江苏省南京汉开书院2023届高考物理二轮复习专题04－电路与电磁感应 第4课时

HKA 　　　 　　 　　　 高三物理二轮复习导学案 编号ER－033 专题04 第2讲　电磁感应 题型一　楞次定律和法拉第电磁感应定律 2023 .03. 11 1. 理解楞次定律和法拉第电磁感应定律的内容。 2. 学会用楞次定律和法拉第电磁感应定律分析和计算有关问题。 考向1 楞次定律 [例1] (2022·江苏盐城月考)如图所示，一种延时继电器的示意图，铁芯上有两个线圈A和B。线圈A跟电源连接，线圈B两端连在一起构成一个闭合回路。在断开开关S的时候，弹簧K并不会立刻将衔铁D拉起使触头C离开，而是过一小段时间才执行这个动作。下列说法正确的是(　　) A．线圈B不闭合，仍会产生延时效应 B．将衔铁D换成铜片，延时效果更好 C．保持开关S闭合，线圈B中磁通量为零 D．断开开关S的瞬间，线圈B中的电流从上往下看为顺时针方向 答案　D 考向2 法拉第电磁感应定律 [例2] (2021·辽宁卷·9改编) 如图(a)所示，两根间距为L、足够长的光滑平行金属导轨竖直放置并固定，顶端接有阻值为R的电阻，垂直导轨平面存在变化规律如图(b)所示的匀强磁场，t＝0时磁场方向垂直纸面向里．在t＝0到t＝2t0的时间内，金属棒水平固定在距导轨顶端L处；t＝2t0时，释放金属棒．整个过程中金属棒与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻不计，则下列说法错误的是(　　) A．在t＝时，金属棒受到安培力的大小为 B．在t＝t0时，金属棒中电流的大小为 C．在t＝时，金属棒受到安培力的方向竖直向上 D．在t＝3t0时，金属棒中电流的方向向左 答案　A 解析　由题图(b)可知在0～t0时间段内闭合回路产生的感应电动势为E＝＝，根据闭合电路欧姆定律有，此时间段内的电流为I＝＝，在时磁感应强度大小为，此时安培力大小为F＝IL＝，故A错误，B正确；由题图(b)可知，在t＝时，磁场方向垂直纸面向外并逐渐增大，根据楞次定律可知产生顺时针方向的电流，再由左手定则可知金属棒受到的安培力方向竖直向上，故C正确；由题图(b)可知，在t＝3t0时，磁场方向垂直纸面向外，金属棒向下掉的过程中穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律可知金属棒中的感应电流方向向左，故D正确． 考向3 自感现象 [例3] 在如图所示的电路中，a、b、c为三盏完全相同的灯泡，L是自感线圈，直流电阻为RL，则下列说法正确的是(　　) A．合上开关后，c先亮，a、b后亮 B．断开开关时，N点电势高于M点 C．断开开关后，b、c同时熄灭，a缓慢熄灭 D．断开开关后，c马上熄灭，b闪一下后缓慢熄灭 答案　B 解析　开关S闭合瞬间，因线圈L的电流增大，产生自感电动势，根据楞次定律可知，自感电动势阻碍电流增大，通过a灯的电流逐渐增大，所以b、c先亮，a后亮，选项A错误；断开开关S的瞬间，因线圈L的电流减小，产生自感电动势，根据楞次定律可知通过自感线圈的电流方向与原电流方向相同，N点电势高于M点，选项B正确；L和a、b组成的回路中有电流，由于原来a灯的电流小于b灯的电流，开关断开的瞬间，通过a、b和线圈回路的电流从a灯原来的电流大小开始减小，所以b灯会先变暗，然后a、b灯一起缓慢熄灭，而c没有电流，马上熄灭，选项C、D错误。 一、感应电流方向的判断 1．楞次定律：线圈面积不变，磁感应强度发生变化的情形，往往用楞次定律（注意：四个步骤）． 2．右手定则：导体棒切割磁感线的情形往往用右手定则． 二、求感应电动势的方法 1．法拉第电磁感应定律： E＝n 2．导体棒垂直切割磁感线： （1）E＝Blv；（2）导体棒以一端为圆心在垂直匀强磁场的平面内匀速转动：E＝Bl2ω. （3）线圈绕与磁场垂直的轴匀速转动(从线圈位于中性面开始计时)：e＝nBSωsin ωt. 1．航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。电磁驱动原理如图所示，在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率较小，则合上开关S的瞬间(　　) A．两个金属环都向左运动 B．两个金属环都向右运动 C．从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向 D．铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力 答案　C 2． (2022·江苏常州高三阶段练习)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顺时针方向 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　D 解析　根据楞