专题12电磁感应（讲义）--【高频考点解密】2024年高考物理二轮复习高频考点追踪与预测（江苏专用）含答案.pdf

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1、专题专题 12 电磁感应 电磁感应01 专题网络专题网络思维脑图思维脑图.102 考情分析考情分析解密高考解密高考.203 高频考点高频考点以考定法以考定法.2.2一、楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用.2二、电磁感应的相关图像问题.3三、电磁感应中的动力学问题.3四、电磁感应中的能量和动量问题.4.4.7考向 1：感应电流方向的判断.7考向 2：法拉第电磁感应定律的综合应用.7考向 3：电磁感应中的能量转化问题.804 核心素养核心素养难点突破难点突破.1005 创新好题创新好题轻松练轻松练.15新情境 1P生产生活相s.16新情境 2P前沿科技1迁移创新相结合.18专题12 电磁感应（讲义

2、）-【高频考点解密】2024年高考物理二轮复习高频考点追踪与预测（江苏专用）考点内容 要求 学习目标 楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用 II1.掌握楞次定律和电磁感应定律判断感应电流的方法 2.理解并区分电磁感应中的各种像3.掌握电磁感应中的动力学1能量和动量2电磁感应的相s像II电磁感应中的动力学II电磁感应中的能量和动量II一、楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用一、楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用1感应电流方向的判断方法1手定则即据导体在磁场中做切割磁感线动的情况行判断22楞次定律即据穿过合回路的磁通量的化情况行判断22楞次定律中阻碍=的要表形式1阻碍原磁通量的化44增减同=增离减靠=

3、22阻碍导体P磁场的相动44来拒去留=23使线圈面p扩大或缩小的趋势44增缩减扩=24阻碍原电流的化自感象44增减同=23感应电动势大小的计算情景 研究象 回路O一定合 一段直导线 或等效直导线 绕一端转动的一段导体棒 绕O于线框面内且P B 垂直的轴转动的导线框 表达式 EntEBlvE12Bl2示时刻计时 eNBScos t 二、二、电磁感应的电磁感应的相相关图像问题关图像问题 1解电磁感应像的一般n骤 1明确像的种类即是 Bt 是 t 或者 Et 1It 1Ft 1vt 1Ex 1Ix 等2 2分析电磁感应的x体过程2 3用手定则或楞次定律确定方向应s系2 4结合法拉第电磁感应定律1欧姆

4、定律1牛顿动定律等规律写出函数s系式2 5据函数s系式行数学分析如分析斜率的化1截距等2 6画像或判断像2 2电磁感应像的两个常用分析方法 1排除法定性地分析每一个过程中物理量的化增大是减小 1化快慢均匀化是非均匀化 特别是物理量的l负把握O个s注排除错误的选2 注注意过程或阶段的选一般磁场或出磁场1磁通量最大或最小1p效切割长最大或最小等是分段的s键点2 2函数法据目给条件定量地写出两个物理量之间的函数s系然后u函数s系像作出分析和判断2 三、电磁感应中三、电磁感应中的的动力学问题动力学问题 1导体棒切割磁感线的动过程分析 导体棒一般O是做匀动而是经历一个动态化过程再趋于一个稳定状态2动态分

5、析的本思路如Q 2电磁感应中动力学的分析思路 四、电磁感应中四、电磁感应中的的能量和动量问题能量和动量问题 1电磁感应中求焦耳热的O种方法 2动量定理在电磁感应象中的应用 导体棒或金属框在感应电流引起的力作用Q做非匀直线动时力的量BlqltIB=I通过导体棒或金属框的电荷量qtER总tntR总tnR总磁通量化量BSBlx2如果力是导体棒或金属框到的合力则 Imv2mv12 当目中 v1电荷量 q1动时间 t1动O移 x 时用动量定理求解更方便2 3动量恒定律在电磁感应象中的应用 在金属棒切割磁感线的系统中金属棒和导轨构r合回路如果两力等大向且它们到的w他外力的合力 0则满足动量恒条件用动量恒定

6、律求解比较方便2 0典例0典例 111 多选多选 2023河北河北高考真题高考真题如绝缘水面P四完全相同的光滑金属杆围r矩形彼m接触良好匀磁场方向竖直向Q2金属杆 213 固定O动114 同时沿箭头方向移动移动过程中金属杆围r的矩形周长保cO2 当金属杆移动到O置时 金属杆围面P初始时相同2 在m过程中 A金属杆围回路中电流方向保cO B通过金属杆截面的电荷量随时间均匀增加 C金属杆 1 力方向P动方向先相同后相 D金属杆 4 力方向P动方向先相后相同 0典例0典例 21 1 2023福建福建统考高统考高考真题考真题如M1N 是两固定在水面内的光滑行金属导轨导轨足够长且电阻忽略O计导轨间p一垂

