专题12 电磁感应-2024年高考物理复习二级结论题型详解

专题12 电磁感应 一、判断感应电流方向 （1）用楞次定律判断 ①楞次定律判断感应电流方向的步骤 ②楞次定律中“阻碍”的含义： 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” 阻碍原电流的变化——“增反减同” （2）用右手定则判断 楞次定律、右手定则、左手定则、安培定则的比较 应用的定则 安培（右手螺旋）定则 左手定则 右手定则 手势图 因果关系 电生磁 电受力 动生电 形象记忆 “磁”的右半边“兹”螺旋写法，用右手螺旋； “力”的最后一笔“丿”方向向左，用左手； “电”的最后一笔“乚”方向向右，用右手。 [例题1] 汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩形线圈abcd，埋在地下的线圈分别为1、2，通上顺时针（俯视）方向电流，当汽车经过线圈时（　　） ​ A．线圈1、2产生的磁场方向竖直向上 B．汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为abcd C．汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcd D．汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同 [例题2] 如图所示，用一根长为L质量不计的细杆与一个上弧长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点联结并悬挂于O点，悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场，且d0≪L。先将线框拉开到如图4所示位置，松手后让线框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦。下列说法正确的是（　　）​ A．金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→a B．金属线框离开磁场时感应电流的方向为a→d→c→b→a C．金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等 D．金属线框最终将在磁场内左右摆动 [例题3] 如图所示，甲为某无线门铃按钮，其原理如图乙所示，按下门铃按钮，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮，磁铁远离螺线管，回归原位置。下列说法正确的是（　　） A．按住按钮不动，门铃可以持续响 B．松开按钮过程，螺线管A端电势较高 C．按下按钮过程，通过门铃的电流方向是A到B D．无论快速按下按钮，还是缓慢按下按钮，螺线管产生的感应电流大小都相同 [例题4] 图为地磁场磁感线的示意图，北半球地磁场的竖直分量向下。飞机在我国上空匀速巡航。机翼保持水平，飞行高度不变。由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差。设飞行员左方机翼末端处的电势为U1，右方机翼末端处的电势为U2。下列说法正确的是（　　） A．若飞机从西往东飞，U1比U2高 B．若飞机从东往西飞，U2比U1高 C．若飞机从南往北飞，U1＝U2 D．若飞机从北往南飞，U2比U1高 [例题5] 如图，两金属棒ab、cd分别置于两个异名磁极之间，组成闭合回路。能使cd棒受到向下磁场力的情况是（　　） A．磁极I为S极，磁极Ⅲ为S极，ab棒向左运动 B．磁极I为S极，磁极Ⅲ为N极，ab棒向左运动 C．磁极I为N极，磁极Ⅲ为N极，ab棒向上运动 D．磁极I为N极，磁极Ⅲ为S极，ab棒向下运动 二、感应电动势大小 情景图 法拉第电磁感应定律E＝n 回路(不一定闭合) 一段直导线(或等效成直导线) 绕一端转动的一段导体棒 绕与B垂直且在导线框平面内的轴转动的导线框 E= E＝BLv E＝BL2ω E＝NBSωsin(ωt＋φ0) 【特别提醒】 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公式E=可用于计算平均感应电动势，此时为一段时间磁感应强度的平均变化率；也可用于计算瞬时感应电动势，此时为某时刻磁感应强度的瞬时变化率，对应B-t图象中为某点的斜率，S为该时刻的有效面积； ③有效性：E＝Blv中的l为切割磁感线的导体棒的有效长度，即导体与v垂直的方向上的投影长度。 两个有效长度的区别 图例 E＝Blv中的有效长度l 为ab间的直线距离 为ab的投影长度lsin β 为ab长l 安培力F＝BIl中的有效长度l 为ab间的直线距离 为ab长l 为ab长l ④相对性：E＝Blv中的速度v是相对于磁场的速度，若磁场也运动时，应注意速度间的相对关系。 [例题6] 如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，OC导体棒的O端位于圆心，棒的中点A位于磁场区域的边缘。现使导体棒绕O点在纸面内逆时针转动。O、A、C点电势分别为φO、φA、φC，则（　　） A．φO＞φC B．φC＞φA C．φO＝φA D．φO﹣φA＝φA﹣φC [例题7] 所示，在虚线区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一粗细均匀材质相同的正方形线圈边长为L，总电阻为R。在外力作用下以速度