内容正文:
2016年高考物理专题精解
9.电磁感应综合问题(一)
重要考点 考题预测
1.法拉第电磁感应定律.(Ⅱ)
2.楞次定律.(Ⅱ) 感应电流的产生和方向的判断、楞次定律的理解、感应电动势的求解、法拉第电磁感应定律与图像结合设计问题是本专题在高考中的热点.
预计2016年高考对各种图像的考查(如Φ-t图、B-t图和I-t图)、感应电流产生条件和方向的判断、导体切割磁感线产生感应电动势的计算是命题频率较高的知识点,主要以选择题的形式出现.
一、楞次定律的应用及感应电动势的求解
1.楞次定律推广的三种表述
(1)阻碍原磁通量的变化(增反减同).
(2)阻碍相对运动(来拒去留).
(3)阻碍原电流的变化(自感现象).
2.楞次定律和右手定则的适用对象
(1)楞次定律:一般适用于线圈面积不变,磁感应强度发生变化的情形.
(2)右手定则:一般适用于导体棒切割磁感线的情形.
(4)平动切割型:E=Blv.
二、电磁感应中的图像问题
1.问题分类
在电磁感应现象中,回路产生的感应电动势、感应电流及磁场对导线的作用力随时间的变化规律,也可用图像直观地表示出来,如I-t,B-t,E-t,
E-x,I-x图像等.此问题可分为两类:
(1)由给定的电磁感应过程选出相应的物理量的函数图像.
(2)由给定的有关图像分析电磁感应过程,确定相关的物理量.
2.分析思路
(1)明确图像的种类.
(2)分析电磁感应的具体过程.
(3)结合相关规律写出函数表达式.
(4)根据函数关系进行图像分析.
楞次定律的应用
例题(多选)如图,一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内,通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定,导体棒与轨道垂直且接触良好.在向右匀速通过M,N两区的过程中,导体棒所受安培力分别用FM,FN表示.不计轨道电阻.以下叙述正确的是( )
A.FM向右 B.FN向左
C.FM逐渐增大 D.FN逐渐减小
(1)当导体棒运动于M区时,穿过闭合回路的磁通量如何变化?磁感应强度怎样变化?
答案:在M区时,穿过闭合回路的磁通量增加,磁感应强度变大.
(2)当导体棒运动于N区时,穿过闭合回路的磁通量如何变化?磁感应强度怎样变化?
答案:在N区时,穿过闭合回路的磁通量减少,磁感应强度减小.
解析:根据安培定则,在轨道内的M区、N区通电长直导线产生的磁场分别垂直轨道平面向外和向里,当导体棒运