7、直于水面向Q的匀磁场w边界OO垂直于导轨阻值恒定的两均匀金属棒 a1b均垂直于导轨放置b始终固定2a以一定初入磁场m后动过程中始终P导轨垂直且接触良好并P bO相碰2以 O 坐标原点水向l方向建立轴坐标在动过程中a的记 va 克服力做功的功率记 P2Q列 v或 P 随 x 化的像中能l确的是 ABCD 0典例0典例 311 多多选选 2023山山东东统统考高考高考真考真题题足够长 U 形导轨置在光滑水绝缘桌面P宽1m电阻O计2质量1kg1长1m1电阻1的导体棒 MN放置在导轨PP导轨形r矩形回路并始终接触良好I 和b区域内分别存在竖直方向的匀磁场磁感应分别1B和2Bw中12TB=方向向Q2用O

8、伸长的轻绳跨过固定轻滑将导轨 CD段中点P质量0 1kg的物相连绳P CD 垂直且行于桌面2如示某时刻 MN1CD 同时分别入磁场区域 I 和b并做匀直线动MN1CDP磁场边界行2MN的12m/sv=CD的2v且21vvMN 和导轨间的动摩擦因数 0.22力加大小 210m/sQ列说法l确的是 A2B的方向向P B2B的方向向Q C25m/sv=D23m/sv=0典例0典例 41 1 2023广东广东统考高统考高考真题考真题光滑绝缘的水面Pp垂直面的匀磁场磁场被分r区域a和b宽均hw俯视如a示两磁场磁感应随时间t的化如b示0时间内两区域磁场恒定方向相磁感应大小分别02B和0B一电阻R边长h的刚

9、性l方形金属框abcd放在水面Pabcd1边P磁场边界行0=t时线框ab边刚好跨过区域a的边界以v向动在时刻ab边动到距区域a的边界2h处线框的似零m时线框被固定如 a 中的虚线框示2 随后在2时间内 a区磁感应线性减小到 0 b区磁场保cO23时间内b区磁感应也线性减小到 02求 10=t时线框的力F 21.2t=时穿过线框的磁通量 323时间内线框中产生的热量Q2 考向考向 1：感应电感应电流方向的流方向的判断判断 1 2024江西江西统统考一考一模模柔性穿戴设备导电复合材料电阻率的测量需要使用一种非接触式传感器如a示传感器探头线圈置于被测材料P方给线圈通l交电流如b示电路中箭头电流l方向

10、2在324TT时间内s于涡旋电流的大小和方向俯视 Q列说法l确的是 AO断增大逆时 BO断增大时 CO断减小逆时 DO断减小时 2 多选多选 2024云云南昆南昆明明统考一统考一模模法拉第制作了最早的圆盘发电机如v示2t趣小组仿制了一个金属圆盘发电机按_连接电路2圆盘边缘P电刷 P 紧贴用导线把电刷 PP电阻 R 的 a 端连接圆盘的中心轴线 O P电阻 R的 b端连接2将该圆盘放置在垂直于盘面向外的匀磁场中磁感应大小 B2使圆盘以角 匀转动转动方向如_示2已知圆盘半径 L除电阻 R外w他电阻O计2Q列说法l确的是 A通过电阻 R 的电流方向ba B通过电阻 R 的电流方向ab C通过电阻 R

11、 的电流大小22BLR D通过电阻 R 的电流大小2BLR 考向考向 2：法拉第：法拉第电磁感应电磁感应定律的综合应用定律的综合应用 3 2024甘肃甘肃统考统考一一模模1831 法拉第发明了第一发电机示意如Q2半径r的铜盘装在 金属轴Pw边缘置于一个磁铁两极之间的狭缝铜盘边缘P轴通过导线P检流计连接2铜盘以周期T匀旋转检流计中p电流通过2已知狭缝沿半径方向的长a狭缝间匀磁场磁感应B忽略狭缝之外的磁场Q列说法l确的是 A检流计中电流方向Q向P B若铜盘旋转方向和磁场方向同时向则检流计中电流方向也向 C铜盘产生的电动势()2ara BT D铜盘产生的电动势()a ra BT 4多选多选2024福

12、建泉福建泉州州统考统考二模二模如v示光滑绝缘细圆管固定在水面P半径 r2圆管面存在方向竖直向P且均匀分_的磁场 w磁感应大小随时间的化规律如_示 0t10B均已知 竖直向Pl方向2已知当磁感应均匀化时会在圆管内产生场大小处处相等且电场线合的涡旋电场2管中p一质量 m1电荷量大小 q 的带负电小球静k开始在管内做圆周动2Q列说法l确的是 APQ看小球沿时方向动 B管内涡旋电场的场大小002B rt C小球第 2 次回到出发点时的大小002qBrmt D小球先后相邻两次回到出发点的过程中涡旋电场小球的量增大 考向考向 3：电磁感：电磁感应中的能应中的能量转化问题量转化问题 5 多选多选 2024福

13、福建建统考一统考一模模如示面xOy第一1第四象限内存在方向垂直纸面向的匀磁场 磁感应大小分别B和2B2 面内p一s于x轴的吕=形金属框abcdefgh 尺如中标注导线cdgh1彼m绝缘 w交点O于x轴P2 金属框在外力作用Q始终以v沿x轴向做匀直线动2已知金属框的总电阻,0R t=时金属框bcgf1边刚好入磁场则 A0=t时刻金属框中ab段电流的方向ua到b B2Ltv=时刻金属框中电流的大小92BLvR C2Ltv=时刻金属框在y轴方向P力的大小2294B L vR D0=t到2Ltv=时间内通过金属框横截面的电荷量258BLR 6 多选多选 2024云南云南昭昭通通统考统考模拟预模拟预测测

