高考物理深化复习 命题热点提分专题11电磁感应定律及其应用
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电磁感应定律及其应用题型一楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用【解题指导】(1)理解“谁”阻碍“谁”,及如何阻碍.(2)理解楞次定律的广义形式,“结果”阻碍“原因”.1(2023·河南开封·统考一模)如图所示,金属导体圆环用绝缘支架固定在铁架台上,圆环面水平。
在圆环正上方,一质量为m,可视为质点的小磁铁通过细线吊在铁架台的横杆上,细线与圆环的轴线重合,小磁铁距铁架台底面的高度为h。
现剪断细线,小磁铁沿圆环轴线下落到铁架台底面上。
不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是()A.小磁铁落在铁架台底面上时的速度大小为2ghB.小磁铁下落的整个过程中,加速度先小于g后大于gC.在小磁铁下落的整个过程中,圆环对小磁铁的作用力先竖直向上后竖直向下D.在小磁铁下落的整个过程中,圆环中的感应电流先逆时针后顺时针(从上往下看)【答案】D【详解】A.小磁铁下落的整个过程中,圆环中产生感应电流,则小磁铁的机械能不守恒,所以有mv2mgh>12则小磁铁落在铁架台底面上时的速度v小于2gh,故A错误;BC.根据楞次定律中“来拒去留”可知,小磁铁下落的整个过程中,圆环产生的感应电流总是要阻碍小磁铁与圆环间的相对运动,所以圆环对它的作用力始终竖直向上,则加速度始终小于g,故BC错误;D.小磁铁在圆环上方下落时,圆环磁通量增加,则产生的感应磁场方向竖直向上,根据右手螺旋定则判断可知,圆环中的感应沿逆时针方向。
小磁铁在圆环下方下落时,圆环磁通量减小,产生的感应磁场方向竖直向下,则根据右手螺旋定则判断可知,圆环中的感应沿顺时针方向,故D正确。
故选D。
2(2023上·吉林长春·高三东北师大附中校考阶段练习)如图所示,当条形磁铁N极移近螺线管时,关于螺线管中A点与B点电势关系,下列说法正确的是()A.A点电势低于B点电势B.A点电势等于B点电势C.A点电势高于B点电势D.无法确定【答案】A【详解】当条形磁铁N 极移近螺线管时原磁场方向水平向右,穿过线圈的磁通量增大,根据楞次定律可知感应电流的磁场方向水平向左,根据楞次定律可知,线圈中的电流方向从A 到B ,线圈相当于电源,B 为电源的正极,因此A 点的电势低于B 点的电势,故选A 。
高考专题打破:电磁感觉规律与应用一、基础知识要记牢1. 感觉电流 (1)产生条件:①闭合电路的部分导体在磁场内做切割磁感线运动; ②穿过闭合电路的磁通量发生变化。
(2)方向判断:右手定章:常用于状况①; 楞次定律:常用于状况②。
2. 感觉电动势的计算ΔΦB(1)法拉第电磁感觉定律: E =n t 。
若 B 变,而 S 不变,则 E = n t ·S ;若 S 变而 B 不S变,则 E = nB t 。
常用于计算均匀电动势。
(2)导体垂直切割磁感线运动: E = Blv ,主要用于求电动势的刹时价。
二、方法技巧要用好1. 楞次定律推行的三种表述(1)阻挡原磁通量的变化 (增反减同 )。
(2)阻挡相对运动 (来拒去留 )。
(3)阻挡原电流的变化 (自感现象 )。
2. 解决与电路相联系的电磁感觉问题的基本方法 (1)用法拉第电磁感觉定律和楞次定律(右手定章 )确立感觉电动势的大小和方向。
(2) 画出等效电路,对整个回路进行剖析,确立哪一部分是电源,哪一部分为负载以及负载间的连结关系。
(3)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路的性质、电功率等公式求解。
例 1、(2012 ·四川高考 )半径为 a 右端开小口的导体圆环和长为 2a 的导体 直杆, 单位长度电阻均为 R 0。
圆环水平固定搁置, 整个内部地区散布着竖直向下的匀强磁场,磁感觉强度为B 。
杆在圆环上以速度 v 平行于直径 CD 向 右做匀速直线运动, 杆一直有两点与圆环优秀接触,从圆环中心 O 开始,杆的地点由 θ确立,以下图。
则 ( )A . θ= 0 时,杆产生的电动势为 2Bavπ3BavB .θ= 时,杆产生的电动势为32B 2avC .θ= 0 时,杆受的安培力大小为π+ 2 R 0π3B 2avD . θ= 时,杆受的安培力大小为5π+ 3 R 03例 2、 (2012 ·新课标全国卷 )如图 1 示,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径组成的导线框, 半圆直径与磁场边沿重合; 磁场方向垂直于半圆面 (纸面) 向里,磁感觉强度大小为B 0。
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
高考物理专题:法拉第电磁感应定律综合运用一、基础知识1、ε=BLv ——当长L 的导线,以速度v ,在匀强磁场B 中,垂直切割磁感线,其两端间感应电动势的大小为ε2、εφ=n t ·∆∆,该式普遍适用于求平均感应电动势,只与线圈匝数和磁通量的变化率有关3、εω=122BL 当长为L 的导线,以其一端为轴,在垂直匀强磁场B 的平面内,以角速度ω匀速转动时,其两端感应电动势为ε。
4、 εωm n B S =···——面积为S 的纸圈,共n 匝,在匀强磁场B 中,以角速度ω匀速转坳,其转轴与磁场方向垂直,则当线圈平面与磁场方向平行时,线圈两端有最大有感应电动势εm二、基本类型题型1、法拉第电磁定律与电学的结合把切割磁感应线的导体棒当作是电源,结合串并联的规律求解。
