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1、专题九 电磁感应专题电磁感应是每年高考重点考查内容之一，是电磁学中最为重要的内容，也是高考命题频率最高的内容之一。题型多为选择题、计算题。主要考查电磁感应、楞次定律、法拉第电磁感应定律、自感等知识。本部分知识多结合电学、力学部分出压轴题，其命题形式主要是电磁感应与电路规律的综合应用、电磁感应与力学规律的综合应用、电磁感应与能量守恒的综合应用。复习中要熟练掌握感应电流的产生条件、感应电流方向的判断、感应电动势的计算，还要掌握本部分内容与力学、能量的综合问题的分析求解方法。要夯实电磁感应的基础知识，加强过程分析，注重构建物理模型，理解图像语言，抓住三条主线（1）受力与运动关系的分析（2）电路与电路
2、电阻关系的分析（3）电磁感应过程中能量转化关系的分析。规律总结1闭合电路中的感应电流在原磁场中受安培力，安培力反过来又会影响导体运动，再结合导体所受的其他力，综合地分析运动与力的关系，就形成电磁感应的力、电综合问题2电磁感应中的力、电综合，其核心为切割框或棒所受的安培力F安，由EBlv、I、F安BIl，可得速度为v时的瞬时安培力为FB2l2v/R3线框在有界磁场中运动，要注意磁场宽度、线框宽度的比较，以“窄者”为分析标准，分阶段分析4安培力做正功时，电能转化为机械能；安培力做负功，机械能转化为电能5与图象结合时，主要涉及Bt，t，Et，it图象等对于切割现象，还可涉及关于运动位移x的如Ex，i
3、x图象等，要对应图象分析每一阶段感应电动势与电流的最值、正负、线性变化，确定每一阶段在t、x横轴上的范围6图像问题大致可分为两类：一是由给出的电磁感应过程选出或画出正确的图象；二是由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量不管是何种类型，电磁感应中图象问题常需利用右手定则，楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律来分析7.自感现象中，阻碍的对象是电流的变化，而不是电流；阻碍不是阻止，只是延长了电流变化的时间，而电流变化的趋势没有改变，即由于自感使电流由“突变”改成了“缓慢变化”自感电动势总是阻碍导体中电流的变化，当导体中的电流增大时，自感电动势与原电流方向相反；当导体中的电流减小时，自感电动
4、势与原电流方向相同在通电自感中，线圈相当于阻值逐渐减小的大电阻，在断电自感中，线圈相当于电源断电瞬间，灯泡是否闪亮一下，取决于两灯泡原来电流的大小本题中若原来流过L1的电流大于流过L2的电流，则断开S瞬间，L2中的电流方向改变且突然闪亮一下一、单项选择题1物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”如图，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环，闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起某同学另找来器材再探究此实验他连接好电路，经重复实验，线圈上的套环均未动，对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是A线圈接在了直流电源上 B电源电压过
5、高C所选线圈的匝数过多 D所用套环的材料与老师的不同2如图，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属环中穿过。现将环从位置I释放，环经过磁铁到达位置II。设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为T1和T2，重力加速度大小为g，则AT1mg，T2mg BT1mg，T2mg，T2mg DT1mg3【2016上海卷】磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图方向的感应电流，则磁铁A向上运动B向下运动C向左运动D向右运动4【2016海南卷】如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距。两导线中通有大小相等、方向向下的
6、恒定电流。若Z|xx|k.CA金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向B金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向C金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向D金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向5如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈a和b，则A绕圈a输入正弦交变电流，线圈b可输出恒定电流B绕圈a输入恒定电流，穿过线圈b的磁通量一定为零C绕圈b输出的交变电流不对线圈a的磁场造成影响D绕圈a的磁场变化时，线圈b中一定有电场6在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是（ ）A将绕在磁铁上的线圈与电流表组合成一闭合回路，然后观察
7、电流表的变化B在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化C将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化D绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化7如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块A在P和Q中都做自由落体运动B在两个下落过程中的机械能都守恒C在P中的下落时间比在Q中的长D落至底部时在P中的速度比在Q中的大8很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长的竖直圆筒。一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直
8、放置，其下端与圆筒上端开口平齐。让条形磁铁从静止开始下落。条形磁铁在圆筒中的运动速率（ ）A均匀增大 B先增大，后减小 C逐渐增大，趋于不变 D先增大，再减小，最后不变9如图，在一水平、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10利用所学物理知识，可以初步了解常用的公交一卡通（IC卡）的工作原理及相关问题。IC卡内部有一个由电感线圈L和电容C构成的LC的振荡电路。公交卡上的读卡机（刷卡时“嘀”的响一声的机器
9、）向外发射某一特定频率的电磁波。刷卡时，IC卡内的线圈L中产生感应电流，给电容C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是（ ）AIC卡工作场所所需要的能量来源于卡内的电池B仅当读卡器发射该特定频率的电磁波时，IC卡才能有效工作C若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，在线圈L中不会产生感应电流DIC卡只能接收读卡器发射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信息11如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B0。使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度匀速转动半周，在线框中
10、产生感应电流。现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为A B C D 12如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中（ ）APQ中电流先增大后减小BPQ两端电压先减小后增大CPQ上拉力的功率先减小后增大D线框消耗的电功率先减小后增大13如图所示，abcd为水平放置
11、的平行“”形光滑金属导轨，间距为l。导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计。已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成角，单位长度的电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动（金属杆滑动过程中与导轨接触良好）。则A电路中感应电动势的大小为 B电路中感应电流的大小为C金属杆所受安培力的大小为 D金属杆的热功率为15如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37，宽度为0.5m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1。一导体棒MN垂直于导轨放置，质量为0.2kg，接入电路的电阻为1，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5。在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁
12、场，磁感应强度为0.8T。将导体棒MN由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为（重力加速度g取10m/s2，sin37=0.6）A2.5m/s，1W B5m/s，1W C7.5m/s，9W D15m/s，9W16如图所示，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小，将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折弯，置于磁感应强度相垂直的平面内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时，棒两端的感应电动势大小为，则等于（ ）A1/2 B C1 D18如图，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角（），其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中（）A运动的平均速度大小为 B下滑位移大小为C产生的焦耳热为 D受到的最大安培力大小为
