2018版高考物理(江苏专用)大一轮复习讲义(课件)第九章 电磁感应 45分钟章末验收卷

第3节电磁感应定律的综合应用知识点1电磁感应中的电路问题1．内电路和外电路(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于电源．(2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻，其余部分是外电路．2．电源电动势和路端电压(1)电动势：E＝Bl v或E＝n ΔΦΔt.(2)路端电压：U＝IR＝E－Ir. 知识点2电磁感应的图象问题图象类型(1)磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动势E和感应电流I随时间t 变化的图象，即B-t图象、Φ-t图象、E-t图象和I-t图象(2)对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，还常涉及感应电动势E和感应电流I随位移x变化的图象，即E-x图象和I-x图象问题类型(1)由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量(3)利用给出的图象判断或画出新的图象应用知识左手定则、安培定则、右手定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿定律、函数图象知识等知识点3电磁感应现象中能量的问题1．能量的转化感应电流在磁场中受安培力，外力克服安培力做功，将其他形式的能转化为电能，电流做功再将电能转化为内能．2．实质 电磁感应现象的能量转化，实质是其他形式的能和电能之间的转化．3．电磁感应现象中能量的三种计算方法(1)利用克服安培力求解：电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功．(2)利用能量守恒求解：机械能的减少量等于产生的电能．(3)利用电路特征来求解：通过电路中所产生的电热来计算．知识点4 电磁感应中的动力学问题1．安培力的大小⎭⎪⎬⎪⎫安培力公式：F A ＝BIl 感应电动势：E ＝Bl v 感应电流：I ＝E R ⇒F A ＝B 2l 2v R 2．安培力的方向(1)用左手定则判断：先用右手定则判断感应电流的方向，再用左手定则判定安培力的方向．(2)用楞次定律判断：安培力的方向一定与导体切割磁感线的运动方向相反．3．安培力参与物体的运动导体棒(或线框)在安培力和其他力的作用下，可以做加速运动、减速运动、匀速运动、静止或做其他类型的运动，可应用动能定理、牛顿运动定律等规律解题．1．正误判断(1)闭合电路的欧姆定律同样适用于电磁感应电路．(√)(2)“相当于电源”的导体棒两端的电压一定等于电源的电动势．(×)(3)电流一定从高电势流向低电势．(×)(4)在有安培力的作用下，导体棒不能做加速运动．(×)(5)电路中的电能增加，外力一定克服安培力做了功．(√)。

解析：根据通电导线周围的磁场分布情况，可知线圈从北向 南运动的过程中穿过线圈的磁感线向下先增加后减少到零， 然后磁感线向上先增加后减少． 答案：BC
当电路的部分导体做切割磁感线运动时，感应电流的方向 既可以用右手定则判断也可以用楞次定律判断，两种方法 的结论应该是一致的．有时对电路的结构认识不清，确定 回路的磁通量的变化情况，导致判断错误．
2. 楞次定律的使用步骤
3. 楞次定律与右手定则的比较楞次Βιβλιοθήκη 律右手定则研究 对象
适用 范围
整个闭合回路
闭合电路中切割磁感 线运动的部分导 体
适用于由磁通量变化 适用于一段导体在磁
引起感应电流的
场中做切割磁感
各种情况
线运动
电阻 R、电容 C 与一线圈连成闭合电路，条形磁铁 静止于线圈的正上方，N 极朝下，如图所示．现使磁铁 开始自由下落，在 N 极接近线圈上端的过程中，流过 R 的电流方向和电容器极板的带电情况是( )
考纲点击
1. 电磁感 应现象 Ⅰ
2. 磁通量 Ⅰ
3. 法拉第 电磁感 应定律 Ⅱ
4. 楞次定 律Ⅱ
5. 自感、 涡流Ⅰ
备考导读
1. 本章以电场、磁场等知识为基础，研究电磁 感应的一系列现象，综合性较强．复习时应 深刻理解各知识(特别是两个定律)的内涵与 外延，注意熟悉和掌握综合性试题的分析思 路和方法，培养综合运用这些知识分析、解 决实际问题的能力．
右手定则、左手定则和安培定则的区别和应用
1. 三个定则的区别
三个定则
应用对象
使用方法
安培定则
判断电流产生磁场方向，因电而 生磁
右手握住螺线管或导线
左手定则
判断安培力、洛伦兹力的方向， 因电而受力

