备战高考之物理一轮复习讲义35 法拉第电磁感应定律 新人教版

1 备战高考之物理一轮复习讲义 备战高考之物理一轮复习讲义 3535 法拉第电磁感应定律 人教版 法拉第电磁感应定律 人教版 高频考点 高频考点 法拉第电磁感应定律 右手定则 动态发布 动态发布 2011 广东理综卷第 15 题 2010 新课标理综第 21 题 2010 全国理综 17 题 2010 山东理综第 21 题 2011 浙江理综第 23 题 命题规律 命题规律 法拉第电磁感应定律 右手定则是高考考查的重点和热点 考查法拉第电磁感 应定律 右手定则可能为选择题 也可能为计算题 计算题常常以压轴题出现 综合性强 难度大 分值高 区分度大 命题分析命题分析 考查方式一考查方式一 定性考查法拉第电磁感应定律定性考查法拉第电磁感应定律 命题分析 法拉第电磁感应定律 感应电动势大小跟穿过这一电路的磁通量变化率成 正比 定性考查法拉第电磁感应定律难度不大 定性考查法拉第电磁感应定律难度不大 例 1 2011 广东理综卷第 15 题 将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中 线圈平面与 磁场方向垂直 关于线圈中产生的感应电动势和感应电流 下列表述正确的是 A 感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B 穿过线圈的磁通量越大 感应电动势越大 C 穿过线圈的磁通量变化越快 感应电动势越大 D 感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同 解析 由法拉第电磁感应定律可知 感应电动势的大小与线圈的匝数有关 穿过线圈 的磁通量变化率越大 感应电动势越大 穿过线圈的磁通量变化越快 感应电动势越大 选项 C 正确 AB 错误 由楞次定律可知 感应电流产生的磁场方向总是障碍引起感应电流的 磁通量变化 可能与原磁场方向相同或相反 选项 D 错误 答案 C 点评 此题综合考查法拉第电磁感应定律和楞次定律及其相关知识 考查方式二考查方式二 考查法拉第电磁感应定律考查法拉第电磁感应定律E BLv和右手定则 命题分析 对于导体垂直切割磁感线 E BLv 式中L为有效切割长度 v 为导体 相对于磁场的速度 对于导体切割磁感线类问题 一般采用右手定则判断感应电动势和感 应电流方向 考查E BLv和右手定则的试题难度中等 例 2 2010 新课标理综第 21 题 如图所示 两个端面半径同为 R 的圆柱形铁芯同轴水平 放置 相对的端面之间有一缝隙 铁芯上绕导线并与电源连接 在缝隙中形成一匀强磁场 一铜质细直棒 ab 水平置于缝隙中 且与圆柱轴线等高 垂直 让铜棒从静止开始自由 2 下落 铜棒下落距离为 0 2R 时铜棒中电动势大小为E1 下落距离为 0 8R 时电动势大小为 E2 忽略涡流损耗和边缘效应 关于E1 E2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性 下列判断 正确的是 A E1 E2 a 端为正 B E1 E2 b 端为正 C E1 E2 a 端为正 D E1 E2 b 端为正 命题分析 法拉第电磁感应定律 感应电动势大小跟穿过这一电路的磁通量变化率成 正比 即E 注意E 一般用来计算 t内产生感应电动势的平均值 n t n t 对于处于变化磁场中的电路 产生的感应电动势E nS 式中 S 为回路面积 n t t B 电磁感应现象中通过导体截面的电量q I t R 式中R为回路的总电阻 考查法拉考查法拉 第电磁感应定律试题难度中等 第电磁感应定律试题难度中等 例 4 2010 山东理综第 21 题 如图所示 空间存在两个磁场 磁感应强度大小均为 B 方向相反且垂直纸面 MN PQ 为其边界 OO 为其对称轴 一导线折成边长为l的正方形闭合回路 abcd 回路在纸面内以恒定速度v0向右移动 当运动到关于 OO 对称的位置时 A 穿过回路的磁通量为零 B 回路中感应电动势大小为 2Blv0 3 C 回路中感应电流的方向为顺时针方向 D 回路中ab边与cd边所受安培力方向相同 解析 当回路运动到关于 OO 对称的位置时 穿过回路两个相反方向的磁场面积相等 穿过回路的磁通量为零 选项 A 正确 ab cd两个边均切割磁感线产生感应电动势 由右 手定则可判断出 两个边产生的感应电动势的方向均为逆时针方向 所以回路中感应电动 势大小为 2Blv0 选项 B 正确 回路中感应电流的方向为逆时针方向 选项 C 错误 根据 左手定则可判断出回路中ab cd两个边所受安培力的方向相同 选项 D 正确 答案 ABD 点评 此题考查磁通量 法拉第电磁感应定律 右手定则 安培力 左手定则等电磁学 的知识点 意在考查考生理解和综合运用知识的能力 例 5 2011 浙江理综第 23 题 如图甲所示 在水平面上固定有长为L 2m 宽为d 1m 的 金属 U 型轨导 在 U 型导轨右侧l 0 5m 范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场 且磁 感应强度随时间变化规律如图乙所示 在t 0 时刻 质量为m 0 1kg 的导体棒以v0 1m s 的初速度从导轨的左端开始向右运动 导体棒与导轨之间的动摩擦因数为 0 1 导轨与 导体棒单位长度的电阻均为 0 1 m 不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的 影响 取g 10m s2 1 通过计算分析 4s 内导体棒的运动情况 2 计算 4s 内回路中电流的大小 并判断电流方向 3 计算 4s 内回路产生的焦耳热 解析 1 导体棒先在无磁场区域做匀减速运动 有 mg ma vt v0 at x v0t at2 1 2 代入数据解得 t 1s x 0 5m 导体棒没有进入磁场区域 导体棒在 1s 末已停止运动 以后一直保持静止 离左端位置仍为x 0 5m 2 前 2s 磁通量不变 回路电动势和电流分别为 E 0 I 0 4 后 2s 回路产生的电动势为E ld 0 1V t B t 回路的总长度为 5m 因此回路的总电阻为 R 5 0 5 电流为 I