《高考物理（5年高考+3年模拟）（全国卷2地区通用）课件：专题十一 电磁感应 .pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理（5年高考+3年模拟）（全国卷2地区通用）课件：专题十一 电磁感应 .pptx（164页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题十一电磁感应 高考物理 课标 专用 考点一电磁感应现象 楞次定律1 2018课标 19 6分 多选 如图 两个线圈绕在同一根铁芯上 其中一线圈通过开关与电源连接 另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路 将一小磁针悬挂在直导线正上方 开关未闭合时小磁针处于静止状态 下列说法正确的是 A 开关闭合后的瞬间 小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动 五年高考 A组统一命题 课标卷题组 B 开关闭合并保持一段时间后 小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C 开关闭合并保持一段时间后 小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D 开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间 小磁针的N极朝垂直纸面向外的
2、方向转动 答案AD本题考查电流的磁效应 楞次定律等知识 当开关闭合瞬间 右侧线圈中电流突然增大 铁芯上向右的磁场增强 由楞次定律可知左侧线圈中正面感应电流向上 则远处直导线上电流向左 由安培定则可知小磁针处直导线上电流产生的磁场方向垂直纸面向里 A项正确 开关闭合并保持一段时间后 磁场不再变化 左侧线圈中没有感应电流 小磁针N S极回到原始方向 故B C两项错误 开关断开的瞬间 右侧线圈中电流减小 左侧线圈正面感应电流向下 远处直导线上电流向右 由安培定则知 小磁针处直导线上电流产生的磁场方向垂直纸面向外 故D项正确 审题指导关键词在审题中的作用关键词 同一根铁芯 意味着左右两侧线圈中磁通量变
3、化率相同 远处 说明此处小磁针不再受线圈中磁通量变化的影响 小磁针悬挂在直导线正上方 说明磁针的偏转受直导线上电流产生的磁场影响 2 2017课标 20 6分 多选 两条平行虚线间存在一匀强磁场 磁感应强度方向与纸面垂直 边长为0 1m 总电阻为0 005 的正方形导线框abcd位于纸面内 cd边与磁场边界平行 如图 a 所示 已知导线框一直向右做匀速直线运动 cd边于t 0时刻进入磁场 线框中感应电动势随时间变化的图线如图 b 所示 感应电流的方向为顺时针时 感应电动势取正 下列说法正确的是 A 磁感应强度的大小为0 5TB 导线框运动速度的大小为0 5m sC 磁感应强度的方向垂直于纸面向
4、外 D 在t 0 4s至t 0 6s这段时间内 导线框所受的安培力大小为0 1N 答案BC本题考查电磁感应 安培力 导线框匀速进入磁场时速度v m s 0 5m s 选项B正确 由E BLv 得B T 0 2T 选项A错误 由右手定则可确定磁感应强度方向垂直于纸面向外 选项C正确 导线框所受安培力F BLI BL 0 2 0 1 N 0 04N 选项D错误 储备知识根据图像和导线框匀速运动 获取信息 结合安培力 导体切割磁感线产生感应电动势可以确定选项 3 2016课标 20 6分 多选 法拉第圆盘发电机的示意图如图所示 铜圆盘安装在竖直的铜轴上 两铜片P Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触 圆盘处
5、于方向竖直向上的匀强磁场B中 圆盘旋转时 关于流过电阻R的电流 下列说法正确的是 A 若圆盘转动的角速度恒定 则电流大小恒定B 若从上向下看 圆盘顺时针转动 则电流沿a到b的方向流动C 若圆盘转动方向不变 角速度大小发生变化 则电流方向可能发生变化D 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍 则电流在R上的热功率也变为原来的2倍 答案AB设圆盘的半径为L 可认为圆盘由无数根辐条构成 则每根辐条切割磁感线产生的感应电动势E BL2 整个回路中的电源为无数个电动势为E的电源并联而成 电源总内阻为零 故回路中电流I 由此可见A正确 R上的热功率P I2R 由此可见 变为原来的2倍时 P变为原来的4倍 故D错
