻分布均匀的正方形导体框abed,以恒定的速度v向左匀速穿过磁场区域,从

导体框ab边进入磁场开始计时,则.、万两点的电势差(/助随时间f变化的图线正确的是()

abede/'为“日"字形导线框,其中abdc和cdfe均为边长为I的正方形,导

线ab、cd、ef的电阻相等,其余部分电阻不计。导线框右侧存在着宽度同为1的匀强磁场,磁感应强度为B,

导线框以速度"匀速穿过磁场区域,运动过程中线框始终和磁场垂直且无转动。线框穿越磁场的过程中,cd

两点电势差随位移变化的图像正确的是()

XXX

XXX

XXX

XXX

XXX

XXX

u

)I

2Blv

3

Blv

3

03/*

A.

U

Blv"

3

0-

3/x

2Blv

C.3

考向四vl图像和图像

17.(2024・广西•模拟预测)如图所示,边长为L、电阻为R的正方形金属线框静止在光滑绝缘的水平桌面

上,其右侧有一宽度为d的匀强磁场,磁感应强度为8,方向竖直向下,磁场边界与金属线框AB边平行,

而且d>L。现金属线框在一恒力/作用下向右运动,并通过磁场区域。以v表示线框运动的速度,从线框

A8边进入磁场开始计时,到线框8边离开磁场计时结束,则这段时间内,下列线框的速度随时间变化的

关系图中,不可能的是()

18.(2024•江苏镇江•三模)如图,边长为L的正方形金属线框,先做自由落体,刚进下方高度为2乙的匀

强磁场时,恰好做匀速运动。设线框底边离开磁场下边界的距离为无,线框加速度为a(以竖直向上为正方

向),不计空气阻力,下列图像不可能的是()

TxXXXXXXX

IXXXXXXXX

1'xxxxxxxx

Ixxxxxxxx

题型三电磁感应的电路问题

核心精讲

一、电磁感应中电路知识的关系图

闭合电路电磁感成

7=-^E-Blv

R+r

「卜①

E—n--

_R口联手:电动赞

0TT二而七1EAt

2

P-IV弹系2功和色E=~Bl(a

Q=I2Rt_Tib①

q

q-CU-R

二、“三步走”分析电路为主的电磁感应问题

真题研析「I

19.(2024•江西•一模)如图所示,导线圆环总电阻为2R,半径为d,垂直磁场固定于磁感应强度为2的匀

强磁场中,此磁场的左边界正好与圆环直径重合,电阻为R的直金属棒仍以恒定的角速度3绕过环心。的

轴匀速转动,〃力端正好与圆环保持良好接触。以下说法正确的是()

x

X

X

X

A.图示位置处杆。点电势高于6点电势

B.a、b两点的电势差[/皿=*Bd23

C.转动过程中金属棒与圆环上消耗的电功率之比2:1

D.杆转动一圈时段内通过杆的电荷量为第

【技巧点拨】

(1)明确等效电源,并求出等效电源的电动势;

(2)画出等效电路图,明确电路各部分的连接方式。

20.(2024•甘肃•模考)如图所示,半径为L的导电圆环(电阻不计)绕垂直于圆环平面、通过圆心。的金

属轴以角速度3逆时针匀速转动。圆环上接有电阻均为厂的三根金属辐条04、OB、OC,辐条互成120。角。

在圆环圆心角NMON=120。的范围内(两条虚线之间)分布着垂直圆环平面向外、磁感应强度大小为8的

匀强磁场,圆环的边缘通过电刷P和导线与一个阻值也为r的定值电阻&相连,定值电阻品的另一端通过

导线接在圆环的中心轴上,在圆环匀速转动过程中,下列说法中正确的是()

A.金属辐条。4、OB、0c进出磁场前后,辐条中电流的大小不变,方向改变

B.定值电阻扁两端的电压为

C.通过定值电阻品的电流为嚓

D.圆环转动一周,定值电阻R。产生的热量为嘿包

【技巧点拨】

(1)明确等效电源和画出等效电路图,求出等效电源电动势后,利用闭合电路欧姆定律求出定值电阻电压;

(2)利用焦耳定律求热量。

1命题硕测二|

考向一动生电动势的电路问题

21.(2024•内蒙古.模拟预测)如图所示,一个直径为L电阻为r的半圆形硬导体棒A8,在水平恒力尸作

用下,沿光滑固定水平。形框架匀速运动,该区域存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,

框架左侧接电阻R,导轨电阻不计,则半圆形导体棒的速度大小和54间的电势差UBA分别为()

pp

A-.(R+r),嬴「

pp

B-战费(R+4-嬴「

C-念(R+。ER

D-篇(R+4一看R

22.(2024・湖南•模拟预测)如图所示,固定在水平面上的半径为厂的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感

