内容正文:
专题整合提升
专题12
电磁感应的综合分析
1、提炼必备知识
2、突破高考热点
3、链接高考真题
4、课时跟踪训练
目 录
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1、提炼必备知识
目录
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内容 重要的规律、公式和二级结论
1.电磁感应现象、磁通量 (1) 磁通量:Φ=BS,它是标量,但有正负。
(2) 感应电流的产生条件是:①闭合回路②磁通量发生变化。
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1、提炼必备知识
4
目录
1、提炼必备知识
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热点二 电磁感应中的电路和图像问题
热点一 楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用
热点三 电磁感应中的动力学和能量问题
2、突破高考热点
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1.感应电流方向的判断方法
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2、突破高考热点
热点一 楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用
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2.感应电动势大小的求法
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2、突破高考热点
热点一 楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用
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2、突破高考热点
热点一 楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用
例1 (2023·江苏常州高三期末)用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r的圆环,ab为圆环的直径。如图1所示,在ab的左侧存在一个匀强磁场,磁场垂直圆环所在平面,方向如图,磁感应强度随时间的变化规律为B=kt(k>0),则( )
C
图1
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2、突破高考热点
热点一 楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用
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2、突破高考热点
热点一 楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用
训练1 (多选)(2023·全国甲卷,21)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2(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( )
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
AD
图2
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2、突破高考热点
热点一 楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用
解析 对于小磁体,可以忽略其与较远线圈的电磁感应现象,只考虑与最近一匝线圈的电磁感应,则由题图(b)可知,小磁体依次通过每匝线圈时产生的感应电流最大值逐渐增大,结合法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律可知,小磁体通过每匝线圈时的磁通量变化率越来越大,即小磁体在玻璃管内下降的速度越来越快,A正确;下落过程中,小磁体在水平方向受的合力为零,故小磁体的N极、S极上下没有颠倒,B错误;小磁体下落过程中受到的电磁阻力实质就是安培力,根据安培力公式可知,下落过程中,小磁体受到的电磁阻力并不是始终保持不变的,C错误;由题图(b)可知,与上部相比,小磁体通过线圈下部的过程中,感应电流的最大值更大,故磁通量变化率的最大值更大,D正确。
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2、突破高考热点
热点一 楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用
训练2 (多选)(2023·河北模拟预测)如图3所示,有界匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里,有一直径为d、电阻为R的圆形线圈,初始状态线圈直径MN在磁场的竖直边界,现将线圈以M点为轴在纸面内以角速度ω沿逆时针方向匀速旋转90°,则该过程中( )
BD
图3
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2、突破高考热点
热点一 楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用
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2、突破高考热点
热点一 楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用
图4
C
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2、突破高考热点
热点二 电磁感应中的电路和图像问题
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目录
2、突破高考热点
热点二 电磁感应中的电路和图像问题
方法指导 电磁感应中电路问题的解题流程
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2、突破高考热点
热点二 电磁感应中的电路和图像问题
训练3 (2022·全国甲卷,16)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5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( )
图5
A.I1<I3<I2 B.I1>I3>I2
C.I1=I2>I3 D.I1=I2=I3
C
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2、突破高考热点
热点二 电磁感应中的电路和图像问题
解析 设圆线框的半径为r,则由题意可知正方形线框的边长为2r,正六边形线框的边长为r;所以圆线框的周长为C2=2πr,面积为S2=πr2
同理可知正方形线框的周长和面积分别为
C1=8r,S1=4r2
正六边