内容正文:
第一章 核心素养提升
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1.对称、联想的思想:从“电生磁”到“磁生电”的思想启发。
2.归纳法
(1)“探究感应电流产生的条件”的实验。
(2)“探究影响感应电流方向的因素”的实验。
3.演绎推理思维:根据楞次定律推导出右手定则,根据能量守恒定律从左手定则也可得出右手定则。
4.比较思维:比较左手定则、右手定则的异同点。
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5.等效法
(1)分析导体切割磁感线产生感应电动势中导体的有效长度。
(2)分析电磁感应中的电路问题时画“等效电路”,确定“等效电源”“外电路”。
6.假设法:分析电磁感应现象中电路中电势高低时,若电路不闭合,先假设电路闭合,然后进行分析。
7.特殊位置法:分析电磁感应中图像问题的一种常用方法。
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8.微元法:利用动量定理求解电磁感应中的杆模型问题。
9.平均值法:利用动量定理求解电磁感应中的杆模型问题。
10.图解法:求解电磁感应中的杆模型问题。
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11.守恒思想的体现及应用
(1)能量守恒在楞次定律中的理解:感应电流的能量(电能)不能无中生有,来自于外力克服磁场力做功。
(2)电动机转动时,线圈中产生感应电动势(即反电动势),阻碍线圈转动,如果要使线圈维持原来的转动,电源就要向电动机提供能量,这正是电能转化为其他形式能的过程。
(3)能量守恒定律、动量守恒定律在求解电磁感应问题中的应用。
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A.未接导线时,表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
B.未接导线时,表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用
C.接上导线后,表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
D.接上导线后,表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用
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解析 未接导线时,表针晃动过程中表内线圈切割磁感线,会产生感应电动势,但因未连成闭合回路,没有感应电流,所以线圈不受安培力,故A、B错误;接上导线后,表针晃动过程中表内线圈产生感应电流,根据楞次定律可知,表针晃动减弱是因为表内线圈受到阻碍线圈转动的安培力的作用,故C错误,D正确。
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解析 磁场加在左侧,当指针向左偏转时,铝框或铝板可能会离开磁场,不能产生感应电流,起不到电磁阻尼的作用,指针不能很快停下,所以A、C方案不合理;磁场在铝框中间,当指针偏转角度较小时,铝框不能切割磁感线,不能产生感应电流,起不到电磁阻尼的作用,指针不能很快停下,B方案不合理;磁场在铝板中间,无论指针偏转角度大还是小,都会在铝板上产生感应电流,起到电磁阻尼的作用,指针会很快停下,便于读数,D方案合理。
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5. (2021·山东高考)迷你系绳卫星在地球赤道正上方的电离层中,沿圆形轨道绕地飞行。系绳卫星由两子卫星组成,它们之间的导体绳沿地球半径方向,如图所示。在电池和感应电动势的共同作用下,导体绳中形成指向地心的电流,等效总电阻为r。导体绳所受的安培力克服大小为f的环境阻力,可使卫星保持在原轨道上。已知卫星离地平均高度为H,导体绳长为L(L≪H),地球半径为R,质量为M,轨道处磁感应强度大小为B,方向垂直于赤道平面。忽略地球自转的影响。据此可得,电池电动势为( )
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8. (2022·福建省龙岩市高三下第三次教学质量检测)(多选)如图所示,在竖直平面内有四条间距均为L的水平虚线L1、L2、L3、L4,在L1、L2之间和L3、L4之间存在磁感应强度大小相等且方向均垂直纸面向里的匀强磁场。现有一矩形金属线圈abcd,ad边长为3L。t=0时刻将其从图示位置(cd边与L1重合)由静止释放,cd边经过磁场边界线L3时开始做匀速直线运动,cd边经过磁场边界线L2、L3、L4时对应的时刻分别为t1、t2、t3,整个运动过程线圈平面始终处于竖直平面内。在0~t3时间内,线圈的速度v、通过线圈横截面的电量q、通过