应强度大小为8的匀强磁场。长为/的金属棒,一端与圆环接触良好,匀质圆环总电阻为R,另一端固定在

竖直导电转轴。。'上,随轴以角速度3匀速转动,在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、

板间距为d的平行板电容器,当导体棒转到A点时,有一带电微粒在电容器极板间恰好加速度为0。已知重

力加速度为g,不计金属棒电阻及其它电阻和摩擦,不考虑电容器充放电对电路的影响,下列说法不正确的

B.微粒的电荷量与质量之比为普

C.电阻消耗的最小电功率为里券

D.电容器所带的最少电荷量为丝竺

考向二感生电动势的电路问题

23.(2024.河北.一模)如图所示,面积为(Um?的100匝线圈平行纸面放置,其内部存在垂直纸面的磁场,

以垂直纸面向里为磁场的正方向,磁感应强度2随时间r变化的规律为B=2-0.1t(T)。已知线圈的电阻为

4Q,定值电阻E的阻值为6。,其余电阻不计。在。〜10s内,下列说法正确的是()

A.a、。两点间的电势差=0-6V

B.电阻R上产生的电热为0.3J

C.流过电阻R的电流为0.1A

D.通过电阻R的电荷量为0.1C

24.(2024・广西.模拟预测)如图,学校兴趣小组利用厚度为d、电阻率为p的硅钢片制成一个内径为八高

度为场的圆筒,d«ro已知圆筒所在处有沿轴线竖直向上方向的磁场,磁感应强度随时间变化的规律为

B=kt(左为常数)。下列说法正确的是()

A.硅钢片中感应电流的方向为从上往下看逆时针方向

B.硅钢片中感应电动势大小随时间成正比变化

C.硅钢片中感应电流大小为空空

2P

D.硅钢片的发热功率为曾空

题型四电磁感应的动力、能量综合问题

核心精讲

一、电磁感应的动力学问题处理方法

1.力学对象和电学对象的相互关系

电学对象

V

力学对象

2.分析电磁感应现象中动力学问题的基本步骤

二、电磁感应的能量问题处理方法

2.电磁感应现象中的能量转化

安转化

培「做正功:电能机械能,如电动机

做.做负功:机械能警>电能塞焦耳热或其他形式

做功的能量,如发电机

2.求解焦耳热Q的三种方法

3.能量转化问题的分析步骤

分离出电路中由于电磁感

应产生电动势的等效电源,

求出电源参数E和r

分析电路结构,弄清串、

并联关系,求出相关部分

的电流大小,以便求解安

培力

分析研究对象(常是金

属杆、导体、线圈等)

的受力情况,尤其注

意其所受的安培力

根据力和运动的关

最后进行“运

系,判断出正确的

动状态的分析

运动模型及能量转

及能量分析”,

化关系

真题研析

25.(2022・重庆・高考真题)如图1所示,光滑的平行导电轨道水平固定在桌面上,轨道间连接一可变电阻,

导体杆与轨道垂直并接触良好(不计杆和轨道的电阻),整个装置处在垂直于轨道平面向上的匀强磁场中。

杆在水平向右的拉力作用下先后两次都由静止开始做匀加速直线运动,两次运动中拉力大小与速率的关系

如图2所示。其中,第一次对应直线①,初始拉力大小为尸。,改变电阻阻值和磁感应强度大小后,第二次

对应直线②,初始拉力大小为2所,两直线交点的纵坐标为3见。若第一次和第二次运动中的磁感应强度大

小之比为公电阻的阻值之比为根、杆从静止开始运动相同位移的时间之比为“则底加、〃可能为()

磁场

图1图2

A.左=2、优=2、w=2B.k=2正、m=2、n=V2

C.k=V6>m=3.n=V2D.k=2V3>m=6、n=2

【技巧点拨】

(1)根据初始状态,求出加速度,再利用位移相等这个条件,借助运动学公式求出n值;

(2)根据牛顿第二定律,求出拉力F的表达式。

26.(2024.辽宁・高考真题)如图,两条“八”形的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上,间距为3左、

右两导轨面与水平面夹角均为30。,均处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小分别为2B和瓦将有

一定阻值的导体棒"、4放置在导轨上,同时由静止释放,两棒在下滑过程中始终与导轨垂直并接触良好,

ab、cd的质量分别为2根和沈,长度均为"导轨足够长且电阻不计,重力加速度为g,两棒在下滑过程中

A.回路中的电流方向为abateB.ab中电流趋于1黑

C.湖与cd加速度大小之比始终为2:1D.两棒产生的电动势始终相等

【技巧点拨】

(1)分布对两导体棒做受力分析,根据牛顿第二定律,求出各自的加速度;

(2)根据两导体棒加速度的大小,判断速度的变化,结合两杯磁感应强度的不同,做出感应电动势的判断。

命题预测T

考向一电磁感应的动力学问题

27.(2024•江苏南京•模拟预测)如图所示,水平放置的“匚”型光滑金属导轨处在竖直向下的匀强磁场中,

左端接有电阻R。一金属杆与导轨垂直放置,且接触良好,在外力尸作用下由静止开始做匀加速运动。不计

导轨和金属杆的电阻。关于外力/随时间/变化的图像正确的是()

c.O

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