高考总复习优化设计二轮用书物理浙江专版 第11讲　楞次定律和法拉第电磁感应定律

第11讲楞次定律和法拉第电磁感应定律高考总复习优化设计GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI2025课程标准考点考情梳理浙江真题问题情境楞次定律2022.1,T13通电螺线管法拉第电磁感应定律2022.6,T21电磁弹射2023.6,T10导电细杆连接导体棒2023.6,T19火箭落停装置2024.1,T13通电线圈2024.6,T13线框在磁场中的受力分析2024.6,T19法拉第圆盘发电机与电动机考点一楞次定律统揽主干知识1.感应电流方向的判断

2.楞次定律中“阻碍”的表现(1)阻碍原磁通量的变化(增反减同)。(2)阻碍物体间的相对运动(来拒去留)。(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势(增缩减扩)。(4)阻碍原电流的变化(自感现象)。考点二法拉第电磁感应定律统揽主干知识1.求感应电动势的方法(1)法拉第电磁感应定律:(2)导体棒垂直切割磁感线:E=Blv。(3)导体棒以一端为圆心在垂直于匀强磁场的平面内匀速转动:E=Bl2ω。(4)线圈绕与磁场垂直的轴匀速转动(从线圈位于中性面开始计时):e=nBSωsinωt。2.电磁感应中的图像问题电磁感应相关的图像类型丰富,除了Φ-t图像、B-t图像、v-t图像等,还涉及e-x图像、i-x图像等;从电动势的产生途径来看,可以是因感应而产生的,更多的是由切割磁感线而产生的,从因果关系来看,可以拓展出许多图像:3.电磁感应中电路问题的解题流程

4.求解焦耳热Q的三种方法(1)焦耳定律:Q=I2Rt,适用于电流恒定的情况;(2)功能关系:Q=W克安(W克安为克服安培力做的功);(3)能量转化:Q=ΔE(ΔE为其他能的减少量)。研学选考命题1.(2024浙江6月选考)如图所示,边长为1m、电阻为0.04Ω的刚性正方形线框abcd放在匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直。若线框固定不动,磁感应强度以

=0.1T/s均匀增大时,线框的发热功率为P;若磁感应强度恒为0.2T,线框以某一角速度绕其中心轴OO'匀速转动时,线框的发热功率为2P,则ab边所受最大的安培力为(

)C2.(2022浙江1月选考)如图所示,将一通电螺线管竖直放置,螺线管内部形成方向竖直向上、磁感应强度大小B=kt的匀强磁场,在内部用绝缘轻绳悬挂一与螺线管共轴的金属薄圆管,其电阻率为ρ、高度为h、半径为r、厚度为d(d≪r),则(

)A.从上向下看,圆管中的感应电流为逆时针方向D.轻绳对圆管的拉力随时间减小C3.(2023浙江6月选考)如图所示,质量为m、电阻为R、长为L的导体棒,通过两根长均为l、质量不计的导电细杆连在等高的两固定点上,固定点间距也为L。细杆通过开关S可与直流电源E0或理想二极管串接。在导体棒所在空间存在磁感应强度方向竖直向上、大小为B的匀强磁场,不计空气阻力和其他电阻,重力加速度为g。开关S接1,当导体棒静止时,细杆与竖直方向的夹角θ=;然后开关S接2,导体棒从右侧开始运动完成一次振动的过程中,以下说法正确的是(

)C【解析】

当开关S接1,对导体棒受力分析如图所示,因为偏角为

,所以安培力F=mg,安培力F=BIL,电流

,A错误;开关S接2,导体棒完成一次全振动,肯定没有停在最低点,根据能量守恒定律,得导体棒消耗的热量Q<mgl(1-cos

θ)=mgl,B错误;导体棒从右向左摆动,导体棒中一定产生热量,故导体棒向左摆的最大角度小于

,导体棒从左向右摆动时,由机械能守恒定律得,导体棒向右的最大摆角小于

,C正确;导体棒第二次通过最低点的速度大小小于第一次通过最低点的速度大小,故两次通过最低点的速度大小不相等,感应电动势不相等,D错误。4.(2023浙江6月选考)某兴趣小组设计了一种火箭落停装置,简化原理如图所示,它由两根竖直导轨、承载火箭装置(简化为与火箭绝缘的导电杆MN)和装置A组成,并形成闭合回路。装置A能自动调节其输出电压确保回路电流I恒定,方向如图所示。导轨长度远大于导轨间距,不论导电杆运动到什么位置,电流I在导电杆以上空间产生的磁场近似为零;在导电杆所在处产生的磁场近似为匀强磁场,大小B1=kI(其中k为常量),方向垂直于导轨平面向里;在导电杆以下的两导轨间产生的磁场近似为匀强磁场,大小B2=2kI,方向与B1相同。火箭无动力下降到导轨顶端时与导电杆粘接,以速度v0进入导轨,到达绝缘停靠平台时速度恰好为零,完成火箭落停。已知火箭与导电杆的总质量为m,导轨间距d=,导电杆电阻为R。导电杆与导轨保持良好接触滑行,不计空气阻力和摩擦力,不计导轨电阻和装置A的内阻。在火箭落停过程中:(1)求导电杆所受安培力的大小F和运动的距离L。(2)求回路感应电动势E与运动时间t的关系。(3)求装置A输出电压U与运动时间t的关系和输出的能量W。(4)若R的阻值视为0,装置A用于回收能量,给出装置A可回收能量的来源和大小。【解析】

(1)根据题意,导电杆所受安培力F=B1