高考物理二轮复习【专题10】电磁感应(讲)(原卷版).pdf
《高考物理二轮复习【专题10】电磁感应(讲)(原卷版).pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考物理二轮复习【专题10】电磁感应(讲)(原卷版).pdf(19页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、2015 年高三二轮复习讲练测之讲案【新课标版物理】 专题 10 电磁感应 考向 01 法拉第电磁感应定律和楞次定律 1. 讲高考 (1)考纲要求 知道电磁感应现象产生的条件; 理解磁通量及磁通量变化的含义,并能计算; 掌握楞次定律和 右手定则的应用,并能判断感应电流的方向及相关导体的运动方向;能应用法拉第电磁感应 定律、公式E Blv 计算感应电动势.2. 理解自感、涡流的产生,并能分析实际应用。 (2)命题规律 高考对本部分内容的考查频率较高,大部分以选择题的形式出现,多以中档题难度以上题目 出现,法拉第电磁感应定律、楞次定律一直是高考命题的热点。 案例 1 【2014海南卷】如图,在一水
2、平、固定的闭合导体圆环上方,有一条形磁铁(N 极 朝上, S 极朝下)由静止开始下落,磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触,关于圆环中感应电流 的方向(从上向下看) ,下列说法中正确的是() A总是顺时针B总是逆时针C先顺时针后逆时针D先逆时针后顺 时针 案例 2 【 2014江苏卷】如图所示,一正方形线圈的匝数为n,边长为 a,线圈平面与匀强磁 场垂直,且一半处在磁场中,在 t 时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B 均匀地增大到 2B,在此过程中,线圈中产生的感应电动势为() A t Ba 2 2 B t nBa 2 2 C t nBa 2 D t nBa 2 2 案例 3 (2013 北京卷)
3、 如图,在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,金属 杆 MN 在平行金属导轨上以速度v 向右匀速滑动,MN 中产生的感应电动势为El,若磁感应 强度增为2B,其他条件不变,MN 中产生的感应电动势变为E2。则通过电阻R 的电流方向及 E1与 E2之比 ElE2分别为( ) A. ca ,21 B.ac ,21 C.ac ,12 D.ca ,1 2 2. 讲基础 (1)电磁感应现象 产生感应电流的条件:穿过闭合回路的磁通量发生变化 能量转化:发生电磁感应现象时,机械能或其他形式的能转化为电能 (2) 楞次定律 内容:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 适用情况:所有的电磁
4、感应现象 右手定则:适用情况:导体棒切割磁感线产生感应电流 (3)法拉第电磁感应定律 法拉第电磁感应定律的公式 t nE. 导体切割磁感线的情形:则EBlvsin_ . (运动速度v和磁感线方向夹角为) ;EBlv. (运动速度v和磁感线方向垂直) ;导体棒以端点为轴,在匀强磁场中垂直于磁感线方向匀速 转动产生感应电动势EBl v 1 2Bl 2( 平均速度等于中点位置线速度 1 2l ) 3. 讲典例 案例 1 【2015?浙江省深化课程改革协作校高三11 月期中联考】如图甲所示,在同一平面 内有两个相互绝缘的金属圆环A、B,圆环 A 平分圆环B 为面积相等的两部分,当圆环A 中的 电流如图
5、乙所示变化时,甲图中A 环所示的电流方向为正,下列说法正确的是( ) AB 中始终没有感应电流 BB 中有顺时针的感应电流 CB 中有逆时针的感应电流 DB 中先有顺时针的感应电流,后有逆时针的感应电流 【趁热打铁】【 2013 重庆市铜梁中学高三(下)三月考试】在右图所示的电路中,电键S 断开之前与断开之后的瞬间,通过灯A 的电流方向是(). A一直是由a到 b B先是由a 到 b,后无电流 C先是由 a 到 b,后是由b 到 a D无法判断 案例 2(多选 )【2014 浙江嘉兴第一中学高三上期摸底】如图甲所示, 线圈与电压传感器连接, 一条形磁铁从线圈上方某一高度无初速释放并穿过线圈。图