14、如v示一电阻O计且足够长的固定光滑行金属导轨CDEF1间距1mL=wQ端接p阻值2R=的电阻导轨面P水面间的夹角30=整个装置处于方向垂直导轨面向P的匀磁场中2一质量0.2kgm=1阻值1r=的金属棒垂直导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑P质量0 8kg.M=的物相连端细线连接金属棒的中点且沿CD方向2金属棒u静k释放后在物M的作用Q沿CD方向的O移xP时间t之间的s系如_示w中ab直线2已知在00.9s内通过金属棒的电荷量是 0.91.2s 内通过金属棒的电荷量的 2 倍力加210m/sg=金属棒P导轨始终接触良好Q列说法中l确的是 A通过金属棒的电荷量qP金属棒的O移x的s系BLxqRr=

15、+B00.9s内金属棒动的O移大小0.45m C磁感应的大小3T D01 2s.内整个回路产生的热量5.8J 1 多多选选 2024广东广东中中山中山中山市华山市华侨中侨中学校考学校考模拟预模拟预测测10 o 26 日 11 时 14 分搭载神舟十七号载人飞船的长二号 F 遥十七载火箭在酒泉卫星发射中心r功发射飞船入轨后将按照预定程序P空间站组合体行自快交会接航天器接时存在一定的相u于航天器的质量大接时产生的动能比较大了减少接过程中产生的震动和撞击接机构内部采用了电磁阻尼器耗接能量 如某电磁阻尼器的简化原理当质量块PQ移动时会带动磁心一起动磁心Q方 N 极Q列说法l确的是 A当质量块带动磁心线

16、圈P方向Q移时线圈p收缩趋势 B当质量块带动磁心Q移时通过电阻 R的电流向P C整个过程应的是动能向磁场能转换 D减小线圈匝数阻尼效果增 2 多多选选 2022山东山东枣枣庄庄统统考模拟考模拟预测预测如示在竖直面内p一半圆形区域O圆心AOD半圆的水直径区域内p磁感应大小 B1方向垂直于竖直面向的匀磁场2在 A1D两点各固定一水的光滑子一个u细导线制r的合导线框 ACDE d在两子P在导线框的 E处p一个动滑动滑Q面d物使导线处于绷紧状态2设导线框的电阻 r圆的半径 R t=0 时刻开始将导线P的 C点绕圆心 O以恒定角 A 点沿圆移动到 D 点m过程中O考虑导线中产生的磁场2在 C A 点移动

17、到 D点的过程中Q列说法l确的是 A导线框中的感应电流先沿逆时方向后沿时方向 B导线框中产生的电热242B Rr C通过导线框横截面的电荷量2BRr D导线框中感应电动势随时间 t的化s系2coseBRt=3 2018 四川四川泸州泸州 统统考考三模三模 如v示 两固定行且光滑金属轨道 MN1 PQ P水面的夹角=37M1P 之间接电阻箱 R电阻箱的阻值范围 09.9导轨在空间存在匀磁场磁场方向垂直于轨道面向P磁感应大小 B=0.5T2质量 m 的金属杆 ab 水放置在轨道Pw接入电路的阻值 r2静k释放杆 ab测得最大 vmax2改电阻箱的阻值 R得到 vmaxP R 的s系如_示2已知轨道

18、间距 L=2m力加 g=10m/s2轨道足够长且电阻O计sin37=0.6cos37=0.82则 A金属杆滑动时回路中产生的感应电流的方向是 abMpa B金属杆的质量 m=0.5kg C金属杆接入电路的阻值 r=2 D当 R=2 时杆 ab匀Q滑过程中 R两端的电压 8V 4 多多选选 2023山东山东潍潍坊坊统统考模拟考模拟预测预测如示两等高光滑的14圆轨道半径 r1间距 L轨道的电阻O计2在轨道的顶端连接p阻值 R 的电阻整个装置处在竖直向P的匀磁场中磁感应 B2p一长稍大于 L1质量 m1电阻也是 R的金属棒轨道的最PO置 cd 开始在拉力作用Q以率0v沿轨道向P做匀圆周动至 ab 处

19、则该过程中 A通过电阻的电流方向fRe B通过电阻的电荷量2BLrR C电阻P产生的热量2204rB L vR D拉力做功2208B L rvmgrR+5 多选多选 2023安徽安徽模拟预模拟预测测如边长 L1粗细均匀的等边O角形金属线框ACD固定在绝缘水面P E1 F分别边AC和边AD的中点 虚线EFP方存在着垂直于水面向外的匀磁场 虚线EFQ方存在垂直于水面向的匀磁场2已知两磁场的磁感应 B的大小随时间 t的化s系均Bkt=8 3T/sk=等边O角形ACD的每个边电阻均 R2Q列说法l确的是 A金属线框中p时方向的感应电流 B金属线框的感应电流始终保cO C在00 t的时间内通过金属线框某

