《高考物理 考前三个月 第1部分 专题9 电磁感应课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理 考前三个月 第1部分 专题9 电磁感应课件.ppt（118页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题9电磁感应1.(多选)(2015新课标全国19) 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1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()真题示例图1A.圆盘上产生了感应电动势B.圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动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解析当圆盘转动时，圆盘的半径切割磁针产生的磁场的磁感线，产生感应电动势，
2、选项A正确.如题图所示，铜圆盘上存在许多小的闭合回路，当圆盘转动时，穿过小的闭合回路的磁通量发生变化，回路中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流阻碍其相对运动，但抗拒不了相对运动，故磁针会随圆盘一起转动，但略有滞后，选项B正确；在圆盘转动过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量始终为零，选项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方向沿圆盘轴线方向，会使磁针沿轴线方向偏转，选项D错误.答案AB2.(2015安徽理综19)如图2所示，abcd为水平放置的平行“ ”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
3、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()图2答案B3.(2015山东理综19)如图3甲，R0为定值电阻，两金属圆环固定在同一绝缘平面内.左端连接在一周期为T0的正弦交流电源上，经二极管整流后，通过R0的电流i始终向左，其大小按图乙所示规律变化.规定内圆环a端电势高于b端时，a、b间的电压uab为正，下列uabt图象可能正确的是()图3同理可知0.25T0t0.5T0时，uab0，且|uab|逐渐增大；0.5T0T0内重复00.5T0的变化规律.故选项C正确.答案C4.(2014新课标全国25)半径分别为r和2r的同心圆形导轨
4、固定在同一水平面内，一长为r、质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图4所示.整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下.在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有一阻值为R的电阻(图中未画出).直导体棒在水平外力作用下以角速度绕O逆时针图4匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触.设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒和导轨的电阻均可忽略.重力加速度大小为g.求：(1)通过电阻R的感应电流的方向和大小；解析根据右手定则，得导体棒AB上的电流方向为BA，故电阻R上的电流方向为CD.而vAr，vB2r根据法拉第电磁感
5、应定律，导体棒AB上产生的感应电动势EBrv(2)外力的功率.解析根据能量守恒定律，外力的功率P等于安培力与摩擦力的功率之和，即PBIrvfv，而fmg1.题型特点(1)考查楞次定律的应用问题；(2)考查电磁感应中的图象问题；(3)考查法拉第电磁感应定律和楞次定律的综合应用问题，如电路问题、图象问题、动力学问题、能量问题等.考纲解读2.命题趋势(1)综合考查楞次定律、法拉第电磁感应定律及电路、安培力等相关知识.(2)考查学生的识图能力，由图象获取解题信息的能力.(3)电流恒定时，考查焦耳定律、电功率的相关知识.(4)电流变化时，考查不同能量的转化问题.(5)与牛顿第二定律、运动学结合的动态分析
6、问题.(6)电磁感应中的安培力问题、涉及受力分析及功能关系的问题.内容索引考题一楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用考题二电磁感应的图象问题考题三电磁感应中的电路问题考题四电磁感应中的动力学、能量转化问题专题综合练考题一楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用1.(2015新课标全国15)如图5，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()图5答案C2.半径为r的带缺口刚性金属圆环在纸面上固定放置，并处在变化的磁场中，在圆环的缺口两端引出两根
7、导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图6甲所示.磁场的方向垂直于纸面，规定垂直纸面向里为正方向，磁感应强度变化规律如图乙所示.则以下说法正确的是()图6解析第2 s内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带正电，金属板下极板带负电，故A正确；第3 s内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带正电，金属板下极板带负电，故B错误；根据法拉第电磁感应定律可知，第2 s末感应电动势不变，则两极板之间的电场强度大小不为零，故C错误；答案A3.如图7所示的圆形线圈共n匝，电阻为R，过线圈中心O垂直于线圈平面的直线上有A、B两点，A、B两点的距离为L，A、B关于O点对称.一条形磁铁开
8、始放在A点，中心与O点重合，轴线与A、B所在直线重合，此时线圈中的磁通量为1，将条形磁铁以速度v匀速向右移动，轴线始终与直线重合，磁铁中心到O点时线圈中的磁通量为2，下列说法正确的是()图7解析磁铁在A点时，线圈中的磁通量为1，故通过一匝线圈的磁通量也为1，与匝数无关，故A错误；磁铁从A到B的过程中，磁通量先增加后减小，磁通量的变化量为零，故平均感应电动势为零，故平均感应电流为零，故通过线圈某一截面的电荷量为零，故C、D错误.答案B1.楞次定律中“阻碍”的表现(1)阻碍磁通量的变化(增反减同).(2)阻碍物体间的相对运动(来拒去留).(3)阻碍原电流的变化(自感现象).知识小结2.楞次定律和右
9、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.如图8所示，边长为L的菱形由两个等边三角形abd和bcd构成，在三角形abd内存在垂直纸面向外的磁感应强度为B的匀强磁场，在三角形bcd内存在垂直纸面向里的磁感应强度也为B的匀强磁场.一个边长为L的等边三角形导线框efg在纸面内向右匀速穿过磁场，顶点e始终在直线ab上，底边gf始终与直线dc重合.规定逆时针方向为电流的正方向，在导线框通过磁场的过程中，感应电流随位移变化的图象是()考题二电磁感应的图象问题图8L2L过程中，继续移动gm切割磁感线，产生感应电动势
10、，L有gm，逐渐减小，直至全部出磁场电流为零，故A正确.答案A图9可推出：EktR对金属棒在沿导轨方向列出动力学方程FBIlma，可见Ft图象是一条斜率大于零且与F轴正半轴有交点的直线，故C错误；答案B6.(多选)如图10甲所示，将长方形导线框abcd垂直磁场方向放入匀强磁场B中，规定垂直ab边向右为ab边所受安培力F的正方向，F随时间的变化关系如图乙所示.选取垂直纸面向里为磁感应强度B的正方向，不考虑线圈的形变，则B随时间t的变化关系可能是下列选项中的()图10解析由题图乙可知01 s内FS2，如图25甲、乙所示.匀强磁场仅存在于相对磁极之间，磁感应强度大小为B，其他地方的磁场忽略不计.金属
11、线框M水平放在磁场上边界的狭缝间，线框平面与磁场方向平行，开始运动时可认为M的aa边和bb边都处在磁场中，线框N在线框M的正上方，与线框M相距为h，两线框均从静止开始同时释放，其平面在下落过程中保持水平，设磁场区域在竖直方向足够长，不计空气阻力及两线框间的相互作用.1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 10图251 12 23 34 45 56 67 78 89 910 10(1)求线框N刚进入磁场时产生的感应电流；刚进入磁场时切割磁感线，有：E2BLv1由闭合电路欧姆定律可得：1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 10由电阻定律可得：1 12 23
12、 34 45 56 67 78 89 910 10(2)在下落过程中，若线框N恰能追上线框M.追上时线框M下落高度为H，追上线框M之前线框N一直做减速运动，求该过程中线框N产生的焦耳热.解析以线框M为研究对象，当线框在磁场中运动达到匀速时，设速度为v2，线框所受重力：Gmg4LS1dg安培力：F2BIML切割电动势：E2BLv21 12 23 34 45 56 67 78 89 910 10匀速时受力平衡：GF1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 10由上式可知匀速运动速度与导线截面积无关，所以两线框匀速运动速度相同，均为v2.由此可知当线框N恰好追上M时，两者速度相等1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 10
