专题11 电磁感应-三年（2020-2022）高考物理真题模拟题分类练（全国卷专用）

全国三年（2020-2022）高考物理真题分项汇编 专题11 电磁感应 【考纲定位】 近3年考情分析 考点要求 等级要求 考题统计 2022 2021 2020 磁感应现象及楞次定律 Ⅱ Ⅲ卷·T14 法拉第电磁感应定律 Ⅱ 全国甲卷·T16 全国甲卷·T20 全国乙卷·T24 全国甲卷·T21 全国乙卷·T25 Ⅰ卷·T21 Ⅱ卷·T14 Ⅲ卷·T24 【知识重现】 知识点一 电磁感应现象 楞次定律 1.产生感应电流的三种常见情况 导线切割磁感线 结论：只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就会产生感应电流 磁铁与回路相对运动 磁场发生变化 2.深刻理解楞次定律中“阻碍”的含义，巧判感应电流的方向 推论 例证 阻碍原磁通量变化 ——“增反减同” 阻碍相对运动 ——“来拒去留” 使回路面积有扩大或缩小的趋势 ——“增缩减扩” 阻碍原电流的变化 ——“增反减同” 3.“三定则、一定律”的比较 定则或定律 适用的现象 因果关系 安培定则 电流的磁效应——电流、运动电荷产生的磁场 因电生磁 左手定则 1.安培力——磁场对电流的作用力； 2．洛伦兹力——磁场对运动电荷的作用力 因电受力 右手定则 导体做切割磁感线运动产生的电磁感应现象 因动生电 楞次定律 闭合回路磁通量变化产生的电磁感应现象 因磁生电 知识点二 法拉第电磁感应定律及简单应用 1．法拉第电磁感应定律的三种变形表达式 (1)磁通量的变化仅由面积S变化引起时，ΔΦ＝BΔS，则E＝n。 (2)磁通量的变化仅由磁感应强度B变化引起时，ΔΦ＝ΔBS，则E＝n。 注意：S为线圈在磁场中的有效面积。 (3)磁通量变化是由于面积S和磁感应强度B的共同变化引起的，应根据定义求E，ΔΦ＝|Φ末－Φ初|，则E＝n≠n。 2.导体棒切割磁感线产生感应电动势 平动 切割 E＝Blv B、l、v三者互相垂直 旋转 切割 E＝Bl2ω 导体棒在垂直于磁场的平面绕一端以角速度ω匀速转动 3.自感中灯泡“闪亮”与“不闪亮”问题 与线圈串联的灯泡 与线圈并联的灯泡 电路图 通电时 电流逐渐增大，灯泡逐渐变亮 电流突然增大，然后逐渐减小达到稳定 断电时 电流逐渐减小，灯泡逐渐变暗，电流方向不变 电路中稳态电流为I1、I2： ①若I2≤I1，灯泡逐渐变暗； ②若I2＞I1，灯泡“闪亮”后逐渐变暗。两种情况下灯泡中电流方向均改变 4．电磁阻尼与电磁驱动的比较 电磁阻尼 电磁驱动 不 同 点 成因 由于导体在磁场中运动而产生感应电流，从而使导体受到安培力 由于磁场运动引起磁通量的变化而产生感应电流，从而使导体受到安培力 效果 安培力的方向与导体运动方向相反，阻碍导体运动 导体受安培力的方向与导体运动方向相同，推动导体运动 能量转化 导体克服安培力做功，其他形式的能转化为电能，最终转化为内能 由于电磁感应，磁场能转化为电能，通过安培力做功，电能转化为导体的机械能，而对外做功 相同点 两者都是电磁感应现象，都遵循楞次定律，都是安培力阻碍引起感应电流的导体与磁场间的相对运动 知识点三 电磁感应中的图象问题 分析电磁感应中的图象问题的思路与方法 图象 类型 (1)各量随时间变化的图象：如B­t图象、φ­t图象、E­t图象、I­t图象、F­t图象等 (2)各量随位移变化的图象：如E­x图象、I­x图象等 问题 类型 (1)由给定的电磁感应过程选出或画出相应的图象(画图象) (2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的问题(用图象) 常用 规律 有关方向 的判断 左手定则、安培定则、右手定则、楞次定律 六类公式 (1)平均感应电动势E＝n (2)平动切割电动势E＝Blv (3)转动切割电动势E＝Bl2ω (4)闭合电路欧姆定律I＝ (5)安培力F＝BIl (6)牛顿运动定律及运动学的相关公式等 常用 方法 排除法 定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化)，特别是分析物理量的正负，以排除错误的选项 函数法 根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系，然后由函数关系对图象进行分析和判断 知识点四 电磁感应中的动力学、动量和能量问题解题策略 动力学问题 平衡态 非平衡态 能量问题 能量转化 焦耳热Q三种方法 动量问题 对于两导体棒在平直的光滑导轨上运动的情况，如果两棒所受的外力之和为零，则考虑应用动量守恒定律处理问题 当题目中涉及电荷量或平均电