6、乙是此过程中电压传感器采集到 的线圈中感应电动势e 随时间 t 变化的图象。下列选项中根据图象信息能得出的结论是 () A线圈由非超导体材料制成的 B从本实验可以得出,线圈的匝数越多,线圈中产生的感应电动势越大 C感应电动势的方向与磁铁相对线圈运动的方向有关 D磁铁运动速度越大,线圈中产生的感应电动势越大 【趁热打铁】 (多选)【2014 浙江效实中学高三上期期始考】如图所示,闭合金属导线框放置 在竖直向上的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度随时间变化,下列说法正确的是 A当磁感应强度增加时,线框中的感应电流可能减小 B当磁感应强度增加时,线框中的感应电流一定增大 C当磁感应强度减小时,线框中的
7、感应电流一定增大 D当磁感应强度减小时,线框中的感应电流可能不变 4. 讲方法 (1)利用电磁感应的效果进行判断的方法: 方法 1:阻碍原磁通量的变化“增反减同” 方法 2:阻碍相对运动“来拒去留” 方法 3:使线圈面积有扩大或缩小的趋势“增缩减扩” 方法 4:阻碍原电流的变化( 自感现象 ) “增反减同”. (2)应用法拉第电磁感应定律解题的一般步骤 分析穿过闭合电路的磁场方向及磁通量的变化情况; 利用楞次定律确定感应电流的方向; 灵活选择法拉第电磁感应定律的不同表达形式列方程求解 几点注意 (a) 公式 t nE是求解回路某段时间内平均电动势的最佳选择 (b) 用公式S t B nE求感应
8、电动势时, S为线圈在磁场范围内的有效面积 (c) 通过回路截面的电荷量q 仅与 n、 和回路总电阻R总有关,与时间长短无关 推导如下: rR n rR E t Iq (1) 导体切割磁感线运动 适用范围:该公式只适用于导体切割磁感线运动的情况 对“”的理解: 公式中的 “”为B与v方向间的夹角, 当90( 即Bv)时,EBlv. 对l的理解:EBlvsin 中的l为有效切割长度,即导体在与v垂直的方向上的投影长 度 EBlvsin 中的v若为瞬时速度, 则E为瞬时电动势; 当v为平均速度,E为平均电动势 线框绕垂直于匀强磁场方向的一条轴以角速度转动,如果从中性面开始计时,EnBS sin t
9、,n为匝数,S为线框面积 5. 讲易错 【题目】【2014 江苏省如东高级中学第一学期高三年级期末考试】如图所示, 水平虚线L1、 L2之间是匀强磁场,磁场方向水平向里,磁场高度为 h.竖直平面内有一等腰梯形线框,底边 水平,其上下边长之比为5:1,高为 2h.现使线框AB 边在磁场边界L1的上方 h 高处由静止自 由下落,当AB 边刚进入磁场时加速度恰好为0,在 DC 边刚进入磁场前的一段时间内,线框 做匀速运动。求: (1) DC 边刚进入磁场时,线框的加速度; (2)从线框开始下落到DC 边刚进入磁场的过程中,线框损失的机械能和重力做功之比; 考向 02 电磁感应现象中的电路和图象问题
10、1. 讲高考 (1)考纲要求 能认识电磁感应现象中的电路结构,并能计算电动势、电压、电流、电功等;能由给定的电 磁感应过程判断或画出正确的图象或由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理 量 (2)命题规律 结合各种图象( 如 t图象、Bt图象和it图象 ) ,考查感应电流的产生条件及其方向的 判定,导体切割磁感线产生感应电动势的计算 案例 1 【2014新课标全国卷】如图(a) ,线圈 ab、cd 绕在同一软铁芯上,在ab 线圈中 通以变化的电流,测得cd 间的的电压如图 (b)所示,已知线圈内部的磁场与流经的电流成正 比,则下列描述线圈ab 中电流随时间变化关系的图中,可能正确的是:
11、() 案例 2 (2013 山东卷) 将一段导线绕成图甲所示的闭合电路,并固定在水平面(纸面)内, 回路的ab 边置于垂直纸面向里的匀强磁场中。回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场,以 向里为磁场 的正方向,其磁感应强度B 随时间 t 变化的图像如图乙所示。用F 表示 ab 边受 到的安培力,以水平向右为F 的正方向,能正确反映F 随时间 t 变化的图像是() 案例 3 (多选)(2013 四川卷) 如图所示,边长为L、不可形变的正方形导线框内有半径为r 的圆形磁场区域,其磁感应强度B 随时间 t 的变化关系为B= kt(常量 k0 ) 。回路中滑动变阻 器 R 的最大阻值为R0,滑动片P 位于滑
