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文档简介
重难13电磁感应
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速度提升技巧掌握手感养成
重难考向聚焦
锁定目标精准打击:快速指明将要攻克的核心靶点,明确主攻方向
重难技巧突破
授予利器瓦解难点:总结瓦解此重难点的核心方法论与实战技巧
重难保分练
稳扎稳打必拿分数:聚焦可稳拿分数题目,确保重难点基础分值
重难抢分练
突破瓶颈争夺高分:聚焦于中高难度题目,争夺关键分数
重难冲刺练
模拟实战挑战顶尖:挑战高考压轴题,养成稳定攻克难题的“题感”
一、楞次定律法拉第电磁感应定律的应用
重难点1.楞次定律和右手定则
1.楞次定律及应用
四步法判断感应电流方向
楞次定律中“阻碍”的含义“”
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。
重难点2.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。
ΔΦ
(2)公式E=n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。
Δt
ΔΦ
(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共同决定,而与磁通量Φ的大小、变化
Δt
量ΔΦ的大小没有必然联系。
ΔΦ
(4)磁通量的变化率对应Φt图线上某点切线的斜率。
Δt
nΔΦ
(5)通过回路截面的电荷量q=,仅与n、ΔΦ和回路电阻R有关,与时间长短无关。
R
ΔB
(6)感应电动势E=S有效中的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。
Δt
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。
q=It,式中I为回路中的恒定电
方法1
流,t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I恒定,时间t内通过线圈横截面
的电荷量q=It。
①闭合回路中的电阻不变,并且只有磁通量变化为电
ΔΦR
q=n。其中R为回路电阻,ΔФ
R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ΔФ
量。
与时间有关,随时间变化。
Δq=C·ΔU=CBLΔv,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
Δq
方法3感应强度,L为导体棒切割磁感线感线产生的感应电动势E,通过电容器的电流I==
Δt
的有效长度,Δv为导体棒切割速
CΔU
,又E=Blv,则ΔU=BLΔv,可得Δq=CBLΔv。
度的变化量。Δt
重难点3.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B、l、v三者互相垂直
公式中的l为导体棒切割磁感线的有效长度,如图中ab
有效性
E=Blv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
情景图
一段直导线(或等效成直导绕与B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=BL2ωE=NBSωsinωt
2
二、电磁感应的图像问题
重难点1.电磁感应常见图像问题的种类及分析方法
重难点2.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。
三、电磁感应的电路问题
重难点1.电磁感应中电路知识的关系图
重难点2.“三步走”分析电路为主的电磁感应问题
四、电磁感应的动力、能量综合问题
重难点1.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
2.分析电磁感应现象中动力学问题的基本步骤
重难点2.电磁感应的能量问题处理方法
1.电磁感应现象中的能量转化
2.求解焦耳热Q的三种方法
3.能量转化问题的分析步骤
