第2章 电磁感应 章末优化提升-【勤径学升】2024-2025学年高中物理选择性必修第二册同步练测（人教版2019）

事高中物理·选择性必修第二册（人教版） 章末优化提升 。网络构建 内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要 阻碍引起感应电流的磁通量的变化 感应电流总要阻碍磁通量的变化 楞次定律 理解 感应电流总要阻碍导体和磁场的相对运动 (感应电流的方向) 首先明确原磁场的方向和磁通量的增减，确定感应电流的 应用步骤 磁场方向，再用安培定则确定感应电流的方向 适合判定导体切割磁感线产生的感应电流的方向 右手定则 右手定则、左手定则、安培定则的区别 定义：在电磁感应现象中产生的电动势 感应电动势产生的条件：磁通量发生变化 法拉第电磁感应定律 磁通量的变化率：单位时间内磁通量的变化 电 (感应电动势的大小) E=n △：，适合求E的平均值 磁 法拉第电磁感应定律 感 切割公式 E=BlU,适合求E的瞬时值 应 条件：B、l、v三者互相垂直 定义：相互靠近的线圈，当一个线圈中电流变化时， 互感现象 在另一个线圈中产生感应电动势的现象 应用：变压器 定义：自身电流发生变化而产生的电磁感应现象 自感电动势：总是阻碍自身电流的变化 自感现象 自感系数L:与线圈的大小、形状、匝数，以及是否有 铁芯等因素有关 电磁感应规律的应用 应用和防止 (特殊的电磁感应现象) 定义：块状金属在变化的磁场中产生的环形感应电流 涡流 真空冶炼炉 应用 探测器 定义 电磁阻尼 应用：磁电式仪表 定义 电磁驱动 应用：交流感应电动机 回考点聚焦 考点一 等效变换法 用“类同”变换，“类似”变换，“类异”变换，可使 变换物理模型是将陌生的物理模型与熟悉：复杂、陌生、抽象的问题变成简单、熟悉、具体的 的物理模型相比较、分析异同并从中挖掘其内：问题，从而使问题大为简化。 在的联系，从而建立起熟悉的模型与未知现象 解决电磁感应电路的关键就是借鉴或利用 之间相互关系的一种特殊解题方法。巧妙地运相似模型来启发理解和变换物理模型，即把电 50 第二章电磁感应 磁感应的问题等效转换成稳恒直流电路间题，：3.功和能量分析 把产生感应电动势的那部分导体等效为内电 (1)做功分析，找全部力所做的功，弄清功的 路，感应电动势的大小相当于电源电动势，其余 正、负。 部分相当于外电路，并画出等效电路图。此时， (2)能量转化分析，弄清哪些能量增加，哪些 处理问题的方法与闭合电路求解基本一致，唯 能量减小，根据功能关系、能量守恒定律列方 一要注意的是电磁感应现象中，有时导体两端 程求解。 [例2]如图所示，两根 有电压，但没有电流流过，这与电源两端有电势 足够长的平行金属导轨 差，但没有接入电路时电流为零的情况一样 固定在倾角0=30°的斜 例1]（多选）安培曾做过 N 8 面上，导轨电阻不计，间 如图所示的实验：把绝缘 距=0.4m,导轨所在空间被分成区域I和 导线绕制成线圈，在线圈 Ⅱ，两区域的边界与斜面的交线为MN. 内部悬挂一个用薄铜片制 d I中的匀强磁场方向垂直斜面向下，Ⅱ中的 成的圆环，取一条形磁体置于铜环的右侧，条 匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感 形磁体的右端为N极。闭合开关，电路稳定 应强度大小均为B=0.5T。在区域I中，将 后，发现铜环静止不动，安培由此错失发现电 质量m,=0.1kg、电阻R=0.12的金属条 磁感应现象的机会。实际上，在电路接通的 ab放在导轨上，ab刚好不下滑。然后，在区 瞬间 域Ⅱ中将质量m2=0.4kg,电阻R2=0.12 的光滑导体棒cd置于导轨上，由静止开始下 A.从左侧看，铜环中有逆时针方向的感应电流 滑。cd在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁 B.从左侧看，铜环中有顺时针方向的感应电流 场中，ab、d始终与导轨垂直且两端与导轨 C.铜环会远离磁体 保持良好接触，取g=10ms”,问： D.铜环会靠近磁体 (1)cd下滑的过程中，ab中的电流方向： [解析]条形磁体的磁场穿过钢环的磁通量由左向右， (2)ab刚要向上滑动时，cd的速度v: 闭合开关，线圆通电后，由安培定则可知，线围的磁场穿 (3)从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过 过钢环的磁通量由右向左，由楞次定律可知，铜环产生的 程中，cd滑动的距离x=3.8m,此过程中ab 感应电流的磁场向右，再由安培定可知，从左侧看，铜 上产生的热量Q。 环中有顺时针方向的感应电流，钢环相当于小硫体右N 解析](1)由右手定则可判断出d中的电流方向为由 左S,与原磁体相互吸引，所以钢环会靠近磁体。 d到c,则ab中的电流方向为由a流向b。 [答案】BD (2)开始放置时b刚好不下滑，ab所受摩擦力为最大静 考点二电磁感应中的综合问题 摩擦力，设其为Fn,有F=m,gsin 0, G① 设a山附要上滑时，cd棒的感应电动势为E,由法拉第电 此类问题涉及电路知识，动力学知识和能量观 磁感应定律有E=Bw, ② 点，综合性很强，解决此类问题要注意以下三点： 设电路中的感应电流为I,由闭合电路欧母定律有「 E 1.电路分析 R,十R, ③ (1)找“电源”：确定出由电磁感应所产生的电 设ab所受安培力为F。,有F。=IB, ① 此时b受到的最大静摩擦力方向沿导轨向下，由平衡条 源，求出电源的电动势E和内阻r。 件有F专=n,gsin0+Faa 母 (2)电路结构分析，弄清串、并联关系，求出相 联立①②③④⑤式，代入数据解得u■5m/s (3)设d棒运动过程中在电路中产生的总热量为Q,由 关部分的电流大小，为求安培力做好铺垫。 2.力和运动分析 能量守拉定律有m:rsin0=Q。十之m,, R (1)受力分析：分析研究对象（常为金属杆、导体 又Q=R,十RQ,解得Q=1.3J 线圈等)的受力情况，尤其注意安培力的方向。 [答案](1)ab(2)5m/s(3)1.3J (2)运动分析：根据力与运动的关系，确定出：提示请完成《素能提升训练》章末检测卷二 运动性质，根据性质特点，找到解决途径。 51