20、截面的电荷量20t LR D金属线框的力大小O 6 2023浙江绍浙江绍兴兴统统考模拟考模拟预测预测如示AOC 是光滑的直角金属导轨AO竖直OC 水2质量分_均匀的金属棒 ab 长 L质量 m电阻 R两端置于导轨内2设金属杆P竖直导轨夹角 当=30时静k释放金属杆2已知空间存在着磁感应大小 B的匀磁场方向垂直纸面向O计金属导轨的电阻则 A回路中感应电流方向始终逆时方向 B整个过程中ab 棒产生的焦耳热12mgL C当=60时若 a 点大小 v则 b点大小 2v D在=30到=45过程中通过 ab 棒的电荷量2238BLR 7 多选多选 2023吉林吉林统考二统考二模模列车站时如示w刹车原理简化

21、如Q在车身Q方固定一水矩形线框利用线框入磁场时的力助列车刹车2已知列车的质量 m车身长 s线框的 ab 和 cd 长均 LL小于匀磁场的宽 线框的总电阻 R2站轨道P匀磁场区域足够长磁感应的大小 B方向竖直向P2车头入磁场瞬间的 v0列车停k前铁轨空气阻力的合力恒 f2车尾入磁场瞬间列车恰好停k2Q列说法l确的是 A列车站过程中电流方向 abcd B列车 ab 边入磁场瞬间加大小220B L vfRamR+=C列车站到停Q来的过程中线框产生的热量2012mv D车头入磁场到停k用的时间220mv RB L sfR 8 多多选选 2024云南云南曲曲靖统靖统考一模考一模如示竖直放置的=形光滑导轨

22、宽L矩形区域a和区域b的磁感应均B高和间距均 d2质量m的水金属杆u距区域aP边界2hd=处u静k释放入区域a和区域b时的相等2金属杆在导轨间的电阻RP导轨接触良好w余电阻O计力加g2则金属杆 A刚入区域a时加方向能竖直向Q B穿过区域a的时间大于穿过两磁场区域之间的时间 C穿过两磁场区域产生的总热量2mgd D穿过区域b的时间()22221B L ddmgRg 二1解答二1解答 9 2024安徽安徽统考统考一一模模如v示两行光滑足够长金属导轨固定在倾角30=的斜面Pw间距2mL=2导轨间存在垂直于斜面向P的匀磁场磁感应2TB=2两金属棒NQ和abP导轨始终保c垂直且接触良好NQ棒通过一绝缘细

23、线P固定在斜面P的拉力传感器连接 连接前 传感器已校零 细线行于导轨2已知ab棒的质量2kg,NQ棒和ab棒接入电路的电阻均2导轨电阻O计2将ab棒静k开始释放同时w施加行于导轨的外力 Fm时拉力传感器开始测量细线拉力TF作出力TF随时间 t的化像如_示力TF大小没p超出拉力传感器量程 力加 g210m/s2求 111st=时金属棒ab的大小 223st=时外力 F 的大小 3已知金属棒ab在0 3s的时间内产生的热量4.5J求段时间外力 F做的功2 10 2023宁夏宁夏石嘴石嘴山山石嘴山市石嘴山市第第三中三中学校学校考考三模三模如v示空间存在方向竖直向Q的匀磁场MN1PQ是水放置的行长直导

24、轨w间距2mL=1R和2R是并联在导轨一端的电阻且112R=126R=ab是垂直导轨放置的质量1kgm=的导体棒导轨和导体棒之间的动摩擦因数各处均相同2零时刻开始ab施加一个大小0.75NF=方向水向的恒定拉力使w静k开始沿导轨滑动滑动过程中棒始终保cP导轨垂直且良好接触 _是棒的vt象 w中O点坐标原点 w坐标0 0 AO是象在O点的切线AB是象的渐线2除1R12R以外w余部分的电阻均O计设最大静摩擦力等于滑动摩擦力2已知当棒的O移10m时w达到了最大1m/s2求结果以保留分数 1导体棒ab动中的摩擦力f的大小和磁感应B的大小 2在导体棒ab的O移10m过程中1R电阻P产生的焦耳热 3若在导

25、体棒ab的O移10m时立即将恒定拉力F撤掉m后导体棒ab滑行到停k的过程中流过2R的电量1C3求摩擦力在导体棒ab整个动过程的均功率2 新情新情境境 1P生P生产生活相产生活相ss 1 多选多选 2022广广东茂东茂名名统考二统考二模模如v示面P的一款自发电无线门铃按Q按键按键将动永磁铁动面动如_示 即能产生电能供给发射器部件接线圈两端中没p画出l常作2开按键后在簧的作用Q按键将恢复原O2s于按压按键和开按键过程中Q列说法l确的是 A连续按压和开按键过程线圈中一定产生交电流 B按压和开按键过程线圈中都产生感应电动势 C按Q门铃按键保cO动线圈中一直保cp感应电流 D按键过程簧的性势能部分转化电