6、 由右手定则可判知B正确 电流方向与导体切割磁感线的方向有关 而与切割的速度大小无关 故C错 解题关键 将圆盘看成由无数根辐条构成 每根辐条都在切割磁感线产生感应电动势 整个回路中的电源可以看成由无数个电源并联而成 整个回路中的电源的内阻为零 4 2015课标 19 6分 0 290 多选 1824年 法国科学家阿拉果完成了著名的 圆盘实验 实验中将一铜圆盘水平放置 在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针 如图所示 实验中发现 当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时 磁针也随着一起转动起来 但略有滞后 下列说法正确的是 A 圆盘上产生了感应电动势B 圆盘内的涡电流产生的磁场
7、导致磁针转动C 在圆盘转动的过程中 磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D 圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流 此电流产生的磁场导致磁针转动 答案AB如图所示 将铜圆盘等效为无数个长方形线圈的组合 则每个线圈绕OO 轴转动时 均有感应电流产生 这些感应电流产生的磁场对小磁针有作用力 从而使小磁针转动起来 可见A B均正确 由于圆盘面积不变 与磁针间的距离不变 故穿过整个圆盘的磁通量没有变化 C错误 圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成的电流的磁场 由安培定则可判断在中心方向竖直向下 其他位置关于中心对称 此磁场不会导致磁针转动 D错误 延伸拓展本题中圆盘看成无数个其他形状的线圈的组合也可
8、以 解题关键 理解圆盘转动带动磁针转动是楞次定律的力学效果 即 阻碍回路磁通量变化 理解圆盘可以看成无数个长方形线圈的组合 考查点楞次定律 考点二法拉第电磁感应定律5 2018课标 17 6分 如图 导体轨道OPQS固定 其中PQS是半圆弧 Q为半圆弧的中点 O为圆心 轨道的电阻忽略不计 OM是有一定电阻 可绕O转动的金属杆 M端位于PQS上 OM与轨道接触良好 空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场 磁感应强度的大小为B 现使OM从OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定 过程 再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到B 过程 在过程 中 流过OM的电荷量相等 则等于 A B C D
9、 2 2 q 其中 的求解有三种情况 1 只有S变化 B S 2 只有B变化 B S 3 B和S都变化 2 1 1 q It 规律总结电磁感应中电荷量的求解方法 答案B本题考查法拉第电磁感应定律及电荷量公式 由公式E I q It得q 设半圆弧半径为r 对于过程 q1 对于过程 q2 由q1 q2得 故B项正确 6 2018课标 20 6分 多选 如图 a 在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R R在PQ的右侧 导线PQ中通有正弦交流电i i的变化如图 b 所示 规定从Q到P为电流正方向 导线框R中的感应电动势 A 在t 时为零B 在t 时改变方向C 在t 时最大 且沿顺时针方向 D 在
10、t T时最大 且沿顺时针方向 答案AC本题考查楞次定律的应用及法拉第电磁感应定律 由i t图像可知 在t 时 0 此时穿过导线框R的磁通量的变化率 0 由法拉第电磁感应定律可知 此时导线框R中的感应电动势为0 选项A正确 同理在t 和t T时 为最大值 为最大值 导线框R中的感应电动势为最大值 不改变方向 选项B错误 根据楞次定律 t 时 导线框R中的感应电动势的方向为顺时针方向 而t T时 导线框R中的感应电动势的方向为逆时针方向 选项C正确 选项D错误 一题多解当导线PQ中电流变大时 穿过导线框R的磁通量变大 由楞次定律可知 为阻碍磁通量变大 R有向右的运动趋势 根据两直导线电流同向相吸
11、异向相斥 可判断R中的电流方向 同理 可判断当导线PQ中电流变小时导线框R中的电流方向 7 2017课标 18 6分 扫描隧道显微镜 STM 可用来探测样品表面原子尺度上的形貌 为了有效隔离外界振动对STM的扰动 在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板 并施加磁场来快速衰减其微小振动 如图所示 无扰动时 按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场 出现扰动后 对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是 答案A本题考查电磁阻尼 若要有效衰减紫铜薄板上下及左右的微小振动 则要求施加磁场后 在紫铜薄板发生上下及左右的微小振动时 穿过紫铜薄板横截面的磁通量都能发生变化 由选项图可知只有A满足要求 故
