专题四 第2讲 电磁感应的综合问题(Word教参)-【状元桥】2022高考物理二轮专题复习（老高考）

第2讲　电磁感应的综合问题 备考导航 思维导图 命题轨迹 备考指要 楞次定律与法拉 第电磁感应定律 (2019、2020、2021) 电磁感应中的图像问题 (2018、2019、2021) 电磁感应的应用 (2018、2020、2021) 电磁感应中的“五看”与“五想” 1．看到“磁感应强度B随时间t均匀变化，想到为定值 2．看到“切割磁感线的导体或磁通量变化的回路”想到等效电源 3．看到“安培力做功”想到“安培力做正功，电能转化为其他形式能量，安培力做负功，其他形式能量转化为电能” 4．看到“安培力的冲量”想到“I＝Bl·Δt＝qBl＝x” 5．看到“感应电荷量”想到“q＝Δt＝Δt＝” 热点题型一　楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用 命题视角一　楞次定律的理解与应用 1．楞次定律中的“阻碍”不是“阻止”，也不是“相反”． 2．注意区别楞次定律和右手定则． 【典例1】(2020·江苏)如图所示，两匀强磁场的磁感应强度B1和B2大小相等、方向相反．金属圆环的直径与两磁场的边界重合．下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是(　　) A．同时增大B1减小B2 B．同时减小B1增大B2 C．同时以相同的变化率增大B1和B2 D．同时以相同的变化率减小B1和B2 答案　B 解析　金属圆环中产生顺时针方向的感应电流，由右手螺旋定则可知感应电流的磁场方向垂直圆环向里，根据楞次定律可知原磁场的磁通量垂直圆环向里减小或垂直圆环向外增大，A项情况为原磁场的磁通量垂直圆环向里增大，故错误；B项情况为原磁场的磁通量垂直圆环向外增大，故正确；C、D项情况为原磁场的磁通量不变，故错误． 命题视角二　电磁感应现象的应用 【典例2】(2021·八省联考湖北模拟)(多选)如图所示，在MN右侧区域有垂直于纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度随时间变化的关系为B＝kt(k为大于零的常量)．一高为a、电阻为R的正三角形金属线框向右匀速运动．在t＝0时刻，线框底边恰好到达MN处；在t＝ T时刻，线框恰好完全进入磁场．在线框匀速进入磁场的过程中(　　) A．线框中的电流始终为逆时针方向 B．线框中的电流先逆时针方向，后顺时针方向 C．t＝时刻，流过线框的电流大小为 D．t＝时刻，流过线框的电流大小为 答案　AD 解析　根据楞次定律可知，穿过线框的磁通量增加，则线框中的电流始终为逆时针方向，选项A正确，B错误；线框的边长为，t＝时刻，线框切割磁感线的有效长度为，动生电动势E＝Bv＝×v×＝＝，由法拉第电磁感应定律可知，感生电动势E′＝S＝k××××a＝ka2，则流过线框的电流大小I＝＝，选项C错误，D正确． 1．(2021·八省联考广东模拟)如图所示，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直．金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面．现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是(　　) A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向 B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向 C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向 D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向 答案　D 解析　由于金属杆PQ突然向右运动，导致金属导轨与金属杆PQ所围的面积增大，磁通量增大，由楞次定律知，感应电流产生的磁场阻碍原磁场的变化，故感应电流产生的磁场方向应垂直于纸面向外，PQRS中的感应电流沿逆时针方向，对于圆环形金属线框T，金属杆由于运动产生的感应电流所产生的磁场使得T内的磁场的磁感应强度变小，磁通量减小，故线框T中感应电流产生的磁场方向应垂直于纸面向里，故T中的感应电流沿顺时针方向，选项D正确． 2．(2020·全国Ⅱ)管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接．焊机的原理如图所示，圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接．焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为(　　) A．库仑 B．霍尔 C．洛伦兹 D．法拉第 答案　D 解析　由题意可知，圆管为金属导体，导体内部自成闭合回路，且有电阻，当周围的线圈中产生出交变磁场时，就会在导体内部感应出涡电流，电流通过电阻要发热，该过程利用的原理是电磁感应现象，其发现者为法拉第，选项D正确． 3．(2021·广东名校联盟联考)(多选)空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图甲中虚线MN所示．一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上．t＝0时磁感应强度的方向如图甲所示；磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示．则在t＝0到t＝t1的时间间隔内