26、能 2 2022广东茂广东茂名名统统考二模考二模疫情期间确保社区居家隔离察人员管技防措施p效发挥作用作人员启用了如示的门磁系统磁棒固定在门框P线圈和发射系统固定在门P当门s时穿过线圈的磁通量最大当线圈中出一定的电压1电流信号时自动触发后面的信号发射系统程向后发出警信号Q列说法中l确的是 A门磁系统的作原理是利用了电流的磁效应 B当门缓慢打开时门线圈中电压1电流较小 C门O动时线圈中会产生恒定的电流 D 将磁棒P线圈和发射系统交换O置后O能起到警的作用 3 多选多选 2023河北河北沧沧州州校考校考模拟预模拟预测测如v是游乐园常的跳楼机跳楼机的电磁式制动原理如_示2 跳楼机柱体P交分_着方向相1

27、 大小相等的匀磁场 每块磁场区域的宽均 0.8m 高均相同磁感应的大小均 1T中间椅后方固定着 100 匝矩形线圈线圈的宽略大于磁场的宽高P磁场高相同总电阻 82若某次跳楼机失去w他保u静k高处突然失Q落客P设备的总质量 640kg 力加 g 10m/s2 忽略摩擦阻力和空气阻力 则Q列说法l确的是 A线圈中电流方向始终逆时 B跳楼机的最大 8m/s C当跳楼机的 lm/s 时线圈中感应电流 20A D跳楼机最大时克服力做功的功率 12800W 4 多选多选 2023安徽淮安徽淮南南寿县寿县第一中第一中学校学校考一考一模模磁悬浮高列车在sP海已投入行数2如示就是磁悬浮的原理中 A 是圆柱形磁铁

28、B 是用高温超导材料制r的超导圆2将超导圆 B 水放在磁铁 A P方它就能在磁力的作用Q悬浮在磁铁 A 的P方空中则 A在 B 放入磁场的过程中B 中将产生感应电流当稳定后感应电流失 B在 B 放入磁场的过程中B 中将产生感应电流当稳定后感应电流存在 C若 A 的 N 极朝PB 中感应电流的方向时方向PQ看 D若 A 的 N 极朝PB 中感应电流的方向逆时方向PQ看 5 2023浙江嘉浙江嘉兴兴统统考一模考一模如示一地Q电缆探测装置圆形金属线圈沿水面O同方向动若水Oxy地面Qp一行于 y 轴且通p恒定电流 I的长直导线P1M 和 N地面P的O点线圈圆 心 P 点O于导线lP方MN行于 y轴PN

29、行于 x轴1PQs于导线PQ2则 A电流 I在 P1Q两点产生磁感应相同 B电流 I在 M1N两点产生磁感应大小MNBB=C线圈 P点匀动到 N 点过程中磁通量O D线圈沿 y 方向匀加动时产生恒定的感应电流 6 多多选选 2023重重庆万庆万州州重重庆市庆市万州第万州第二高二高级级中学校中学校联考模联考模拟预拟预测测法拉第展示人类历P第一直流发电机法拉第圆盘发电机结构示意如v示圆盘处的匀磁场的磁感应 B如_示是装了汽车防抱死制动系统ABS的传感器示意铁质齿 PP车同n转动它的侧p一个绕着线圈的磁铁当齿在接和离开磁铁时线圈中出感应电流2Q列说法l确的是 Av若圆盘O动磁体转动磁感线P盘面垂直

30、电流表的指O会偏转 Bv当圆盘的角边缘的线 v则感应电动势22Bv C_穿过线圈的磁通量会发生化则m装置是利用电磁感应象来测量车转的 D_同初的同一汽车装了 ABS 的刹车距离小O易发生侧滑 新情新情境境 2P前P前沿科技1沿科技1迁移创新相结合迁移创新相结合 7 多选多选 2023广广东东统考二统考二模模“福建号=航空母舰采用了先的电磁射技术使战机的出动效率大大提升2 如示 电源电动势 E 内阻忽略O计 电容器的电容 C 足够长的光滑水行导轨 MN1PQ 间距 L导轨间p磁感应 B 的匀磁场质量 m的导体棒 cd垂直于导轨单刀掷开s先打向 a电源给电容器充电充电完毕后再打向 b电容器放电导体

31、棒 cd在力的作用Q发射出去2O计w他阻力Q列说法l确的是 A导体棒达到最大时通过导体棒的电流零 B导体棒能达到的最大22CEBLCB Lm+C该过程中力导体棒的量等于导体棒动量的化 D导体棒以最大发射出去后电容器存储的电荷量零 8 2024山东山东模拟模拟预预测测代汽车中p一种先的制动系统防抱死ABS系统它让车在制动时O是完全刹死而是p一定的滚动w原理如示2铁质齿 P P车同n转动2端p一个绕p线圈的磁体M 是一个电流检测器2当车带动齿转动时线圈中会产生感应电流2是u于齿靠线圈时被磁化使线圈中的磁场增大齿离开线圈时使线圈中磁场减小而能使线圈中产生感应电流2个电流经电子装置放大后能制制动机构2

