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《2018屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 板塊一 專題突破復(fù)習(xí) 專題四 電路與電磁感應(yīng) 第二講 電磁感應(yīng)及綜合應(yīng)用學(xué)案》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第二講 電磁感應(yīng)及綜合應(yīng)用[知識(shí)建構(gòu)][高考調(diào)研]1.考查方向：①結(jié)合閉合電路的歐姆定律，利用楞次定律或右手定則判斷感應(yīng)電流的方向以及大小計(jì)算．②結(jié)合牛頓第二定律，對(duì)導(dǎo)體棒切割磁感線的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)分析．③結(jié)合圖象，應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路的歐姆定律、電功率、功能關(guān)系等規(guī)律，解決電磁感應(yīng)的綜合問題．2.常用的思想方法：①圖象法．②微元法．③排除法．④等效法．[答案] (1)楞次定律與右手定則的關(guān)系楞次定律右手定則研究對(duì)象整個(gè)閉合導(dǎo)體回路閉合導(dǎo)體回路的一部分適用范圍磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電流的各種情況一段導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)關(guān)系右手定則是楞次定律的特殊情況
2、(2)公式：E＝nn：線圈的匝數(shù)，ΔΦ：磁通量的變化量，Δt：對(duì)應(yīng)于ΔΦ所用的時(shí)間，：磁通量的變化率．(3)解決電路問題的基本思路①找電源：哪部分電路產(chǎn)生了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，則這部分電路就是電源．②由法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，根據(jù)楞次定律或右手定則確定出電源的正負(fù)極．a(chǎn)．在外電路，電流從正極流向負(fù)極；在內(nèi)電路，電流從負(fù)極流向正極．b．存在雙感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的問題中，要求出總的電動(dòng)勢(shì)．③正確分析電路的結(jié)構(gòu)，畫出等效電路圖．a(chǎn)．內(nèi)電路：“切割”磁感線的導(dǎo)體和磁通量發(fā)生變化的線圈都相當(dāng)于“電源”，該部分導(dǎo)體的電阻相當(dāng)于內(nèi)電阻．b．外電路：除“電源”以外的電路即外電路．④運(yùn)用閉
3、合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路特點(diǎn)、電功率等列方程求解．(4)動(dòng)力學(xué)問題基本思路：導(dǎo)體受外力運(yùn)動(dòng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電流導(dǎo)體受安培力―→合外力變化加速度變化―→速度變化.考向一 楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用[歸納提煉]1．感應(yīng)電流方向的判斷方法(1)右手定則，即根據(jù)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情況進(jìn)行判斷．(2)楞次定律，即根據(jù)穿過閉合回路的磁通量的變化情況進(jìn)行判斷．2．楞次定律中“阻礙”的主要表現(xiàn)形式(1)阻礙原磁通量的變化——“增反減同”．(2)阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)——“來拒去留”．(3)使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)——“增縮減擴(kuò)”．(4)阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)——“增反減
4、同”．3．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的計(jì)算(1)法拉第電磁感應(yīng)定律：E＝n，適用于普遍情況．(2)E＝Blv，適用于導(dǎo)體棒切割磁感線的情況．(3)E＝Bl2ω，適用于導(dǎo)體棒旋轉(zhuǎn)切割磁感線的情況． (多選)(2017·全國(guó)卷Ⅱ)兩條平行虛線間存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與紙面垂直．邊長(zhǎng)為0.1m、總電阻為0.005Ω的正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi)，cd邊與磁場(chǎng)邊界平行，如圖(a)所示．已知導(dǎo)線框一直向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，cd邊于t＝0時(shí)刻進(jìn)入磁場(chǎng)．線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖線如圖(b)所示(感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)取正)．下列說法正確的是( )A．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0
5、.5TB．導(dǎo)線框運(yùn)動(dòng)速度的大小為0.5m/sC．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向外D．在t＝0.4s至t＝0.6s這段時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框所受的安培力大小為0.1N[思路點(diǎn)撥] 線框進(jìn)入磁場(chǎng)，根據(jù)右手定則或楞次定律能判斷出磁場(chǎng)方向，結(jié)合圖象分析出線框運(yùn)動(dòng)的速度，從圖象上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小能計(jì)算出磁感應(yīng)強(qiáng)度與安培力．[解析] 由E－t圖象可知，線框經(jīng)過0.2s全部進(jìn)入磁場(chǎng)，則速度v＝＝m/s＝0.5m/s，選項(xiàng)B正確；E＝0.01V，根據(jù)E＝BLv可知，B＝0.2T，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)楞次定律可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向外，選項(xiàng)C正確；在t＝0.4s至t＝0.4s這段時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框中
6、的感應(yīng)電流I＝＝A＝2A，所受的安培力大小F＝BIL＝0.04N，選項(xiàng)D錯(cuò)誤，故選BC.[答案] BC用法拉第電磁感應(yīng)定律求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)常見情況與方法情景圖研究對(duì)象回路(不一定閉合)一段直導(dǎo)線(或等效成直導(dǎo)線)繞一端轉(zhuǎn)動(dòng)的一段導(dǎo)體棒繞與B垂直的軸轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)線框表達(dá)式E＝nE＝BLvsinθE＝BL2ωE＝NBSωsinωt[熟練強(qiáng)化]1．(2017·全國(guó)卷Ⅲ)如圖，在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一U形金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與磁場(chǎng)垂直．金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS，一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi)，線框與導(dǎo)軌共面．現(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)開始
7、的瞬間，關(guān)于感應(yīng)電流的方向，下列說法正確的是( )A．PQRS中沿順時(shí)針方向，T中沿逆時(shí)針方向B．PQRS中沿順時(shí)針方向，T中沿順時(shí)針方向C．PQRS中沿逆時(shí)針方向，T中沿逆時(shí)針方向D．PQRS中沿逆時(shí)針方向，T中沿順時(shí)針方向[解析] 金屬桿PQ向右切割磁感線，根據(jù)右手定則可知PQRS中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向；原來T中的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，金屬桿PQ中的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，使得穿過T的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知T中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，綜上所述，可知A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確．[答案]
