2019高考物理二轮复习专题突破：第10讲　电磁感应---精校解析Word版

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1、第10讲　电磁感应考点一　楞次定律和法拉第电磁感应定律1(多选)如图10-1所示,倾角为α的斜面上放置着光滑平行金属导轨,金属棒KN置于导轨上,在以ab和cd为边界的区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于导轨平面向上.在cd左下方的无磁场区域cdPM内有一半径很小的金属圆环L,圆环与导轨在同一平面内.若金属棒KN从磁场右边界ab处由静止开始向下运动,则下列说法正确的是(　　)　　　　　　　　　　　　　图10-1A.圆环L有收缩趋势B.圆环L有扩张趋势C.圆环内产生的感应电流变小D.圆环内产生的感应电流不变归纳1.楞

2、次定律中“阻碍”的表现:(1)阻碍磁通量的变化;(2)阻碍物体间的相对运动;(3)阻碍原电流的变化(自感现象).2.楞次定律和右手定则:(1)楞次定律一般适用于线圈面积不变,磁感应强度发生变化的情景;右手定则一般适用于导体棒切割磁感线的情景.3.感应电动势的求解(1)法拉第电磁感应定律:E=n,适用于磁场磁感应强度变化(E=nS)或线圈面积变化(E=nB)情景;(2)E=Blv:适用于导体棒平动切割磁感线(E=Blv)或转动切割磁感线(E=Bl2ω).式1[2018·全国卷Ⅰ]如图10-2所示,导体轨道OPQS固定,其中PQS

3、是半圆弧,Q为半圆弧的中点,O为圆心,轨道的电阻忽略不计.OM是有一定电阻、可绕O转动的金属杆,M端位于PQS上,OM与轨道接触良好.空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B.现使OM从OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定(过程Ⅰ);再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到B'(过程Ⅱ).在过程Ⅰ、Ⅱ中,流过OM的电荷量相等,则等于(　　)图10-2A.B.C.D.2式2如图10-3甲所示,位于纸面内的圆形金属线圈通过导线与一小灯泡相连,线圈中有垂直于纸面的磁场.以垂直纸面向里为磁感应强度的正方

4、向,该磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示,则下列说法正确的是(　　)图10-3A.t1~t3内流过小灯泡的电流方向先为b→a,后为a→bB.t1~t3内流过小灯泡的电流方向先为a→b,后为b→aC.t1~t3内小灯泡先变亮后变暗D.t1~t3内小灯泡先变暗后变亮考点二　电磁感应中的图像问题2(13分)如图10-4甲所示,在水平面上固定有长L=3m、宽d=1m的U形金属导轨,在导轨右侧l=0.5m范围内存在垂直于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

5、=2m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动,始终与导轨两长边垂直且接触良好,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.1,导轨与导体棒单位长度的电阻均为λ=0.125Ω/m.不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响,g取10m/s2.(1)通过计算分析0~4s内导体棒的运动情况;(2)求0~4s内回路中电流的大小,并判断电流的方向;(3)求0~4s内回路产生的焦耳热.图10-4[解答步骤规范](1)导体棒先在无磁场区域做匀减速直线运动,由牛顿第二定律有　　　　　=ma(1分) 根据运动学公式,导体棒速度减为零所需要的时间t0

6、=　　　　　=2s(1分) 0~2s内发生的位移x=v0t-at2=2m(1分)可见x

7、分) 归纳1.电磁感应图像问题在电磁感应现象中,磁感应强度、磁通量、感应电动势、感应电流及磁场对导线的作用力等物理量随时间(或位移)的变化规律可用图像直观地表示.图像问题常见命题形式有两种:(1)由给定的电磁感应过程判断相应物理量的函数图像;(2)由给定的有关图像分析电磁感应过程,确定相关的物理量.2.解题思路(1)明确图像的种类;(2)分析电磁感应的具体过程;(3)结合相关规律写出函数表达式;(4)根据函数关系进行图像分析.3.图像问题应关注以下三点(1)初始时刻电动势、电流等是否为零,方向是正方向还是负方向;(2)电磁感应

8、现象分为几个阶段,各阶段是否与图像变化对应;(3)判定图像的斜率大小、图像曲直与物理过程是否对应,分析斜率对应的物理量的大小和方向的变化趋势.式1如图10-5甲所示,光滑平行金属导轨MN、PQ之间距离L=0.5m,所在平面与水平面成θ=37°角,M、P两端接有阻值为R=0.8