32、齿 P 示O置按时方向转过 角的过程中通过 M的感应电流的方向是 A总是向 B总是向 C先向然后向 D先向然后向 9 2023福建龙岩福建龙岩校考校考模拟预模拟预测测2022 6 os首艘完全自设计建的航母福建舰=Q水亮相除了引人注目的电磁射系统外 电磁阻拦索也是航母的心战斗力=之一 w原理是利用电磁感应产生的阻力快全地降P舰载机着舰的2如示电磁阻拦系统的简化原理舰载机着舰时s动力系统通过绝缘阻拦索拉Q轨道P的一金属棒 ab金属棒 ab 瞬间P舰载机共并P之一起在磁场中减滑行至停Q2已知舰载机质量 M金属棒质量 m接入导轨间电阻 r两者以共同 v0入磁场2轨道端点 MP间电阻 RO计w它电阻2

33、行导轨 MNP PQ间距 L 轨道间p竖直方向的匀磁场磁感应 B2除力外舰载机系统w它阻力均O计2求 1 舰载机和金属棒一起动的最大加 a 2 舰载机减过程电阻 R P产生的热量 3舰载机减过程通过的O移 x的大小2 10 2023贵州贵州校校联考联考一模一模某t趣小组了研究电磁阻尼的原理设计了如示的装置行实验水行金属导轨MN1PQ间距0.2mL=处于方向竖直向Q1磁感应大小1TB=的匀磁场中导轨端接p阻值0.1R=的定值电阻2绕过定滑1O和动滑2O的细绳一端连接质量0.1kgm=1电阻0.1r=1长 L 的导体棒 a另一端固定在天花P动滑P悬d质量0.2kgm=的物 b1导体棒a 始终保c水

34、并垂直于导轨且P导轨接触良好2物 b距离地面的高3mh=刚开始 a1b 均处于静k状态2释放物 b物 b 落地前瞬间导体棒 a 的达到最大且导体棒 a未到达定滑处O计导轨电阻一切摩擦O计滑质量力加210 m/sg=求 1导体棒 a 的最大 2物 b开始动到落地的过程中电阻 R 产生的焦耳热RQ2 专题专题 12 电磁电磁感感应应 01 专题网络专题网络思维脑图思维脑图.1 02 考情分析考情分析解密高考解密高考.2 03 高频考点高频考点以考定法以考定法.2 .2 一、楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用.2 二、电磁感应的相关图像问题.3 三、电磁感应中的动力学问题.3 四、电磁感应中的能量和

35、动量问题.4 .4 .8 考向 1：感应电流方向的判断.8 考向 2：法拉第电磁感应定律的综合应用.9 考向 3：电磁感应中的能量转化问题.11 04 核心素养核心素养难点突破难点突破.14 05 创新好题创新好题轻松练轻松练 .25 新情境 1P生产生活相s.25 新情境 2P前沿科技1迁移新相结合.29 考点内容 要求 学习目标 楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用 II 1.掌握楞次定律和电磁感应定律判断感应电流的方法 2.理解并区V电磁感应中的各种像 3.掌握电磁感应中的力学1能量和量2 电磁感应的相s像 II 电磁感应中的力学 II 电磁感应中的能量和量 II 一、一、楞次定律和楞次定

36、律和法法拉第电磁感应定拉第电磁感应定律律的应用的应用 1感应电流方向的判断方法 1手定即据导体在磁场中做W割磁感线的情况行判断2 2楞次定律即据穿过合回路的磁通量的化情况行判断2 2楞次定律中阻碍=的要表形式 1阻碍原磁通量的化44增减同=增离减靠=2 2阻碍导体P磁场的相44来拒去留=2 3使线圈面p扩大或缩小的势44增缩减扩=2 4阻碍原电流的化自感象44增减同=2 3感应电势大小的计算 情景 研究象 回路O一定合 一段直导线 或等效直导线 绕一端转的一段导体棒 绕O于线框面内且P B 垂直的轴转的导线框 表达式 Ent EBlv E12Bl2 示时刻计时 eNBScos t 二、二、电磁

37、感应的电磁感应的相相关图像问题关图像问题 1解电磁感应像的一般n骤 1明确像的种类即是 Bt 是 t 或者 Et 1It 1Ft 1vt 1Ex 1Ix 等2 2V析电磁感应的x体过程2 3用手定或楞次定律确定方向应s系2 4结合法拉第电磁感应定律1欧姆定律1牛顿定律等规律写出函数s系式2 5据函数s系式行数学V析如V析斜率的化1截距等2 6画像或判断像2 2电磁感应像的两个常用V析方法 1排除法定性地V析每一个过程中物理量的化增大是减小 1化快慢均匀化是非均匀化 特别是物理量的l负把握O个s注排除错误的选2 注注意过程或阶段的选一般磁场或出磁场1磁通量最大或最小1p效W割长最大或最小等是V段

