押江苏卷11题 磁场、电磁感应-备战2024年高考物理临考题号押题（江苏卷）

押江苏卷11题 磁场、电磁感应 考点内容 考情分析 考点一 安培定则　磁场叠加 磁场基础主要考察磁场强度的叠加、安培力的判断及霍尔效应的原理和分析；电磁感应部分主要考察感生电动势的应用、以及自感现象、涡流现象，且往往结合生活中的应用考察。 考点二 带电粒子在磁场中的运动 考点三 楞次定律、法拉第电磁感应定律的应用 考点四 电磁感应中的图像、能量、动量等问题 考向一、磁场基础 1．安培力的分析与计算 方向 左手定则 大小 直导线 F＝BILsin θ θ＝0时F＝0，θ＝90°时F＝BIL 导线为曲线时 等效为ac直线电流 受力分析 根据力的平衡条件或牛顿运动定律列方程 二级结论 同向电流相互吸引，反向电流相互排斥 2．安培定则使用注意点：弯曲通电导线的有效长度l等于连接导线两端点的直线的长度，相应的电流方向沿两端点连线由始端流向末端，如图所示。 3．洛伦兹力：带电粒子以速度v垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场中，若只受洛伦兹力，则带电粒子在与磁场垂直的平面内做匀速圆周运动。 （1）洛伦兹力提供向心力：qvB＝。 （2）轨迹半径：r＝. （3）周期：T＝＝，可知T与运动速度和轨迹半径无关，只和粒子的比荷和磁场的磁感应强度有关． （4）运动时间：当带电粒子转过的圆心角为θ（弧度）时，所用时间t＝T。 （5）动能：Ek＝mv2＝＝。 4．霍尔效应的原理和分析 （1）定义：高为h、宽为d的导体（自由电荷是电子或正电荷）置于匀强磁场B中，当电流通过导体时，在导体的上表面A和下表面A′之间产生电势差，这种现象称为霍尔效应，此电压称为霍尔电压。 （2）电势高低的判断：如图，导体中的电流I向右时，根据左手定则可得，若自由电荷是电子，则下表面A′的电势高．若自由电荷是正电荷，则下表面A′的电势低。 霍尔电压：导体中的自由电荷（电荷量为q）在洛伦兹力作用下偏转，A、A′间出现电势差，当自由电荷所受静电力和洛伦兹力平衡时，A、A′间的电势差（U）就保持稳定，由qvB＝q，I＝nqvS，S＝hd，联立解得U＝＝k，k＝称为霍尔系数。 考向二、电磁感应基础应用 1．磁场的产生与叠加 2．感应电流方向的判断：楞次定律 3．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”； （2）阻碍物体间的相对运动——“来拒去留”； （3）使线圈面积有扩大或缩小的趋势——一般情况下为“增缩减扩”； （4）阻碍原电流的变化（自感现象）——一般情况下为“增反减同”。 4．导体平动切割磁感线 （1）右手定则：一般用于导体棒切割磁感线的情形 （2）有效长度：公式E＝Blv中的l为导体两端点连线在垂直于速度方向上的投影长度．如图，导体的有效长度分别为： 图甲：l＝sin β。 图乙：沿v方向运动时，l＝。图丙：沿v1方向运动时，l＝R；沿v2方向运动时，l＝R。 （3）相对速度：E＝Blv中的速度v是导体相对磁场的速度，若磁场也在运动，应注意速度间的相对关系。 5．导体转动切割磁感线 如图，当长为l的导体在垂直于匀强磁场（磁感应强度为B）的平面内，绕一端以角速度ω匀速转动，当导体运动Δt时间后，转过的弧度θ＝ωΔt，扫过的面积ΔS＝l2ωΔt，则E＝＝＝Bl2ω。 6．导体的两种运动状态 （1）导体的平衡状态——静止状态或匀速直线运动状态。处理方法：根据平衡条件列式分析。 （2）导体的非平衡状态——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分析。 7．用动力学观点解答电磁感应问题的一般步骤 8．导体常见运动情况的动态分析 v 若F合＝0 匀速直线运动 ↓E＝Blv ↓I＝ ↓F安＝BIl ↓F合 若F合≠0 ↓F合＝ma a、v同向 v增大，若a恒定，拉力F增大 v增大，F安增大，F合减小，a减小，做加速度减小的加速运动，减小到a＝0，匀速直线运动 a、v反向 v减小，F安减小，a减小，当a＝0，静止或匀速直线运动 考点一 安培定则　磁场叠加 直线电流的磁场 通电螺线管的磁场 环形电流的磁场 安培定则 立体图 纵截面图 【真题精讲】 （2023·浙江·历年真题）某兴趣小组设计的测量大电流的装置如图所示，通有电流I的螺绕环在霍尔元件处产生的磁场B＝k1I，通有待测电流I′的直导线ab垂直穿过螺绕环中心，在霍尔元件处产生的磁场B′＝k2I′。调节电阻R，当电流表示数为I0时，元件输出霍尔电压UH为零，则待测电流I′的方向和大小分别为（　） A．a→b， B．a→b， C．b→a， D．b→a， 【巩固训练】 1．（2022·湖南卷·T3）如图（a），直导线M