内容正文:
专题四 电路与电磁感应
第二讲 电磁感应规律及综合应用
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必备知识聚焦
知识线索
要点一 直流电路
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专题四 电路与电磁感应
基础知识
1.楞次定律中“阻碍”的理解
(1)阻碍原磁通量的变化“增反减同”。
(2)阻碍物体间的相对运动“来拒去留”。
(3)阻碍线圈面积的变化“增缩减扩”。
(4)阻碍原电流的变化(自感现象)“增反减同”。
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专题四 电路与电磁感应
结论要语
求电荷量的三种方法
(1)q=It(式中I为回路中的恒定电流,t为时间)
(2)q=n (其中R为回路电阻,ΔΦ为穿过闭合回路的磁通量变化量)
(3)Δq=CBLΔv(式中C为电容器的电容,B为匀强磁场的磁感应强度,L为导体棒切割磁感线的长度,Δv为导体棒切割速度的变化量)
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专题四 电路与电磁感应
(2023·江苏卷)如图所示,圆形区域内有垂直于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
A
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专题四 电路与电磁感应
解析:导体棒OA段转动切割磁感线,相当于电源,则根据右手定则可知φO>φA,其中导体棒AC段不在磁场中,不切割磁感线,不产生感应电动势,则φA=φC,则φO>φC,A正确,B、C错误;根据以上分析可知φO-φA>0,φA-φC=0,则φO-φA>φA-φC,D错误。
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专题四 电路与电磁感应
热点命题突破
热点1 楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用
分析电磁感应电路的思维
1.确定等效电源:感应电动势、内阻;
2.分析外电路:串并联关系,画出等效电路图;
3.选用规律解析:串并联规律、部分和闭合电路欧姆定律、电功和电功率规律等。
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专题四 电路与电磁感应
(2022·全国甲卷)三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框,正方形线框的边长与圆线框的直径相等,圆线框的半径与正六边形线框的边长相等,如图所示。把它们放入磁感应强度随时间线性变化的同一个匀强磁场中,线框所在平面均与磁场方向垂直,正方形、圆形和正六边形线框中感应电流的大小分别为I1、I2和I3。则( )
A.I1<I3<I2 B.I1>I3>I2
C.I1=I2>I3 D.I1=I2=I3
C
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专题四 电路与电磁感应
[楞次定律的应用](2020·江苏卷)如图所示,两匀强磁场的磁感应强度B1和B2大小相等、方向相反。金属圆环的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是( )
A.同时增大B1减小B2
B.同时减小B1增大B2
C.同时以相同的变化率增大B1和B2
D.同时以相同的变化率减小B1和B2
B
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解析:产生顺时针方向的感应电流则感应磁场的方向垂直纸面向里。由楞次定律可知,圆环中的净磁通量变化为向里磁通量减少或者向外的磁通量增多,A错误,B正确;同时以相同的变化率增大B1和B2,或同时以相同的变化率减小B1和B2,两个磁场的磁通量总保持大小相同,所以总磁通量为0,不会产生感应电流,C、D错误。
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专题四 电路与电磁感应
[法拉第电磁感应定律的应用](2022·山东卷)(多选)如图所示,xOy平面的第一、三象限内以坐标原点O为圆心、半径为 L的扇形区域充满方向垂直纸面向外的匀强磁场。边长为L的正方形金属框绕其始终在O点的顶点、在xOy平面内以角速度ω顺时针匀速转动。t=0时刻,金属框开始进入第一象限。不考虑自感影响,关于金属框中感应电动势E随时间t变化规律的描述正确的是( )
BC
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专题四