38、的s键点2 2函数法据目给条件定量地写出两个物理量之间的函数s系然后u函数s系像作出V析和判断2 三、电磁感应中三、电磁感应中的的动力学问题动力学问题 1导体棒W割磁感线的过程V析 导体棒一般O是做匀而是经历一个态化过程再于一个稳定状态2态V析的本思路如Q 2电磁感应中力学的V析思路 四、电磁感应中四、电磁感应中的的能量和动量问题能量和动量问题 1电磁感应中求焦耳热的O种方法 2量定理在电磁感应象中的应用 导体棒或金属框在感应电流引起的力作用Q做非匀直线时力的量BlqltIB=I通过导体棒或金属框的电荷量qtER总tntR总tnR总磁通量化量BSBlx2如果力是导体棒或金属框到的合力 Imv2

39、mv12 当目中 v1电荷量 q1时间 t1O移 x 时用量定理求解更方便2 3量恒定律在电磁感应象中的应用 在金属棒W割磁感线的系统中金属棒和导轨构r合回路如果两力等大向且它们到的w他外力的合力 0满足量恒条件用量恒定律求解较方便2 0典例0典例 111 多选多选 2023河北河北高考真题高考真题如绝缘水面P四完全相同的Z滑金属杆围r矩形彼m接触良好匀磁场方向竖直向Q2金属杆 213 固定O114 同时沿箭头方向移移过程中金属杆围r的矩形周长保cO2 当金属杆移到O置时 金属杆围面P初始时相同2 在m过程中 A金属杆围回路中电流方向保cO B通过金属杆截面的电荷量随时间均匀增 C金属杆 1

40、力方向P方向Y相同后相 D金属杆 4 力方向P方向Y相后相同 0答案1CD 0解1 A u数学知识知金属杆围回路的面Y增大后减小 金属杆围回路内磁通量Y增大后减小据楞次定律知电流方向Y沿逆时方向后沿时方向故 A 错误 Bu于金属杆围回路的面非均匀化故感应电流的大小O恒定故通过金属杆截面的电荷量随时间O是均匀增的故 B 错误 CDuP述V析再据手定知金属杆 1 力方向P方向Y相同后相金属杆 4 力方向P方向Y相后相同故 CD l确2 故选 CD2 0典例0典例 21 1 2023福建福建统考高统考高考真题考真题如M1N 是两固定在水面内的Z滑行金属导轨导轨足够长且电阻忽略O计导轨间p一垂直于水面

41、向Q的匀磁场w边界OO垂直于导轨阻值恒定的两均匀金属棒 a1b均垂直于导轨放置b始终固定2a以一定初入磁场m后过程中始终P导轨垂直且接触良好并P bO相碰2以 O 坐标原点水向l方向建立轴坐标在过程中a的记 va 克服力做的率记 P2Q列 v或 P 随 x 化的像中能l确的是 ABCD 0答案1A 0解1AB设导轨间磁场磁感应 B导轨间距 L金属棒总电阻 Ru意导体棒 a 入磁场后到水向的力作用做减据量定理p0Ftmvmv=据FBIL=EIR=EBLv=得22B L vFR=因xvt=联立得220B LxmvmvR=据表达式知 vP xr一次函数s系故 A l确B 错误 CDa 克服力做的率2

42、22022222B LB LvRRB LPFvvxmR=故Px像开口向P的抛物线u于 F和 v都在减小故 P在减小,故 CD 错误2 故选 A2 0典例0典例 311 多多选选 2023山山东东统统考高考高考真考真题题足够长 U 形导轨置在Z滑水绝缘桌面P宽1m电阻O计2质量1kg1长1m1电阻1的导体棒 MN放置在导轨PP导轨形r矩形回路并始终接触良好I 和b区域内V别存在竖直方向的匀磁场磁感应V别1B和2Bw中12TB=方向向Q2用O伸长的轻绳跨过固定轻滑将导轨 CD段中点P质量0 1kg的物相连绳P CD 垂直且行于桌面2如示某时刻 MN1CD 同时V别入磁场区域 I 和b并做匀直线MN

43、1CDP磁场边界行2MN的12m/sv=CD的2v且21vvMN 和导轨间的摩擦因数 0.22力大小210m/sQ列说法l确的是 A2B的方向向P B2B的方向向Q C25m/sv=D23m/sv=0答案1BD 0解1AB导轨的21vv因m导体棒力V析知导体棒到向的摩擦力以向的力 摩擦力大小2Nfmg=导体棒的力大小12NFf=u手定知导体棒的电流方向NMDCN导体框到向的摩擦力向的拉力和向的力力大小201NFfm g=u手定知2B的方向垂直直面向A 错误 B l确 CD导体棒V析11FB IL=导体框V析22FB IL=电路中的电流1122B LvB LvIr=联立解得23m/sv=C 错误

44、 D l确 故选 BD2 0典例0典例 41 1 2023广东广东统考高统考高考真题考真题Z滑绝缘的水面Pp垂直面的匀磁场磁场被Vr区域a和b宽均hw俯视如a示两磁场磁感应随时间t的化如b示0时间内两区域磁场恒定方向相磁感应大小V别02B和0B一电阻R边长h的性l方形金属框abcd放在水面Pabcd1边P磁场边界行0=t时线框ab边好跨过区域a的边界以v向在时刻ab边到距区域a的边界2h处线框的似零m时线框被固定如 a 中的虚线框示2 随后在2时间内 a区磁感应线性减小到 0 b区磁场保cO23时间内b区磁感应也线性减小到 02求 10=t时线框的力F 21.2t=时穿过线框的磁通量 323时