12、动变阻器中央,定值电阻R1=R0、R2= 2 0 R 。闭合开关 S,电压表的示数为U,不考虑虚线MN 右侧导体的感应电动势,则() AR2两端的电压为 7 U B电容器的a极板带正电 C 滑动变阻器R 的热功率为电阻R2的 5 倍 D 正方形导线框中的感应电动势为kL 2 2. 讲基础 (1)电磁感应中的电路问题 内电路和外电路 (a) 切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于电源 (b) 该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻,其余部分是外电路 电源电动势和路端电压 (a) 电动势:E=Blv或 t nE (b) 路端电压:U=IR=EIr. (2) 电磁感应中的图象问题
13、图象类型 (a) 随时间变化的图象如Bt图象、 t图象、Et图象和it图象 (b) 随位移x变化的图象如Ex图象和ix图象 问题类型 (a) 由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象 (b) 由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量 (c) 利用给出的图象判断或画出新的图象. 3. 讲典例 案例 1( 多选 ) 【2015?江西省六校高三上学期第一次联考】一个圆形闭合线圈固定在垂直纸 面的匀强磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,如图甲所示。设垂直纸面向里的磁感应强度方 向为正,垂直纸面向外的磁感应强度方向为负。线圈中顺时针方向的感应电流为正,逆时针 方向的感应电流为负。已知圆形线圈中的感
14、应电流i 随时间 t 变化的图象如图乙所示,则线圈 所处的磁场的磁感应强度随时间变化的图象可能是下图中的() 【趁热打铁】(多选)【2015?浙江省深化课程改革协作校高三11 月期中联考】如图所示,两个 有界匀强磁场,磁感应强度大小分别为B 和 2B,方向分别垂直纸面向里和向外,其宽度均为 L,距磁场区域的左侧L 处,有一边长为L 的正方形导体线框,总电阻为R,且线框平面与磁 场方向垂直,线框一边平行于磁场边界,现用外力F 使线框以图示方向的速度v 匀速穿过磁 场区域,以初始位置为计时起点,规定:线框中电流沿逆时针方向时的电动势E 为正,磁感 线垂直纸面向里时磁通量为正,外力F 向右为正。则以
15、下关于线框中的磁通量、感应电 动势 E、外力 F 和电功率P 随时间变化的图象中正确的是 案例 2 【2014 江苏省常州高级中学第一学期年高三年级自主招生】如图所示,水平面内有 两根足够长的平行导轨L1、 L2, 其间距 d=0 5m, 左端接有容量C=2000 F 的电容。质量 m=20g 的导体棒可在导轨上无摩擦滑动,导体棒和导轨的电阻不计。整个空间存在着垂直导轨所在 平面的匀强磁场, 磁感应强度B=2T。 现用一沿导轨方向向右的恒力F1=044N 作用于导体棒, 使导体棒从静止开始运动,经t 时间后到达B 处,速度v=5m/s。此时,突然将拉力方向变为 沿导轨向左,大小变为F2,又经
16、2t 时间后导体棒返回到初始位置A 处,整个过程电容器未被 击穿。求 (1)导体棒运动到B 处时,电容C 上的电量; (2) t 的大小; (3) F2的大小。 【趁热打铁】 (多选)【2014 浙江温州八校高三期初联考】如图所示,边长为L、不可形变的 正方形导线框内有半径为r 的圆形磁场区域, 其磁感应强度B 随时间 t 的变化关系为B= kt (常 量 k0) 。 回路中滑动变阻器R的最大阻值为R0, 滑动片 P位于滑动变阻器中央, 定值电阻 R1=R0、 R2= 2 0 R (框及导线电阻不计) 。闭合开关S,电压表的示数为U,不考虑虚线MN 右侧导体的 感应电动势,则() AR2两端的
17、电压为 7 U B电容器的a极板带正电 C滑动变阻器R 的热功率为电阻R2的 5 倍 D正方形导线框中的感应电动势为kL 2 4. 讲方法 (1) 电磁感应中的电路问题 电源的正负极、感应电流的方向、电势的高低、电容器极板带电问题,可用右手定则或楞 次定律判定 电源的电动势的大小可由EBlv或 t nE求解 对电磁感应电路的理解 (a) 在电磁感应电路中,相当于电源的部分把其他形式的能通过电流做功转化为电能 (b) “电源”两端的电压为路端电压,而不是感应电动势 解决电磁感应中的电路问题三步曲 (a) 确定电源切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势,该导体或回路 就相当于电源,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 专题10 高考 物理 二轮 复习 专题 10 电磁感应 原卷版
链接地址:https://www.31doc.com/p-5169127.html