内容正文:
高考
年份
命题轨迹
考查点
1.命题难度:本章内容高考要求较高,多为选择题、又有计算题。
2.命题频率:本章内容属于高考考查的热点,考查的具体内容主要包括以下几个方面:①对楞次定律和法拉第电磁感应定律理解的考查;②结合新情境的电磁感应问题、电磁感应的图像问题;③电磁感应与动力学、能量、电路、动量等相结合的综合问题。
3.命题情境:电磁感应是高考考查的重点内容,常以电磁炉、电子秤、电磁卡、电磁焊接技术、磁电式速度传感器、真空管道、超高速列车、磁悬浮列车、电磁轨道炮、电磁驱动、电磁阻尼等各种生活实践类模型呈现,尤其是以杆轨模型、电磁感应与动力学、能量动量结合问题,电磁感应的图像问题等探究类问题出现。
4.模型图示
2022
全国甲卷
T16(6分)
利用正方形线框的边长与圆线框的直径相等、正六边形线框边长与圆线框的半径相等模型,考查法拉第电磁感应定律
全国甲卷
T20(6分)
利用磁场中,电容器、导体棒和电阻R构成的非纯电阻电路,考查电磁感应现象中的动力学、能量问题
全国乙卷
T24(12分)
在磁感应强度大小随时间t变化的磁场中,考查金属框所受安培力、产生的焦耳热
山东卷
T12(4分)
利用线框的有效切割长度的变化,考查感应电动势的变化情况
广东卷
T10(6分)
利用长直导线的磁场,考查右手螺旋定则、法拉第电磁感应定律
湖南卷
T10(5分)
利用双金属棒模型,考查左手定则、电磁感应中的电荷量问题
河北卷
T5(4分)
利用大、小圆线圈中磁场变化产生的感应电动势情境,考查法拉第电磁感应定律
河北卷
T8(6分)
利用金属棒切割磁感线,分析相关图像问题
2021
全国甲卷
T21(6分)
以分析两个不同的闭合线圈进入匀强磁场的运动为背景考查电磁感应中的动力学问题
全国乙卷
T25(20分)
以U形导体框与金属棒在光滑斜面上进出匀强磁场的运动为背景考查电磁感应中的动力学问题
山东卷
T8(3分)
以迷你系绳卫星为背景,考查万有引力定律与电磁感应的综合应用
山东卷
T12(4分)
以金属棒在复合磁场中的运动为背景考查电磁感应中的动力学问题
广东卷
T10(6分)
以金属杆转动切割磁感线为背景考查感应电动势的计算
福建卷
T7(6分)
以双棒模型为背景考查动量守恒和能量守恒
湖南卷
T10(5分)
以相连的金属框通过匀强磁场为背景考查电磁感应中的能量问题
河北卷
T7(4分)
以与电容器相连的导轨上的金属杆运动为背景考查电磁感应定律的相关应用
第1讲 电磁感应现象 楞次定律
一、磁通量
1.磁通量
(1)定义:磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积。
(2)公式:Φ=BS(B⊥S);单位:韦伯(Wb)。
(3)矢标性:磁通量是标量,但有正负。
2.磁通量的变化量:ΔΦ=Φ2-Φ1。
3.磁通量的变化率:磁通量的变化量与所用时间的比值,即,与线圈的匝数无关;表示磁通量变化的快慢。
二、电磁感应现象
1.电磁感应现象
当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中有感应电流产生的现象。
2.产生感应电流的条件
(1)存在闭合导体回路。
(2)磁通量发生变化。
三、感应电流的方向判断
1.楞次定律
(1)内容:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
(2)适用范围:一切电磁感应现象。
2.右手定则
(1)内容:如图所示,伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。
(2)适用情况:判断导线切割磁感线产生的感应电流方向。
[教材情境] (粤教版选择性必修第二册第37页第 3题)一铝制导体圆环竖直套在一根固定的水平光滑绝缘杆ab上。
1.正误辨析
(1)图中条形磁铁靠近圆环的过程中,通过圆环的磁通量不变,但有电流产生。( × )
(2)圆环不闭合时,即使穿过圆环的磁通量发生变化,圆环中也没有感应电流产生。( √ )
(3)图中条形磁铁靠近或远离圆环的过程中,圆环中两次产生的感应电流方向是相反的。( √ )
(4)由楞次定律知,感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反。( × )
(5)感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量的变化。( √ )
2.(多选)如图,一铝制导体圆环竖直固定在水平杆ab上,当把条形磁铁的N极向左靠近圆环时,下列说法正确的是( AD )
A.圆环中感应电流的方向为顺时针(从左向右看)
B.圆环有向右运动的趋势
C.当把条形磁铁掉头后的S极向左靠近圆环时,圆环中感应电流的方向仍然为顺时针(从