15.电磁感应-高中物理二级结论“点对点”专练

15.电磁感应 一、楞次定律 楞次定律：(阻碍原因) 内外环电流方向：“增反减同”，自感电流的方向：“增反减同”， 磁铁相对线圈运动：“你追我退，你退我追”． 通电导线或线圈旁的线框：线框运动时：“你来我推，你走我拉”， 电流变化时：“你增我远离，你减我靠近”。 例题1.（2024·浙江温州·二模）如图所示，两通电长直导线沿正方体的边和边放置，通过大小相等、方向如图中所示的恒定电流。一闭合圆形金属小线圈，初始位置圆心在A点，可沿不同方向以相同速率做匀速直线运动，运动过程中小线圈平面始终与平面平行。沿AD方向观察，不考虑地磁场影响，下列说法正确的是（　　） A．C和D两点的磁感应强度相同 B．点的磁感应强度方向由D点指向点 C．圆形小线圈由A点向点移动时能产生顺时针方向的感应电流 D．圆形小线圈由A点向D点移动时能产生逆时针方向的感应电流 练1. （2024·重庆·模拟预测）在家庭电路中，接地故障通断器在用电器发生漏电时，能保护人的生命和财产安全。当用电器正常工作时，紧靠的两根绝缘电线电流大小相等、方向相反；当用电器漏电时，线圈中就会产生感应电流，断路器切断电路。若某次漏电瞬间，电线1和电线2中电流流向如题图所示，且电线2中电流小于电线1中电流，则线圈内（    ） A．磁通量增加，感应电流从N到M B．磁通量减少，感应电流从N到M C．磁通量增加，感应电流从M到N D．磁通量减少，感应电流从M到N 二、法拉第电磁感应定律的三个表达式的比较 情景图 研究对象 回路(不一定闭合)磁场变化或面积变化 一段直导线(或等效成直导线)切割磁感线 绕一端转动的一段导体棒 表达式 E＝n E＝Blvsin θ E＝Bl2ω 例题2.（2024·辽宁辽阳·二模）CPU卡是一种基于芯片的智能卡，内部集成了处理器、存储器和加密模块等多个组件，正常工作电流约为，其天线为如图所示的线圈，线圈尺寸从内到外逐渐变大，共3匝，其边长分别为、和，正常工作时匀强磁场垂直穿过线圈，磁感应强度的变化率为，则CPU卡工作时的功率约为（　　） A． B． C． D． 练2. （2024·河南·二模）如图所示，铜制圆盘安装在水平铜轴上，圆盘位于两磁极之间（可视为匀强磁场），圆盘平面与磁感线垂直，两铜片C、D分别与转动轴和圆盘的边缘接触，电容为C的平行板电容器接在C、D之间，下极板接地．已知铜盘的半径为R，铜盘匀速转动的角速度为ω，磁感应强度为B。下列说法正确的是（　　） A．电容器极板上所带电荷量为BR2ωC B．将电容器的下极板向下移动一小段距离，则电容器极板上的电荷量增加 C．将一金属板插入平行板电容器，则电容器的电容减小 D．将电容器的上极板水平向右移动一小段距离，则电容器内P点的电势不变 三、电磁感应中的动力学问题 由于导体的感应电流在磁场中受到安培力作用，而安培力又会改变导体的运动状况，所以电磁感应常与力学知识联系在一起。 1.电磁感应问题中电学对象与力学对象的相互制约关系 2.两种状态 (1)导体处于平衡状态——静止或匀速直线运动状态。 处理方法：根据平衡条件(合力等于零)列式求解。 (2)导体处于非平衡状态——加速度不为零。 处理方法：根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系进行分析。 3.电磁感应中的动力学临界问题 基本思路：导体受外力运动感应电动势感应电流导体受安培力→合力变化加速度变化→速度变化→感应电动势变化…→a＝0，v达到最大值。 4.安培力 直杆平动垂直切割磁感线时所受的安培力 达到稳定时的速度 其中为导体棒所受除安培力外其它外力的合力，为回路总电阻。 例题3. （2023·江西·二模）如图所示，水平虚线上方有垂直纸面向外的单边界匀强磁场，虚线上方同一高度处有由材料相同、粗细不同的导线绕成的边长相同的Ⅰ、Ⅱ两个正方形闭合线圈（相距足够远），两线圈质量相等且均有一条对角线竖直，Ⅰ线圈匝数是Ⅱ线圈匝数的2倍，现让两线圈由静止开始做自由落体运动，已知线圈在运动过程中无旋转，空气阻力不计。则两线圈从开始跨过虚线到完全进入磁场的过程中，下列说法正确的是（    ） A．运动时间不同 B．所受安培力的冲量相同 C．完全进入磁场时的末速度不同 D．产生的焦耳热不同 练3. （2023·辽宁·模拟预测）如图所示是法拉第圆盘发电机，圆盘半径为r，圆盘处于磁感应强度为B，方向竖直向上的匀强磁场中。圆盘左边有两条光滑平行足够长倾斜导轨MN，导轨间距为L，其所在平面与水平面夹角为，导轨处于垂直斜面向上磁感应强度也为B的匀强磁场中，用导线把两导轨分别与圆盘发电机中心和边缘的电刷连接，圆盘边缘和圆心之间的电阻为R。在倾斜导轨上放置一根质量为m，长度也为L，电阻为2R的ab导体棒，其余电阻不计，当圆盘以某角速度ω匀速转动时，ab棒刚好能静