【配套ppt课件】专题05 电磁感应和电路-【步步高】2019高考大二轮专题复习与增分策略物理（江苏版）

第1讲　电磁感应 专题五　电磁感应和电路 内容索引 网络构建　规律方法 高考题型1　楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用 高考题型2　电磁感应图象问题 高考题型3　电磁感应的综合问题 网络构建 规律方法 网络构建 解决电磁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——寻找电磁感应过程中和研究对象的运动过程中，其能量转化和守恒的关系. 规律方法 楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用 高考题型1 1.感应电流方向的判断方法：楞次定律或右手定则. 2.左手定则和右手定则 (1)无论是“安培力”还是“洛伦兹力”，只要是“力”都用左手判断. (2)切割磁感线产生电流要用右手定则判断.但电流周围的磁场方向要用安培定则判断. 3.电磁感应的三个公式 (2)E＝BLv的研究对象为平动垂直切割磁感线的导体棒. 例1　(2018·泰州中学模拟)被弯成正弦函数图象形状的导体棒a和直导体棒b放置在如图1所示的坐标系中，a、b的右端通过导线与阻值R＝5 Ω的电阻连接，导体棒c与y轴重合，整个装置处在方向垂直坐标系向里、磁感应强度B＝1 T的匀强磁场中(图中未画出)，除R外不计一切电阻，现使导体棒c在水平力F作用下从图示位置以v＝5 m/s的速度匀速运动至a、b右端，整个过程中导体棒a、b和c保持良好接触，不计一切摩擦，则 A.流过电阻R的电流方向如图中箭头所示 B.水平力F的最小值为0.32 N C.电阻R电压的最大值为4 V D.水平力F的最大功率为7.2 W 答案 解析 图1 √ 解析　导体棒c向右运动过程中，穿过回路的磁通量减小，根据楞次定律“增反减同”知，感应电流的磁场垂直坐标系向里，由安培定则可知，流过电阻R的电流方向与题图中箭头所示的方向相反，故A错误. c棒有效切割长度的最小值为Lmin＝0.4 m，产生的感应电动势最小值为Emin＝BLminv＝1×0.4×5 V＝2 V，感应电流最小值为Imin＝0.4 A，c棒所受安培力的最小值为F安min＝BIminLmin＝1×0.4×0.4 N＝0.16 N，金属棒匀速运动，由平衡条件可得，水平力F的最小值为Fmin＝F安min＝0.16 N，故B错误. 9 c棒有效切割长度的最大值为Lmax＝1.2 m，产生的感应电动势最大值为Emax＝BLmaxv＝1×1.2×5 V＝6 V，感应电流最大值为Imax＝1.2 A，c棒所受安培力的最大值为F安max＝BImaxLmax＝1×1.2×1.2 N＝1.44 N，金属棒匀速运动，由平衡条件可得，水平力F的最大值为Fmax＝F安max＝1.44 N，水平力F的最大功率为Pmax＝Fmaxv＝1.44×5 W＝7.2 W，故C错误，D正确. 10 拓展训练1　(多选) (2018·南通市等七市三模)健身车上装有金属电磁阻尼飞轮，飞轮附近固定一电磁铁，示意图如图2所示，人在健身时带动飞轮转动.则 A.飞轮转速越大，阻尼越大 B.电磁铁所接电压越大，阻尼越大 C.飞轮材料电阻率越大，阻尼越大 D.飞轮材料密度越大，阻尼越大 答案 √ 解析 图2 √ 解析　飞轮在磁场中做切割磁感线的运动，所以会产生感应电动势和感应电流，根据楞次定律可知，磁场会对运动的飞轮产生阻力，以阻碍飞轮与磁场之间的相对运动，所以飞轮受到的阻力主要来源于电磁铁对它的安培力，飞轮转速越大，感应电流越大，阻尼越大，故A正确； 电磁铁所接电压越大，飞轮所在处的磁感应强度越强，在飞轮转速一定时，飞轮上产生的感应电动势和感应电流越大，飞轮受到的阻力越大，故B正确； 电阻越大产生的感应电流越小，阻尼越小，故C错误； 由以上分析可知，电磁阻尼大小与飞轮材料密度无关，故D错误. 拓展训练2　(多选)(2018·苏州市期初调研)如图3甲所示，矩形导线框固定在匀强磁场中，磁感线方向与导线框所在平面垂直.规定垂直纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示.则 A.从0到t2时间内，导线框中电流的方向 先为adcba再为abcda B.从0到t2时间内，导线框中电流的方向 始终为adcba C.从0到t1时间内，导线框中电流越来越小 D.从0到t1时间内，导线框ab边受到的安培力越来越小 答案 √ 解析 图3 √ 解析　从0到t2时间内，线圈中磁通量的变化率相同，则感应电动势不变，电路中电流大小