2021届江苏高考物理二轮复习专题突破课件：专题5 第2讲 电磁感应定律及其应用

专题五　电路与电磁感应 第2讲　电磁感应定律及其应用 * * [建体系·知关联] * [析考情·明策略] 考情分析 纵览2020年山东、海南、北京、天津各省市等级考物理试题，对本讲的考查集中在楞次定律，法拉第电磁感定律的应用，电磁感应中的图象问题、电路问题、动力学和能量问题，题型以选择题为主；计算题常以“导体棒”切割磁感线为背景，还可能会涉及动量的问题。 * 素养呈现 1.感应电流的产生、方向判断及大小计算 2.电磁感应中的电路分析及图象问题 3.电磁感应中的动力学、能量问题 素养落实 1.掌握楞次定律、法拉第电磁感应定律，并灵活应用 2.掌握电磁感应中图象的分析技巧 3.做好电磁感应中的电路分析、电源分析、动力学和能量转化分析 考点1　楞次定律和法拉第电磁感应定律 * * 新储备·等级考提能 1．判定感应电流方向的两种方法 (1)楞次定律：一般用于线圈面积不变，磁感应强度发生变化的情形。 (2)右手定则：一般用于导体棒切割磁感线的情形。 * 2．求感应电动势的方法 (1)感生电动势：E＝neq \f(ΔΦ,Δt) eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(S不变时E＝nS\f(ΔB,Δt),B不变时E＝nB\f(ΔS,Δt))) (2)动生电动势：eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(平动切割：E＝Blv,转动切割：E＝\f(1,2)Bl2ω)) * 新案例·等级考评价 [案例1]　在三角形ABC区域中存在着磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，三边电阻均为R的三角形导线框abc沿AB方向从A点以速度v匀速穿过磁场区域。如图所示，ab＝L，AB＝2L，∠abc＝∠ABC＝90°，∠acb＝∠ACB＝30°。线框穿过磁场的过程中(　　) * A．感应电流先沿顺时针方向，后沿逆时针方向 B．感应电流先增大，后减小 C．通过线框的电荷量为eq \f(\r(3)BL2,6R) D．c、b两点的最大电势差为eq \r(3)BLv * [题眼点拨]　①“三角形导线框”表明线框进入磁场过程中有效长度发生变化。 ②“穿过磁场区域”表明磁通量先增大，后减少。 * D　[线圈穿越磁场的过程中，磁通量先增加后减小，则根据楞次定律可知，感应电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向，选项A错误；线框穿过磁场的过程中，切割磁感线的有效长度先增加、后减小、再增加，则感应电流先增加、后减小、再增加，选项B错误；根据q＝eq \f(ΔΦ,R总)，因进入和穿出磁场时，磁通量的变化量相同，且感应电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向，可知通过线框的电荷量为零，选项C错误；当线框完全进入磁场时，c、b两点的电势差最大，最大为Ucb＝E＝B·eq \r(3)Lv＝eq \r(3)BLv，选项D正确。] * 反思感悟：(1)“找、判、定”三步确定电势的高低 * (2)电磁感应中电荷量的求解方法 q＝eq \o(I,\s\up16(－))t＝neq \f(ΔΦ,R＋r)(n：匝数，ΔΦ：磁通量变化量，R＋r：闭合电路的总电阻) * [跟进训练] 1．(2020·济南市高三第一次模拟考试)如图所示，铜圆盘安装在竖直的铜轴上，圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场中，电路通过电刷与圆盘的边缘和铜轴接触良好，电源电动势为E，内阻为r，R为定值电阻。先将开关闭合，待圆盘转速稳定后再断开开关，不计一切摩擦，下列说法正确的是(　　) * A．闭合开关时，从上往下看圆盘逆时针转动 B．闭合开关，转速稳定时，流过圆盘的电流为零 C．断开开关时，a点电势高于b点电势 D．断开开关后，流过定值电阻R的电流方向与原电流方向相反 * B　[根据题意可知，铜圆盘中的电流是从轴线流入，从边缘流出，根据左手定则可以判断出，从上往下看铜圆盘是顺时针转动，A错误。闭合开关转速稳定时，因为圆盘在转动的过程中产生电动势，相当于电源提供的电流和圆盘转动切割磁感线产生的电流相抵消，铜圆盘不受安培力，其中的电流为零，B正确。断开开关时，由于惯性，从上往下看铜圆盘仍然是顺时针转动的，根据安培定则可知，铜圆盘的轴心是感应电动势的正极，a点电势低于b点电势，流过定值电阻R的电流方向与原来的方向相同，C、D错误。] * 2.(2020·湖北部分重点中学新起点考试)将一根粗细均匀的导线折成如图所示的闭合线框，线框上C、D连线的左侧是半径为r的半圆，右侧与C、D连线形成等边三角形。将线框放在光滑水平面上，其右侧为磁感应强度大小为B、方向垂直水平面向下的匀强磁场(虚线为磁场边界)，现用外力拉着线框以速度v匀速水平向右进入该磁场，且运动过程中C、D连线与磁场边界始终平行，下列说法正确的是(　　) * A．线框进入磁场的过程中产生的感应电动势不变 B．线框进入磁场的过程中产生的