12、选A 8 2015课标 15 6分 0 337 如图 直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中 磁感应强度大小为B 方向平行于ab边向上 当金属框绕ab边以角速度 逆时针转动时 a b c三点的电势分别为Ua Ub Uc 已知bc边的长度为l 下列判断正确的是 A Ua Uc 金属框中无电流B Ub Uc 金属框中电流方向沿a b c aC Ubc Bl2 金属框中无电流D Uac Bl2 金属框中电流方向沿a c b a 答案C闭合金属框在匀强磁场中以角速度 逆时针转动时 穿过金属框的磁通量始终为零 金属框中无电流 由右手定则可知Ub Ua Uc A B D选项错误 b c两点的电势差Ubc
13、Blv中 Bl2 选项C正确 思路分析 由右手定则可知 bc与ac切割磁感线 产生感应电动势 Ub Ua Uc 由楞次定律可知 穿过回路的磁通量始终为零 金属框中无感应电流 考查点楞次定律 右手定则 考点三电磁感应的综合应用9 2018课标 18 6分 如图 在同一水平面内有两根平行长导轨 导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域 区域宽度均为l 磁感应强度大小相等 方向交替向上向下 一边长为l的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动 线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是 答案D本题考查右手定则 E BLv 由右手定则判定 线框向左移动0 过程 回路中电流方向为顺时针 由E 2BLv可知 电流
14、i为定值 线框向左移动 l过程 线框左 右两边产生的感应电动势相抵消 回路中电流为零 线框向左移动l l过程 回路中感应电流方向为逆时针 由上述分析可见 选项D正确 方法技巧电磁感应中图像问题分析技巧由方向的合理性可直接排除错误选项 如果需要 再定量分析电流大小的变化情况确定正确选项 10 2014课标 18 6分 0 491 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 用示波器测得线圈c d间电压如图 b 所示 已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比 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 答案CA选项中只有电流方向改变的瞬间 线圈c d间才会
15、产生电压 其他时间c d间电压为零 不符合题意 故A选项错误 通电线圈中产生的磁场B ki k为比例系数 在另一线圈中的磁通量 BS kiS 由法拉第电磁感应定律可知 在另一线圈中产生的感应电动势E n 由图 b 可知 Ucd 不变 则不变 故不变 故选项B D错误 C正确 思路分析通电线圈ab中的磁场B ki 线圈cd中的磁通量 BS kiS c d两点间的电压Ucd E 因为 Ucd 不变 正负呈周期性 所以恒定不变 斜率有正有负 据此可得出结论 考查点法拉第电磁感应定律 温馨提示绕在同一铁芯上的线圈磁通量相等 11 2016课标 24 14分 如图 两固定的绝缘斜面倾角均为 上沿相连 两
16、细金属棒ab 仅标出a端 和cd 仅标出c端 长度均为L 质量分别为2m和m 用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca 并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上 使两金属棒水平 右斜面上存在匀强磁场 磁感应强度大小为B 方向垂直于斜面向上 已知两根导线刚好不在磁场中 回路电阻为R 两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为 重力加速度大小为g 已知金属棒ab匀速下滑 求 1 作用在金属棒ab上的安培力的大小 2 金属棒运动速度的大小 答案 1 mg sin 3 cos 2 sin 3 cos 解析 1 设两导线的张力大小之和为T 右斜面对ab棒的支持力的大小为N1 作用在ab棒上的安培力的大小为F 左斜面对cd棒的支持力大小为N2 对于ab棒 由力的平衡条件得2mgsin N1 T F N1 2mgcos 对于cd棒 同理有mgsin N2 T N2 mgcos 联立 式得F mg sin 3 cos 2 由安培力公式得F BIL 这里I是回路abdca中的感应电流 ab棒上的感应电动势为 BLv 式中 v是ab棒下滑速度的大小 由欧姆定律得 I 联立 式得v sin
