专题05 楞次定律和法拉第电磁感应定律-【鼎力同步】2022-2023年高二物理下学期期中期末模型方法大单元综合专练（人教版2019）

高二物理下学期期中期末模型方法大单元综合专练 专题05 楞次定律和法拉第电磁感应定律 特训专题 特训内容 专题1 楞次定律和右手定则（1T—3T） 专题2 法拉第电磁感应定律求感生电动势（4T—6T） 专题3 动生电动势的求解（7T—9T） 专题4 感应电流电荷量的三种求法（10T—12T） 专题5 自感、电磁阻尼和电磁驱动（13T—15T） 专题6 电磁感应中的电路问题（16T—18T） 专题7 电磁感应中的图像问题（19T—21T） 【典例专练】 1、 楞次定律和右手定则 1．如图甲所示，圆形线圈静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管，和共轴，中通有变化的电流，电流随时间变化的规律如图乙所示，时刻电流方向如图甲中箭头所示。所受的重力为，桌面对的支持力为，则（　　） A．时刻，有扩张的趋势 B．时刻，此时穿过的磁通量变化率为 C．时刻，此时中无感应电流 D．时刻，此时穿过的磁通量最小 2．如图所示，通电螺线管中间正上方和左侧分别用绝缘细线静止悬挂着铝环a和b，两环平面与螺线管的中心轴线都垂直，b环的圆心在螺线管的中心轴上。当滑动变阻器R的滑片P向左滑动时，下列关于两环中产生的感应电流方向和受到的安培力方向的说法正确的是（　　） A．电流方向相同 B．电流方向相反 C．受力方向a环向下、b环向右 D．受力方向a环向上、b环向左 3．如图所示，两光滑的平行导轨固定在绝缘水平面上，整个空间存在竖直向上的匀强磁场，两导体棒ab、cd垂直地放在导轨上与导轨始终保持良好的接触，现该导体棒ab、cd水平方向的速度分别为、，取水平向右的方向为正方向。则下列说法正确的是（　　） A．如果、，则感应电流方向沿 B．如果、，则回路中没有感应电流 C．如果，则感应电流方向沿 D．如果，则感应电流方向沿 【模型方法总结】 1.楞次定律及应用 楞次定律中“阻碍”的含义 “四步法”判断感应电流方向 2.右手定则的理解和应用 (1)右手定则适用于闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。 (2)右手定则是楞次定律的一种特殊形式，用右手定则能解决的问题，用楞次定律均可代替解决。 (3)右手定则应用“三注意”： ①磁感线必须垂直穿入掌心。 ②拇指指向导体运动的方向。 ③四指所指的方向为感应电流方向。 3.楞次定律推论的应用 内容 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” 2、 法拉第电磁感应定律求感生电动势 4．在如图甲所示的电路中，电阻R1＝R2＝R，圆形金属线圈半径为r1，线圈导线的电阻也为R，半径为r2（r2<r1）的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示，图线与横、纵轴的交点坐标分别为t0和B0，其余导线的电阻不计。t＝0时闭合S，至t1时刻，电路中的电流已稳定，下列说法正确的是（　　） A．线圈中产生的感应电动势的大小为 B．电容器下极板带负电 C．t0时间内流过R1的电量为 D．稳定后线圈两端的电压为 5．一根带有绝缘皮的硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈，其中大圆面积为S1，小圆面积均为S2，垂直线圈平面方向有一随时间t变化的磁场，磁感应强度大小，B0和k均为常量，则线圈中总的感应电动势大小为（　　） A． B． C． D． 6．一匝数N=100，总电阻R=75Ω、边长L=0.4m的匀质等边三角形金属线网静止在绝缘粗糙水平面上，水平面上有一个半径r=0.1m的圆形磁场区域，线框底边中点与圆形中心重合，如图甲所示。圆形磁场有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B随时间均匀增大，变化规律如图乙所示，取，则（    ） A．线圈中感应电流方向为顺时针 B．线圈静止时感应电动势为7.5V C．线圈所受摩擦力方向水平向左 D．线圈所受摩擦力方向水平向右 【模型方法总结】 1.公式E＝n求解的是一个回路中某段时间内的平均电动势，在磁通量均匀变化时，瞬时值才等于平均值。 2.感应电动势的大小由线圈的匝数和穿过线圈的磁通量的变化率共同决定，而与磁通量Φ的大小、变化量ΔΦ的大小没有必然联系。 3.磁通量的变化率对应Φ­t图线上某点切线的斜率。 4.通过回路截面的电荷量q＝，仅与n、ΔΦ和回路电阻R有关，与时间长短无关。 5.感应电动势E＝S有效中的S有效为圆环回路在磁场中的面积，而不是圆环回路的面积。 3、 动生电动势的求解 7．如图所示，固定在水平面上的半径为的金属圆环内存在方向竖直向上，磁感应强度大小为的匀强磁场。长为的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，随轴以角速度匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为的电阻和电容为、极板间距为d