45、间内线框中产生的热量Q2 0答案1 12209B h vFR=方向水向 220310B h=32404=B hQR 0解1 1u知0=t时线框W割磁感线的感应电势00023=+=EB hvB hvB hv 感应电流大小03=B hvEIRR 的力22000003392B hvB hvB h vFBhBhRRR=+=方向水向 2在时刻ab边到距区域a的边界2h处线框的似零m时线框被固定1.2t=时穿过线框的磁通量20003111.62210B hB hhB hh=方向垂直纸面向 323时间内b区磁感应也线性减小到 0p2200122=BhB hEt 感应电流大小202=B hEIRR 23时间内

46、线框中产生的热量24204=B hQI RtR 考向考向 1：感应电感应电流方向的流方向的判断判断 1 2024江西江西统统考一考一模模柔性穿戴设备导电复合材料电阻率的测量需要使用一种非接触式传感器如a示传感器探头线圈置于被测材料P方给线圈通l交电流如b示电路中箭头电流l方向2在324TT时间内s于涡旋电流的大小和方向俯视 Q列说法l确的是 AO断增大逆时 BO断增大时 CO断减小逆时 DO断减小时 0答案1D 0解1u意知在324TT时间内电路中的电流P原电流方向相且O断增大被测材料的原磁场方向竖直向P据楞次定律知被测材料的感应磁场方向竖直向Qu定知在被测材料P的涡流方向时 俯视 因324T

47、T时间内it像的斜率O断减小 感应磁场化率O断减小 u法拉第电磁感应定律BEnnStt=欧姆定律EIR=知被测材料P的涡流大小O断减小2 故选 D2 2 多选多选 2024云云南昆南昆明明统考一统考一模模法拉第v作了最早的圆盘发电机如v示2t趣小组仿v了一个金属圆盘发电机按_连接电路2圆盘边缘P电w P 紧贴用导线把电w PP电阻 R 的 a 端连接圆盘的中心轴线 O P电阻 R的 b端连接2将圆盘放置在垂直于盘面向外的匀磁场中磁感应大小 B2使圆盘以角 匀转转方向如_示2已知圆盘半径 L除电阻 R外w他电阻O计2Q列说法l确的是 A通过电阻 R 的电流方向ba B通过电阻 R 的电流方向ab

48、 C通过电阻 R 的电流大小22BLR D通过电阻 R 的电流大小2BLR 0答案1AC 0解1AB转的圆盘看ru无数沿着半径的导体棒组r每导体棒均W割磁感线而产生感应电势产生感应电流据手定圆盘P感应电流圆周边缘流向圆心 O 点如_示得通过电阻 R 的电流方向ba故 A l确B 错误 CD圆盘产生的感应电势EBLv=而12vL=联立解得212EBL=据欧姆定律得通过电阻 R 的电流大小22REIRBL=故 C l确D 错误2 故选 AC2 考向考向 2：法拉第：法拉第电磁感应电磁感应定律的综合应用定律的综合应用 3 2024甘肃甘肃统考统考一一模模1831 法拉第发明了第一发电机示意如Q2半径

49、r的铜盘装在金属轴Pw边缘置于一个磁铁两极之间的狭缝铜盘边缘P轴通过导线P检流计连接2铜盘以周期T匀旋转检流计中p电流通过2已知狭缝沿半径方向的长a狭缝间匀磁场磁感应B忽略狭缝之外的磁场Q列说法l确的是 A检流计中电流方向Q向P B若铜盘旋转方向和磁场方向同时向检流计中电流方向也向 C铜盘产生的电势()2ara BT D铜盘产生的电势()a ra BT 0答案1C 0解1A据手定知检流计中电流方向 P 向 Q故 A 错误 B据手定知若铜盘旋转方向和磁场方向同时向检流计中电流方向O故 B 错误 CD铜盘产生的电势()(2)2raraaBTEaBr=+故 C l确 D 错误2 故选 C2 4多选多

50、选2024福建泉福建泉州州统考统考二模二模如v示Z滑绝缘细圆管固定在水面P半径 r2圆管面存在方向竖直向P且均匀V_的磁场 w磁感应大小随时间的化规律如_示 0t10B均已知 竖直向Pl方向2已知当磁感应均匀化时会在圆管内产生场大小处处相等且电场线合的涡旋电场2管中p一质量 m1电荷量大小 q 的带负电小球静k开始在管内做圆周2Q列说法l确的是 APQ看小球沿时方向 B管内涡旋电场的场大小002B rt C小球第 2 次回到出发点时的大小002qBrmt D小球Y后相邻两次回到出发点的过程中涡旋电场小球的量增大 0答案1BC 0解1A据_知磁场均匀增 u楞次定律结合定知合电场线的方向时 PQ看