2024年高考物理二轮专题突破------电磁感应+解密高考+轻松突破（全国通用）

二轮复习专题：电磁感应 01知识点 02典型模型 03实例分析 04能力迁移 一、知识点 序号 知识点名称 是否高频考点 1 楞次定律和法拉第电磁感应定律 是 2 电磁感应中电路和图像问题 是 3 电磁感应中的动力学和能量问题 是 4 电磁感应中的动量问题 是 二、典型模型 序号 名称 示例 1 单杆+电阻+导轨 2 单杆+电容器（或电源）+导轨 3 双杆+导轨 4 线框类 三、实例分析 考点一、楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用 方法指导：1．感应电流方向的判断方法 （1）右手定则，即根据导体在磁场中做切割磁感线运动的情况进行判断。 （2）楞次定律，即根据穿过闭合回路的磁通量的变化情况进行判断。 2．楞次定律中“阻碍”的主要表现形式 （1）阻碍原磁通量的变化——“增反减同”“增离减靠”。 （2）阻碍导体与磁场的相对运动——“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”。 3．感应电动势大小的计算 情景图 研究对象 回路（不一定闭合） 一段直导线（或等效直导线） 绕一端转动的一段导体棒 绕位于线框平面内且与B垂直的轴转动的导线框 表达式 E＝n E＝Blv E＝Bl2ω 从图示时刻计时e＝NBSωcos ωt 例1 柔性可穿戴设备导电复合材料电阻率的测量需要使用一种非接触式传感器．如图（a）所示，传感器探头线圈置于被测材料上方，给线圈通正弦交变电流如图（b）所示，电路中箭头为电流正方向。在时间内关于涡旋电流的大小和方向（俯视），下列说法正确的是（    ） A．不断增大，逆时针 B．不断增大，顺时针 C．不断减小，逆时针 D．不断减小，顺时针 【答案】D 【解答】由题意可知，在时间内电路中的电流与原电流方向相反，且不断增大，被测材料的原磁场方向竖直向上，根据楞次定律可知，被测材料的感应磁场方向竖直向下，由安培定则可知，在被测材料上的涡流方向为顺时针（俯视）；又因为时间内图像的斜率不断减小，则感应磁场变化率不断减小，由法拉第电磁感应定律及欧姆定律可知，被测材料上的涡流大小不断减小。故选D。 例2（多选） 法拉第制作了最早的圆盘发电机，如图甲所示。兴趣小组仿制了一个金属圆盘发电机，按图乙连接电路。圆盘边缘与电刷P紧贴，用导线把电刷P与电阻R的a端连接，圆盘的中心轴线O与电阻R的b端连接。将该圆盘放置在垂直于盘面向外的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。使圆盘以角速度ω匀速转动，转动方向如图乙所示。已知圆盘半径为L，除电阻R外其他电阻不计。下列说法正确的是（　　）    A．通过电阻R的电流方向为 B．通过电阻R的电流方向为 C．通过电阻R的电流大小为 D．通过电阻R的电流大小为 【答案】AC 【解答】AB．转的圆盘可看成由无数根沿着半径的导体棒组成，每根导体棒均切割磁感线，从而产生感应电动势，产生感应电流，根据右手定则，圆盘上感应电流从圆周边缘流向圆心O点，如图乙所示得通过电阻R的电流方向为，故A正确，B错误； CD．圆盘产生的感应电动势为，而，联立解得 根据欧姆定律可得通过电阻R的电流大小为，故C正确，D错误。故选AC。 考点二、电磁感应中的电路和图像问题 方法指导：1．电磁感应中的电路问题 （1）确定哪一部分相当于电源和电源是否有内阻。 （2）确定电学原件的串并联关系。 （3）画出电路等效图。 2．电磁感应图像问题的两个常用分析方法 （1）排除法：定性地分析每一个过程中物理量的变化（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，把握三个关注，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个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。 例3(2022·南京金陵中学调研)某同学设计了一种带有闪烁灯的自行车车轮，以增强夜间骑车的安全性。如图所示为自行车后车轮，已知金属车轮半径为r＝0.6 m，金属轮轴半径可以忽略，有绝缘辐条连接轮轴与车轮(辐条未画出)。车轮与轮轴之间对称地接有4根相同的金属条，每根金属条中间都串接一个LED灯，LED灯可视为纯电阻，每个LED灯的阻值恒为R＝0.45 Ω，不计其他电阻。车轮旁的车架上固定有一特殊磁铁，能在车轮与轮轴之间形成一个方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小B＝0.5 T的扇形匀强磁场区域，扇形对应的圆心角θ＝30°。使自行车沿平直路面匀速前进，已知车轮转动的角速度为ω＝20 rad/s，不计车轮厚度，忽略磁场的边缘效应，取π＝3.0，则下列说法正确的是(　　) A.车轮转动一周过程中，LED灯亮的总时间为0.075 s B.金属条ab进入磁场时，ab上电流的方向是a