高考物理大二轮复习专题七电磁感应和电路第1讲电磁感应问题讲学案

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1、第1讲　电磁感应问题课标卷高考命题分析年份题号·题型·分值模型·情景题眼分析难度2015年Ⅰ卷19题·选择题·6分阿拉果“圆盘实验”涡流的产生难Ⅱ卷15题·选择题·6分直角三角形金属框转动切割等效速度、电路分析易2016年Ⅱ卷20题·选择题·6分法拉第圆盘发电机旋转切割等效速度、电路分析中Ⅲ卷21题·选择题·6分电磁感应与交变电流的综合感应电动势规律的分析中25题·计算题·20分电磁感应的综合磁通量的分析计算难2017年Ⅰ卷18题·选择题·6分感应电流产生的条件施加磁场来快速衰减其微小震动中Ⅱ卷20题·选择题·6分法拉第电磁感应定律；楞次定律；安培力E－t图象中

2、获取信息中Ⅲ卷15题·选择题·6分楞次定律PQRS中产生的感应电流也产生磁场易1．楞次定律中“阻碍”的表现(1)阻碍磁通量的变化(增反减同)．(2)阻碍物体间的相对运动(来拒去留)．(3)阻碍原电流的变化(自感现象)．2．感应电动势的计算(1)法拉第电磁感应定律：E＝n，常用于计算感应电动势的平均值．①若B变，而S不变，则E＝nS；②若S变，而B不变，则E＝nB.(2)导体棒垂直切割磁感线：E＝Blv，主要用于求电动势的瞬时值．(3)如图1所示，导体棒Oa围绕棒的一端O在垂直磁场的平面内做匀速圆周运动而切割磁感线，产生的电动势E＝Bl2ω.图13．感应电荷量的计

3、算回路中发生磁通量变化时，在Δt时间内迁移的电荷量(感应电荷量)为q＝I·Δt＝·Δt＝n·Δt＝n.可见，q仅由回路电阻R和磁通量的变化量ΔΦ决定，与发生磁通量变化的时间Δt无关．4．电磁感应电路中产生的焦耳热当电路中电流恒定时，可用焦耳定律计算；当电路中电流变化时，则用功能关系或能量守恒定律计算．解决感应电路综合问题的一般思路是“先电后力”，即：先作“源”的分析——分析电路中由电磁感应所产生的“电源”，求出电源参数E和r；接着进行“路”的分析——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；然后是“力”的分析——分析研究对象(通常是

4、金属棒、导体、线圈等)的受力情况，尤其注意其所受的安培力；接着进行“运动状态”的分析——根据力和运动的关系，判断出正确的运动模型；最后是“能量”的分析——寻找电磁感应过程和研究对象的运动过程中，其能量转化和守恒的关系．高考题型1　楞次定律和电磁感应定律的应用例1　(多选)(2017·山东模拟)如图2所示，竖直面内有一个闭合导线框ACDE(由细软导线制成)挂在两固定点A、D上，水平线段AD为半圆的直径，在导线框的E处有一个动滑轮，动滑轮下面挂一重物，使导线处于绷紧状态．在半圆形区域内，有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场．设导线框的电阻为r，圆的半

5、径为R，在将导线上的C点以恒定角速度ω(相对圆心O)从A点沿圆弧移动的过程中，若不考虑导线中电流间的相互作用，则下列说法正确的是(　　)图2A．在C从A点沿圆弧移动到D点的过程中，导线框中感应电流的方向先逆时针，后顺时针B．在C从A点沿圆弧移动到图中∠ADC＝30°位置的过程中，通过导线上C点的电荷量为C．当C沿圆弧移动到圆心O的正上方时，导线框中的感应电动势最大D．在C从A点沿圆弧移动到D点的过程中，导线框中产生的电热为答案　ABD解析　由题意知，在C从A点沿圆弧移动到D点的过程中，直角三角形的面积先增大后减少，穿过直角三角形的磁通量先增大后减少，由楞次定律知

6、导线框中感应电流的方向先逆时针，后顺时针，则A项正确；在C从A点沿圆弧移动到图中∠ADC＝30°位置的过程中，通过导线上C点的电荷量q＝It＝t＝＝＝＝，则B项正确；设DC与AD间夹角为θ，通过导线框的磁通量Φ＝B·2Rsinθ·2Rcosθ＝2R2Bsinθcosθ＝R2Bsin2θ，所以通过导线框的磁通量表达式为Φ＝R2Bsinωt，当C沿圆弧移动到圆心O的正上方时，导线框中的磁通量最大，而感应电动势为零，则C项错误；在C从A点沿圆弧移动到D点的过程中，对Φ－t的表达式求导得E＝R2Bωcosωt，产生的热量为Q＝·＝，则D项正确．1．求感应电动势的两种方法

7、(1)E＝n，用来计算感应电动势的平均值．(2)E＝BLv或E＝BL2ω，主要用来计算感应电动势的瞬时值．2．判断感应电流方向的两种方法(1)利用右手定则，即根据导体在磁场中做切割磁感线运动的情况进行判断．(2)利用楞次定律，即根据穿过回路的磁通量的变化情况进行判断．3．楞次定律中“阻碍”的四种表现形式(1)阻碍磁通量的变化——“增反减同”．(2)阻碍相对运动——“来拒去留”．(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”．(4)阻碍电流的变化(自感现象)——“增反减同”．1．(2017·全国卷Ⅲ·15)如图3，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导

8、轨，导轨平面与磁场垂直，