第16课时 电磁感应-（配套课件）2022新高考物理【步步高】大二轮专题复习与增分策略（津鲁琼辽鄂）

专题四　电路与电磁感应 第16课时　电磁感应 命题规律 1.命题角度：(1)楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用； (2)电磁感应中的图像问题； (3)电磁感应中的动力学与能量问题. 2.常考题型：选择题、计算题. 内容索引 NEIRONGSUOYIN 高考题型1　楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用 高考题型2　电磁感应中的图像问题 专题强化练 高考预测 高考题型3　电磁感应中的动力学与能量问题 3 楞次定律   右手定则 一般用于导体棒切割磁感线的情形 1.感应电流方向的判断 高考题型1 楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用 2.楞次定律中“阻碍”的主要表现形式 (1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”； (2)阻碍物体间的相对运动——“来拒去留”； (3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——一般情况下为“增缩减扩”； (4)阻碍原电流的变化(自感现象)——一般情况下为“增反减同”. 3.求感应电动势的方法 (1)法拉第电磁感应定律： (2)导体棒垂直切割磁感线：E＝BLv. (3)导体棒绕与磁场平行的轴匀速转动： (4)线圈绕与磁场垂直的轴匀速转动：e＝nBSωsin ωt. 4.应用法拉第电磁感应定律的三点注意 例1　(多选)(2018·全国卷Ⅲ·20)如图1(a)，在同一平面内固定有一长直导线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 √ 考向一　楞次定律、法拉第电磁感应定律的应用 √ 图1 例2　(多选)(2019·全国卷Ⅰ·20)空间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2(a)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(a)所示；磁感应强度B随时间t的变化关系如图(b)所示.则在t＝0到t＝t1的时间间隔内 A.圆环所受安培力的方向始终不变 B.圆环中的感应电流始终沿顺时针方向 √ 图2 √ 解析　在0～t0时间内，磁感应强度减小，根据楞次定律可知感应电流的方向为顺时针，圆环所受安培力水平向左；在t0～t1时间内，磁感应强度反向增大，感应电流的方向仍为顺时针，圆环所受安培力水平向右，所以选项A错误，B正确； 例3　(2018·全国卷Ⅰ·17)如图3，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 √ 图3 解析　通过导体横截面的电荷量为： 依题意有：q1＝q2， 1.电磁感应中常见的图像 常见的有磁感应强度、磁通量、感应电动势、感应电流、速度、安培力等随时间或位移的变化图像. 2.解答此类问题的两个常用方法 (1)排除法：定性分析电磁感应过程中某个物理量的变化情况，把握三个关注，快速排除错误的选项.这种方法能快速解决问题，但不一定对所有问题都适用. 高考题型2 电磁感应中的图像问题 (2)函数关系法：根据题目所给的条件写出物理量之间的函数关系，再对图像作出判断，这种方法得到的结果准确、详细，但不够简捷. 例4　 (2018·全国卷Ⅱ·18)如图4，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 图4 √ 解析　设线路中只有一边切割磁感线时产生的感应电流为i. 由分析知，选项D符合要求. 例5　(多选)(2021·安徽蚌埠市高三期末)如图5所示，光滑金属导轨DCEF固定在水平面并处于竖直向下的匀强磁场中，CD、EF平行且足够长，CE是粗细均匀、电阻率一定的导体，且与EF夹角为θ(θ<90°)，CD和EF的电阻不计.导体棒MN与CE的材料、粗细均相同，用外 力F使MN向右匀速运动，从E点开始计时，运动中MN始 终与EF垂直且和导轨接触良好.若图中闭合电路的电动势 为E，电流为I，消耗的电功率为P，下列图像正确的是 √ 图5 √ 解析　导体棒由E运动到C的过程中，切割磁感线的有效长度L＝vttan θ，设CE、MN中单位长度的电阻为R0，则回路中电阻 回路中的感应电动势E