15 第1阶段 专题4 第2讲 电磁感应定律及其应用-【提分教练】2024年新高考物理二轮总复习讲义（新教材）

　电磁感应定律及其应用 【高考定位】　高考在本讲的命题形式：选择题和计算题都有可能，选择题一般考查楞次定律和法拉第电磁感应定律的基本应用，电磁感应中的图像问题及电路问题；计算题常以“导体棒”切割磁感线为背景，考查电磁感应中的动力学和能量问题，题目的综合性强。应准确理解楞次定律和法拉第电磁感应定律，要特别关注电磁感应的图像问题，善于用解析法、排除法、特殊值法等方法解决相关问题。 突破点一　楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用 1．判定感应电流方向的两种方法 (1)楞次定律：一般用于线圈面积不变，磁感应强度发生变化的情形。 (2)右手定则：一般用于导体棒切割磁感线的情形。 2．感应电动势的两种计算方法 (1)法拉第电磁感应定律：E＝n (2)导体棒垂直切割 3．电磁感应中电荷量的求解 q＝t＝n(n：匝数，ΔΦ：磁通量变化量，R＋r：闭合电路的总电阻)。 4．楞次定律中“阻碍”的四种主要表现形式 (1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”。 (2)阻碍相对运动——“来拒去留”。 (3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”。 (4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”。 [典例1]　(多选)在三角形ABC区域中存在着磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，三边电阻均为R的三角形导线框abc沿AB方向从A点以速度v匀速穿过磁场区域。如图所示，ab＝L，AB＝2L，∠abc＝∠ABC＝90°，∠acb＝∠ACB＝30°。线框穿过磁场的过程中(　　) A．感应电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向 B．感应电流先增大，后减小 C．通过线框的电荷量为 D．c、b两点的最大电势差为BLv [题眼点拨]　(1)“三角形导线框”表明线框进入磁场过程中有效长度发生变化。 (2)“穿过磁场区域”过程表明磁通量先增大，后减少。 [听课记录]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．(2023·海南卷)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 2．(多选)(2023·辽宁省沈阳市高三质检)有界匀强磁场磁感应强度为B，有一半径为R的线圈，其单位长度上的电阻为r，线圈直径MN垂直磁场边界于M点，现以M点为轴在纸面内，沿顺时针方向匀速旋转90°，角速度为ω，则(　　) A．感应电流方向为顺时针方向 B．感应电动势的最大值为BR2ω C．感应电流的最大值为 D．通过导体任意横截面的电荷量为 突破点二　电磁感应中的图像问题 1．四类常见的图像 常见的有磁感应强度、磁通量、感应电动势、感应电流、速度、安培力等随时间或位移的变化图像。 2．常见的两种命题类型 (1)由给定的电磁感应过程选出或画出相应的图像。(画图像) (2)由给定的有关图像分析电磁感应过程，求解相应的问题。(用图像) 3．两种求解技巧 (1)排除法：定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化)，特别是物理量的正负，排除错误的选项。 (2)函数法：根据题目所给条件定量地写出两物理量之间的函数关系，然后由函数关系对图像作出分析和判断，这未必是最简单的方法，但却是最有效的方法。 考向1　由给定的电磁感应过程选出相应的图像 [典例2]　(多选)(2022·河北卷)如图所示，两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，一根导轨位于x轴上，另一根由ab、bc、cd三段直导轨组成，其中bc段与x轴平行，导轨左端接入一电阻R。导轨上一金属棒MN沿x轴正向以速度v0保持匀速运动，t＝0时刻通过坐标原点O，金属棒始终与x轴垂直。设运动过程中通过电阻的电流强度为i，金属棒受到安培力的大小为F，金属棒克服安培力做功的功率为P，电阻两端的电压为U，导轨与金属棒接触良好，忽略导轨与金属棒的电阻。下列图像可能正确的是(　　) A　　　　　　　　　B C　　　　　　　　　D [听课记录]