(建议用时:15分钟)
1.(2025·江苏南京·模拟预测)如图所示,有一根竖直向下的长直导线,导线中通有向下的恒定电流,从靠
近导线的位置以水平向右的速度抛出一金属圆环,圆环运动过程中始终与导线处于同一竖直面。不计空气
阻力,下列说法正确的是()
A.圆环中不会产生感应电流
B.圆环中会产生顺时针方向的电流
C.圆环做平抛运动
D.开始的一段时间内,圆环所受安培力向左
2.(2025·江苏徐州·模拟预测)如图所示,水平面上放置足够长的光滑导轨,一对相互平行的完全相同的导
体棒a、b静置在导轨上。虚线OO两侧均有竖直方向的匀强磁场,左侧磁场竖直向下,磁感应强度大小为
B,右侧磁场竖直向上,磁感应强度大小为2B,除导体棒外其他电阻不计。现对棒a施加向左的恒力F,
导体棒始终与导轨垂直且接触良好,则()
A.回路中电流方向始终为逆时针,电流逐渐减小为零
B.导体棒a在相同时间内所受安培力的冲量大小总为导体棒b的一半
C.导体棒a、b经足够长时间均做匀加速直线运动,且a、b加速度大小相同
D.导体棒a、b经足够长时间均做匀加速直线运动,且导体棒b的加速度为a的2倍
3.(2025·江苏常州·二模)关于教材中的四张图,下列说法中不正确的是()
A.甲图,真空炉内待冶炼的金属中产生涡流,使金属自身融化
B.乙图,转动蹄形磁体,会观察到放在下方的铝框同向转动
C.丙图,强磁铁从有竖直裂缝的铝管中下落,铝管内不会产生感应电动势
D.丁图,磁铁向右平移,桌面上静止的金属圆环有向右运动的趋势
4.(2024·江苏·高考真题)如图所示,a、b为正方形金属线圈,a线圈从图示位置匀速向右拉出匀强磁场
的过程中,a、b中产生的感应电流方向分别为()
A.顺时针、顺时针B.逆时针、逆时针
C.顺时针、逆时针D.逆时针,顺时针
5.(2023·江苏·高考真题)如图所示,圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,OC导体棒的O端位于圆心,
棒的中点A位于磁场区域的边缘。现使导体棒绕O点在纸面内逆时针转动。O、A、C点电势分别为φ0、φA、
φC,则()
A.φO>φCB.φC>φAC.φO=φAD.φO-φA=φA-φC
6.(2022·江苏·高考真题)如图所示,半径为r的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度B随时
间t的变化关系为BB0kt,B0、k为常量,则图中半径为R的单匝圆形线圈中产生的感应电动势大小为
()
2222
A.krB.kRC.B0rD.B0R
7.(2025·江苏徐州·一模)作为高速交通的有益补充,高速磁悬浮列车可以满足人们多元化的出行需求(如
图甲所示),图乙为磁悬浮列车系统的简化模型:水平光滑的绝缘平行直导轨间,等距离分布方向相反的匀
强磁场,磁感应强度大小均为B,导轨的间距为L,每个磁场分布区间的长度也为L。现导轨上有一边长为
L、质量为m的单匝正方形金属线框,电阻为R。线框从如图乙所示位置以速度v0开始向右滑行,下列说法
正确的是()
A.此时线框中的感应电流方向是顺时针方向
BLv
B.线框中产生的电流最大值为0
R
4B2L2v
C.线框运动过程中的最大加速度为0
mR
mv
D.当线框停止滑行时,通过线框截面的电荷量为0
BL
8.(2025·江苏徐州·二模)台风“贝碧嘉”登陆上海,中国自主研发的千吨阻尼器——“上海慧眼”(如图所示)
摆动明显,保障了上海中心大厦的安全。“上海慧眼”采用了电涡流阻尼技术,永磁体形成的磁场与质量块
一起摆动时,与其下方固定的导体板产生相对运动,从而在导体板中产生电涡流。关于该阻尼器,下列说
法正确的是()
A.阻尼器的电涡流阻尼技术原理是电流的磁效应
B.振动稳定时,阻尼器的振动频率小于大厦的振动频率
C.阻尼器将机械能最终转化为内能
D.若将阻尼器下方的导体板换成木地板,对使用效果没有影响
(建议用时:30分钟)
9.(2025·江苏扬州·模拟预测)如图所示,线圈L的自感系数很大、电阻不计,电阻R1的阻值大于电阻R2的
阻值,在t0时刻闭合开关S,经过一段时间后,在tt1时刻断开S,下列表示电阻R1的电流I1、电阻R2的
电流I2随时间t变化的图像中,正确的是()
A.B.
C.D.
