2019版高考物理二轮复习 专题四 电路与电磁感应 第13讲 电磁感应问题学案

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1、第13讲电磁感应问题主干体系知识核心再现及学科素养知识规律(1)“三定则、一定律”的应用．①安培定则：判断运动电荷、电流产生的磁场方向．②左手定则：判断磁场对运动电荷、电流的作用力的方向．③右手定则：判断部分导体切割磁感线产生感应电流的方向．④楞次定律：判断闭合电路磁通量发生变化产生感应电流的方向．(2)求感应电动势的两种方法．①E＝n，用来计算感应电动势的平均值．②E＝BLv，主要用来计算感应电动势的瞬时值．思想方法(1)物理思想：等效思想、守恒思想．(2)物理方法：假设法、图象法、转换法、微元法、类比法、逆向思维法.1

2、．(2018·全国卷Ⅰ，17)如图，导体轨道OPQS固定，其中PQS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(　　)A.B.C.D．2B　[在过程Ⅰ中，根据法拉第电磁感应定律，有E1＝＝根据闭合电路欧姆

3、定律，有I1＝且q1＝I1Δt1，在过程Ⅱ中，有E2＝＝，I2＝，q2＝I2Δt2.又q1＝q2，即＝所以＝.]2．(2018·全国卷Ⅱ，19)(多选)如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路．将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态．下列说法正确的是(　　)A．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向

4、垂直纸面向外的方向D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动AD　[根据安培定则，开关闭合时铁芯上产生水平向右的磁场．A对：开关闭合后的瞬间，根据楞次定律，直导线上将产生由南向北的电流，根据安培定则，直导线上方的磁场垂直纸面向里，故小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动．B、C错：开关闭合并保持一段时间后，直导线上没有感应电流，故小磁针的N极指北．D对：开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，根据楞次定律，直导线上将产生由北向南的电流，这时直导线上方的磁场垂直纸面向外，故小磁针的N极朝垂直纸

5、面向外的方向转动．]3．(2018·全国Ⅱ卷，18)如图，在同一水平面内有两根平行长导轨，导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域，区域宽度均为l，磁感应强度大小相等、方向交替向上向下．一边长为l的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动．线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是(　　)D　[设线路中只有一边切割磁感线时产生的感应电流为i.线框位移等效电路的连接电流0～I＝2i(顺时针)～lI＝0l～I＝2i(逆时针)～2lI＝0分析知，只有选项D符合要求．]4．(2018·全国Ⅲ卷，20)(多选)如图(a)，在同一平面内固定有

6、一长直导线PQ和一导线框R，R在PQ的右侧．导线PQ中通有正弦交流电i，i的变化如图(b)所示，规定从Q到P为电流正方向．导线框R中的感应电动势(　　)A．在t＝时为零B．在t＝时改变方向C．在t＝时最大，且沿顺时针方向D．在t＝T时最大，且沿顺时针方向AC　[A对：在t＝时，交流电图线斜率为0，即磁场变化率为0，由E＝＝S知，E＝0.C对，B、D错：在t＝和t＝T时，图线斜率最大，在t＝和t＝T时感应电动势最大．在到之间，电场由Q向P减弱，导线在R处产生垂直纸面向里的磁场，且磁场减弱，由楞次定律知，R产生的感应电流的磁场

7、方向也垂直纸面向里，即R中感应电动势沿顺时针方向，同理可判断在到时，R中电动势也为顺时针方向，在T到T时，R中电动势为逆时针方向．]5．(2017·高考全国卷Ⅰ，18)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌．为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示．无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及其左右振动的衰减最有效的方案是(　　)A　[底盘上的紫铜薄板出现扰动时，其扰动方向不确定，在选项C这

8、种情况下，紫铜薄板出现上下或左右扰动时，穿过薄板的磁通量难以改变，不能发生电磁感应现象，没有阻尼效应；在选项B、D这两种情况下，紫铜薄板出现上下扰动时，也没有发生电磁阻尼现象；选项A这种情况下，不管紫铜薄板出现上下或左右扰动时，都发生电磁感应现象，产生电磁阻尼效应，选项A正确．][考情分析]■命题特点与