练1:固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd 各边长为L ,其中ab 是一段电阻为R的均匀电阻丝,其余三边均为电阻可以忽略的铜线,磁感应强度为B ,方向垂直纸面向里,现有一段与ab 完全相同的电阻丝PQ 架在导线框上(如图l 所示),以恒定的速度v 从ad 滑向bc ,当PQ 滑过L/3的距离时,通过aP 段电阻丝的电流强度是多大?方向?练2:如图所示,水平面上有两根相距0.5m 的足够长的平行金属导轨MN 和PQ ,它们的电阻可忽略不计,在M 和P 之间接有阻值为R 的定值电阻,导体棒ab 长l =0.5m ,其电阻为r ,与导轨接触良好,整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B =0.4T ,现使ab以v =10m /s 的速度向右做匀速运动.(1)ab 中的感应电动势多大? (2)ab 中电流的方向如何? (3)若定值电阻R =Ω0.3,导体棒的电阻r =Ω0.1则电路中的电流多大?(力电)题型2:法拉第电磁定律与力学的结合练1:质量为m 、长度为L 的导体棒MN 静止在水平导轨上,通过MN 的电流为I ,匀强磁场的磁感应强度为B ,方向与导轨平面成θ角斜向下,如图所示,求MN棒受到的支持力和摩擦力。
法拉第电磁感应定律的理解及应用考点考情命题方向考点法拉第电磁感应定律2024年高考甘肃卷2024年高考广东卷2024年高考北京卷2023年高考湖北卷2023高考江苏卷2022年高考天津卷法拉第电磁感应定律是电磁感应的核心知识点,年年考查,一般与安培力、动力学、功和能结合考查。
题型一对法拉第电磁感应定律的理解及应用1.感应电动势(1)感应电动势:在电磁感应现象中产生的电动势.产生感应电动势的那部分导体就相当于电源,导体的电阻相当于电源内阻.(2)感应电流与感应电动势的关系:遵循闭合电路欧姆定律,即I =ER +r.2.感应电动势大小的决定因素(1)感应电动势的大小由穿过闭合电路的磁通量的变化率ΔΦΔt和线圈的匝数共同决定,而与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然联系.(2)当ΔΦ仅由B 的变化引起时,则E =nΔB ·S Δt ;当ΔΦ仅由S 的变化引起时,则E =n B ·ΔSΔt;当ΔΦ由B 、S 的变化同时引起时,则E =n B 2S 2-B 1S 1Δt ≠n ΔB ·ΔSΔt.3.磁通量的变化率ΔΦΔt 是Φ-t 图象上某点切线的斜率.1(2024•泰州模拟)如图所示,正三角形ABC 区域存在方向垂直纸面向里、大小随时间均匀增加的磁场。
以三角形顶点C 为圆心,粗细均匀的铜导线制成圆形线圈平行于纸面固定放置,则下列说法正确的是()A.线圈中感应电流的方向为顺时针B.线圈有扩张趋势C.线圈所受安培力方向与AB 边垂直D.增加线圈匝数,线圈中感应电流变小【解答】解:AB 、磁场垂直纸面向里,磁感应强度增大,穿过线圈的磁通量增加,根据楞次定律可知,感应电流的方向为逆时针。
因感应电流的磁场要阻碍磁通量的变化,所以线圈有收缩趋势,故AB 错误;C 、线圈的有效长度与AB 边平行,根据左手定则可知,线圈所受安培力方向与AB 边垂直,故C 正确;D 、设B =kt (k >0,且为常数),圆形线圈的半径为l ,电阻为R 。
专题11 电磁感应定律及其应用
1.如图1所示,铜线圈水平固定在铁架台上,铜线圈的两端连接在电流传感器上,传感器与数据采集器相连,采集的数据可通过计算机处理,从而得到铜线圈中的电流随时间变化的图线.利用该装置探究条形磁铁从距铜线圈上端某一高度处由静止释放后,沿铜线圈轴线竖直向下穿过铜线圈的过程中产生的电磁感应现象.两次实验中分别得到了如图甲、乙所示的电流-时间图线.条形磁铁在竖直下落过程中始终保持直立姿态,且所受空气阻力可忽略不计.则下列说法中正确的是( )
图1
A.若两次实验条形磁铁距铜线圈上端的高度不同,其他实验条件均相同,则甲图对应实验条形磁铁距铜线圈上端的高度大于乙图对应实验条形磁铁距铜线圈上端的高度
B.若两次实验条形磁铁的磁性强弱不同,其他实验条件均相同,则甲图对应实验条形磁铁的磁性比乙图对应实验条形磁铁的磁性强
C.甲图对应实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中损失的机械能小于乙图对应实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中损失的机械能
D.两次实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中所受的磁场力都是先向上后向下
答案 C
2.如图所示,质量为m的金属线框A静置于光滑水平面上,通过细绳跨过定滑轮与质量为m的物体B相连,图中虚线内为一水平匀强磁场,d表示A与磁场左边界的距离,不计滑轮摩擦及空气阻力,设B下降h(h>d)高度时的速度为v,则以下关系中能够成立的是( )
A.v2=gh
B.v2=2gh
C.A产生的热量Q=mgh-mv2
D .A 产生的热量Q =mgh -12
mv 2 解析:选C.在线框进入磁场的过程中,可能匀速运动,也可能做变加速运动,因此A 、B 错.由能量守恒得:Q =mgh -12
·(2m )·v 2=mgh -mv 2,故C 对、D 错.
