专题四 课时2 电磁感应-【核动力】2023高考物理大二轮复习高考必备A计划之专题复习（新教材）

课时２　电磁感应 题型一　楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用 【方法解读】 １．判断感应电流方向 (１)利用右手定则,即根据导体在磁场中做切割 磁感线运动的情况进行判断． (２)利用楞次定律,即根据穿过闭合回路的磁通 量的变化情况进行判断． ２．感应电动势的求解 (１)E＝nΔΦΔt ,用来计算感应电动势的平均值, 常用来求解电荷量． (２)E＝Blv或E＝１２Bl ２ω,主要用来计算感应 电动势的瞬时值． 考向一　楞次定律、法拉第电磁感应定律的应用 [真题体验] 　(２０２２􀅰广东卷, １０)(多选)如图所示,水 平地面(Oxy平面)下有 一根平行于y轴且通有 恒定电流I的长直导线． P、M 和N 为地面上的三点,P 点位于导线正上 方,MN 平行于y 轴,PN 平行于x 轴．一闭合 的圆形金属线圈,圆心在P 点,可沿不同方向以 相同的速率做匀速直线运动,运动过程中线圈 平面始终与地面平行．下列说法正确的有 (　　) A．N 点与M 点的磁感应强度大小相等,方向 相同 B．线圈沿PN 方向运动时,穿过线圈的磁通量 不变 C．线圈从P 点开始竖直向上运动时,线圈中无 感应电流 D．线圈从P 到M 过程的感应电动势与从P 到 N 过程的感应电动势相等 【思路点拨】　①根据磁场的分布特点结合对称 性分析出不同位置的磁场特点和磁通量是否 变化; ②分析出线圈的磁通量的变化特点,结合楞次 定律判断是否产生感应电流; ③根据法拉第电磁感应定律分析出不同过程中 产生的感应电动势的特点． [模拟训练] １．如图所示,有两根竖直放置的光滑金属导轨 MN、PQ,导轨间的距离为L＝２m,导轨下端接 有阻值为R＝１Ω的电阻,在两导轨之间有两个 半径均为r＝０．５m的圆形磁场区域,下方区域 磁场的方向垂直导轨平面向里,磁感应强度随 时间均匀增大且变化率为８ π T /s,上方磁场区 域为匀强磁场,一根质量为 m＝１kg、电阻为 １Ω的金属棒ab与上方磁场区域的直径重合并 与导轨垂直放置,金属棒恰好静止,不计金属导 轨的电阻,则上方区域磁场的大小和方向为(重 力加速度g取１０m/s２) A．大小为１０T,方向垂直于导轨平面向里 B．大小为５T,方向垂直于导轨平面向里 C．大小为１０T,方向垂直于导轨平面向外 D．大小为５T,方向垂直于导轨平面向外 考向二　感应电动势的求解 [真题体验] 　 (２０２２􀅰 山东卷, １２)(多选)如图所示,xOy 平面的第一、三象限内以 坐标原点O 为圆心、半径 为 ２L 的扇形区域充满方 向垂直纸面向外的匀强磁 场．边长为L 的正方形金属框绕其始终在O 点 的顶点、在xOy平面内以角速度ω 顺时针匀速 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —３５— 第一篇　专题四　电路与电磁感应 转动．t＝０时刻,金属框开始进入第一象限．不 考虑自感影响,关于金属框中感应电动势E 随 时间t变化规律的描述正确的是 (　　) A．在t＝０到t＝π２ω 的过程中,E 一直增大 B．在t＝０到t＝π２ω 的过程中,E 先增大后减小 C．在t＝０到t＝π４ω 的过程中,E 的变化率一直 增大 D．在t＝０到t＝ π４ω 的过程中,E 的变化率一直 减小 【思路点拨】　①根据有效长度的定义结合动生 电动势的计算公式分析出电动势的变化趋势; ②根据法拉第电磁感应定律得出电动势的大 小,结合数学知识得出电动势的变化率的变化 趋势． [模拟训练] ２．(２０２２􀅰广西省南宁市高三二模)如图所示,间 距为L＝０．１m 的两条足够长平行金属导轨 PQ、MN 与水平面夹角θ＝３７°．质量为 m＝ ０．１kg、电阻为R＝４Ω的导体棒ab垂直放置 在平行导轨上,导体棒ab与导轨间的动摩擦因 数μ＝０．５,导轨间存在着垂直导轨平面向上的 匀强磁场B２＝５T．导轨的上端P、M 分别与横 截面积为S＝０．１m２ 的１０匝线圈的两端连接, 线圈总电阻r＝１Ω,在线圈内有如图所示方向的 磁场B１ 以 ΔB１ Δt＝k 均匀减小．导体棒始终与导轨 接触良好,其余部分电阻不计,忽略螺线管磁场 B１ 对导体棒ab的影响,忽略空气阻力,棒受到的 最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知sin３７°＝ ０．６,cos３７°＝０．８,g取１０m/s２,求: (１)若在开关闭合后,导体棒ab刚好不上滑,判 断通过导体棒ab的电流方向并求此时k值; (２)开关始终闭合,若B 减小到为０后不再变 化,求导体棒ab下落过程能达到的最大速度． 考向三　q＝nΔΦR总 的应用 [真题体验] 　(２０２２􀅰湖南卷,１０)(多选)如图,间