14 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（老教材）

　电磁感应定律及其应用 真题情境 　　　　 2023·全国甲卷T21　2023·全国乙卷T17　　 　　 2023·浙江卷T10　　　　　2022·全国甲卷T16 　　 2022·全国乙卷T24　　　2022·全国甲卷T20　　　 　 　2022·山东卷T12　 　2021·全国甲卷T21 考情分析 高考定位 素养目标 高考在本讲的命题形式在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应用以及电磁感应中的图像问题、简单的电路问题，难度中等；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、能量和动量的问题，题目的综合性强，难度较大。 1．掌握楞次定律、法拉第电磁感应定律，并灵活应用。 2．掌握电磁感应中图像的分析技巧。 3．做好电磁感应中的电路分析、电源分析、动力学和能量转化分析。 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) (2)导体棒垂直切割 3．电磁感应中电荷量的求解 q＝Δt＝n(n：匝数，ΔΦ：磁通量的变化量，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、方向垂直于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”表明磁通量先增大，后减少。 [听课记录]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．(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。则下列说法正确的是(　　) A．I1＜I3＜I2 B．I1＞I3＞I2 C．I1＝I2＞I3 D．I1＝I2＝I3 2．(多选)(2023·全国甲卷)一有机玻璃管竖直放在水平地面上，管上有漆包线绕成的线圈，线圈的两端与电流传感器相连，线圈在玻璃管上部的5匝均匀分布，下部的3匝也均匀分布，下部相邻两匝间的距离大于上部相邻两匝间的距离，如图(a)所示。现让一个很小的强磁体在玻璃管内沿轴线从上端口由静止下落，电流传感器测得线圈中电流I随时间t的变化如图(b)所示。则下列说法正确的是(　　) A．小磁体在玻璃管内下降速度越来越快 B．下落过程中，小磁体的N极、S极上下颠倒了8次 C．下落过程中，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变 D．与上部相比，小磁体通过线圈下部的过程中，磁通量变化率的最大值更大 3．(多选)(2022·山东卷)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于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(　　) A．在t＝0到t＝的过程中，E一直增大 B．在t＝0到t＝的过程中，E先增大后减小 C．在t＝0到t＝的过程中，E的变化率一直增大 D．在t＝0到t＝的过程中，E的变化率一直减小 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