3.(多选)高频焊接技术的原理如图3(a)所示.线圈接入图(b)所示的正弦式交流电(以电流顺时针方向为正),圈内待焊接工件形成闭合回路.则( )
图3
A.图(b)中电流有效值为I
B.0~t 1时间内工件中的感应电流变大
C.0~t 1时间内工件中的感应电流方向为逆时针
D.图(b)中T 越大,工件温度上升越快
答案 AC
4.
图4
在竖直平面内固定一根水平长直导线,导线中通以如图4所示方向的恒定电流.在其正上方(略靠后)由静止释放一个闭合圆形导线框.已知导线框在下落过程中始终保持框平面沿竖直方向.在框由实线位置下落到虚线位置的过程中( )
A.导线框中感应电流方向依次为:顺时针→逆时针→顺时针
B.导线框的磁通量为零时,感应电流也为零
C.导线框所受安培力的合力方向依次为:向上→向下→向上
D.导线框产生的焦耳热等于下落过程中框损失的重力势能
答案 A
5.如图5所示,用均匀导线做成边长为0.2m的正方形线框,线框的一半处于垂直线框向里的有界匀强磁场中.当磁场以20T/s的变化率增强时,a、b两点间电势差的大小为U,则( )
图5
A.φa<φb,U=0.2V
B.φa>φb,U=0.2V
C.φa<φb,U=0.4V
D.φa>φb,U=0.4V
答案 A
6.如图6甲所示,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u ab 为正,下列u ab -t 图象可能正确的是( )
图6
答案 C
7.(多选)如图甲是矩形导线框,电阻为R ,虚线左侧线框面积为S ,右侧面积为2S ,虚线左右两侧导线框内磁场的磁感应强度随时间变化如图乙所示,设垂直线框向里的磁场为正,则关于线框中0~t 0时间内的感应电流的说法正确的是( )
A .感应电流的方向为顺时针方向
B .感应电流的方向为逆时针方向
C .感应电流的大小为B 0S Rt 0
D .感应电流的大小为3B 0S Rt 0
解析:选BD.向里的变化磁场产生的感应电动势为:E 1=S ΔB 1Δt 1
,感应电流方向为逆时针方向;向外的变化磁场产生的感应电动势为:E 2=2S ΔB 2Δt 2,感应电流方向为逆时针方向;从题图乙中可以得到:ΔB 1Δt 1=ΔB 2Δt 2=B 0t 0
,感应电流为I =E 1+E 2R =3B 0S Rt 0
,方向为逆时针方向,即B 、D 正确.
8.如图所示,两根电阻不计的光滑金属导轨竖直放置,导轨上端接电阻R,宽度相同的水平条形区域Ⅰ和Ⅱ内有方向垂直导轨平面向里的匀强磁场B,Ⅰ和Ⅱ之间无磁场.一导体棒两端套在导轨上,并与两导轨始终保持良好接触,导体棒从距区域Ⅰ上边界H处由静止释放,在穿过两段磁场区域的过程中,流过电阻R上的电流及其变化情况相同.下面四个图象能定性描述导体棒速度大小与时间关系的是( )
9.(多选)如图甲所示,光滑绝缘水平面上,虚线MN的右侧存在磁感应强度B=2 T的匀强磁场,MN的左侧有一质量m=0.1 kg的矩形线圈abcd,bc边长L1=0.2 m,电阻R=2 Ω.t=0时,用一恒定拉力F拉线圈,使其由静止开始向右做匀加速运动,经过时间1 s,线圈的bc边到达磁场边界MN,此时立即将拉力F改为变力,又经过1 s,线圈恰好完全进入磁场,整个运动过程中,线圈中感应电流i随时间t变化的图象如图乙所示.则( )
A.恒定拉力大小为0.05 N
B.线圈在第2 s内的加速度大小为1 m/s2
C.线圈ab边长L2=0.5 m
D.在第2 s内流过线圈的电荷量为0.2 C。