一般电磁感应电路的分析与计算
(2016·石家庄质检)如图甲所示，两根足够长的平行光 滑金属导轨 MN、PQ 被固定在水平面上，导轨间距 l＝0.6 m， 两导轨的左端用导线连接电阻 R1 及理想电压表 V，电阻为 r ＝2 Ω 的金属棒垂直于导轨静止在 AB 处；右端用导线连接 电阻 R2，已知 R1＝2 Ω，R2＝1 Ω，导轨及导线电阻均不计．在 矩形区域 CDFE 内有竖直向上的磁场，CE＝0.2 m，磁感应 强度随时间的变化规律如图乙所示．
[答案](1)0.3 V (2)0.27 N (3)0.09 J
含容电磁感应电路的分析与计算
在同一水平面的光滑平行导轨 P、Q 相距 l＝1 m，导 轨左端接有如图所示的电路．其中水平放置的平行板电容器 两极板 M、N 相距 d＝10 mm，定值电阻 R1＝R2＝12 Ω，R3 ＝2 Ω，金属棒 ab 的电阻 r＝2 Ω，其他电阻不计．磁感应强 度 B＝0.5 T 的匀强磁场竖直穿过导轨平面，当金属棒 ab 沿 导轨向右匀速运动时，悬浮于电容器两极板之间，
质量 m＝1×10－14 kg，电荷量 q＝－1×10－14 C 的微粒恰好 静止不动．取 g＝10 m/s2，在整个运动过程中金属棒与导轨 接触良好．且速度保持恒定．试求：
(1)匀强磁场的方向； (2)ab 两端的路端电压； (3)金属棒 ab 运动的速度．
[审题突破] 本题可按以下思路进行求解：
第九章 电磁感应
第三节 电磁感应中的电路和图象问题
一、电磁感应中的电路问题
1．内电路和外电路 (1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于 ___电__源____． (2) 该 部 分 导 体 的 电 阻 或 线 圈 的 电 阻 相 当 于 电 源 的 ____内__阻____，其余部分是__外__电__阻__．

第2 节
法拉第电磁感应定律
第一页，共43页。
1 课前回顾(huígù)·基础速串 2 课堂(kètáng)提能·考点全通
3 课后演练(yǎn liàn)·逐点过关
第二页，共43页。
课 前 回 顾· 基 础速 串
宏观整合，微观(wēiguān)提醒，回顾旧知 短平快
第三页，共43页。
宏观 ·循图忆知
第十六页，共43页。
3．如图 1 所示，螺线管匝数 n＝1 500 匝，横截面积 S＝20 cm2，
螺线管导线电阻 r＝1 Ω，电阻 R＝4 Ω。螺线管所在空间存在
着向右的匀强磁场，磁感应强度大小随时间的变化如图 2 所
示，下列说法正确的是
()
A．电阻 R 的电流方向是从 A 到 C B．感应电流的大小随时间均匀增大 C．电阻 R 两端的电压为 6 V D．C 点的电势为 4.8 V
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突破点(一) 法拉第电磁感应定律的应用(师生共研类)
1．法拉第电磁感应定律的理解 (1)感应电动势的大小由线圈的匝数和穿过线圈的磁通量 的变化率ΔΔΦt 共同决定，而与磁通量 Φ 的大小、变化量 ΔΦ 的 大小没有必然联系。 (2)磁通量的变化率ΔΔΦt 对应 Φ-t 图线上某点切线的斜率。
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解析：由楞次定律可以判断出螺线管中电流方向从右向左，那么 通过电阻 R 的电流方向是从 C 到 A，故 A 错误；根据法拉第电 磁感应定律有：E＝nΔΔBt S，由题图 2 知：ΔΔBt ＝6－2 2 T/s＝2 T/s， 代入数据解得：E＝1 500×2×20×10－4 V＝6 V，由闭合电路欧 姆定律得：I＝R＋E r＝4＋6 1 A＝1.2 A，因此感应电流的大小是恒 定的，故 B 错误；螺线管两端的电压是外电压，为 U＝IR＝1.2× 4 V＝4.8 V，故 C 错误；在外电路，顺着电流方向电势降低，因 A 的电势等于零，那么 C 点的电势为 4.8 V，故 D 正确。 答案：D