10.(2025·江苏扬州·模拟预测)如图所示,导体框位于竖直平面内,匀强磁场垂直于纸面向里,磁感应强
度大小B=2.0T,水平导体棒MN可沿两侧足够长的光滑导轨下滑而不分离,导体棒MN质量m=0.1kg,接
入电路的电阻r=1.0Ω;导轨宽度L=1.0m,定值电阻R=3.0Ω,装置的其余部分电阻可忽略不计。将导体棒
MN无初速度释放,导体棒下滑h=2.0m高度时速度达到最大,重力加速度g=10m/s2。则导体棒()
A.下滑的最大速度为4m/s
B.从释放到下滑h高度所经历时间为1s
C.从释放到下滑h高度过程中,电阻R产生的热量为1.95J
D.从释放到下滑h高度过程中,通过电阻R的电荷量为1C
11.(2025·江苏苏州·三模)如图所示,竖直平面内有一固定直导线水平放置,导线中通有恒定电流I,导线
正下方有一个质量为m的铝质球,某时刻无初速释放铝球使其下落,不计空气阻力,下列说法正确的是
()
A.小球下落过程机械能一定减小
B.小球下落过程机械能一定守恒
C.小球下落过程机械能一定增加
D.小球下落过程机械能先增加后不变
12.(2025·江苏盐城·模拟预测)如图所示,金属线框甲从匀强磁场的上边界由静止释放,末速度为v时线
框还未完全进入磁场;相同的线框乙从磁场的下边界以速度v竖直向上抛出,到达最高点时线框也未完全
进入磁场,两线框在上述进入磁场的过程中,甲线框()
A.运动的时间短B.运动的位移大C.通过的电量小D.产生的内能少
13.(2025·江苏·一模)如图所示,两根足够长光滑平行金属导轨与水平面成θ=30°,导轨上放置两根质量
均为m、电阻均为R的导体棒ab、cd,导轨电阻不计,并处在垂直于导轨平面的匀强磁场中。t=0时刻,
在ab棒上施加一沿导轨平面向上大小为mg的恒力,同时释放cd棒。下列图像中,a、v、x、Eab分别为
ab棒的加速度、速度、位移和机械能,E为ab、cd棒组成系统的机械能,可能正确的是()
A.B.
C.D.
14.(2025·江苏·二模)如图所示,正方形导线框在光滑水平面上以某初速度进入有界匀强磁场,线框边长
是磁场宽度的一半。线框穿过磁场的过程中,感应电流i随时间t的变化关系和速度v随位移x的变化关系
图像,可能正确的是()
A.B.
C.D.
(建议用时:40分钟)
15.(2025·江苏徐州·二模)某游乐园中过山车从倾斜轨道最高点无动力静止滑下后到水平直轨道停下。为
保证安全,水平轨道上安装有磁力刹车装置,其简化示意图如图所示。水平直轨道右侧与定值电阻R相连,
虚线PQ的右侧有竖直向上的匀强磁场,左侧无磁场。过山车的刹车金属片可等效为一根金属杆ab,其从倾
斜轨道上某一位置由静止释放,最终静止在水平轨道某一位置,忽略摩擦力和空气阻力。下列关于金属棒ab
运动过程中速率v、加速度大小a与运动时间t或运动路程s的关系图像可能正确的是()
A.B.
C.D.
16.(2025·江苏泰州·模拟预测)如图所示,两根光滑且平行的电阻不计长直金属导轨固定在水平桌面上,
左端接入电容为C、带电荷量为Q的电容器和阻值为R的电阻.一质量为m、阻值也为R的导体棒MN垂
直静置在导轨上且接触良好,整个系统处于竖直向下的匀强磁场中.闭合开关S后()
Q
A.导体棒MN中电流的最大值为
2RC
B.导体棒MN向右先加速后匀速运动
C.导体棒MN所受安培力最大时,速度也最大
D.电阻R上产生的热量大于导体棒MN上产生的热量
17.(2025·江苏泰州·模拟预测)如图,两条固定的光滑平行金属导轨与水平面夹角为,导轨电阻忽略不
计。虚线ab、cd均与导轨垂直,在ab与cd之间的区域存在垂直于导轨平面的匀强磁场。将两根相同的导
体棒PQ、MN同时自导轨上图示位置由静止释放,两者始终与导轨垂直且接触良好。已知PQ进入磁场时
恰好匀速。从PQ进入磁场开始计时,到MN离开磁场的过程中,导体棒PQ中的电流随时间变化的图像可
能正确的是(
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