高考物理专题复习精品课件：法拉第电磁感应定律

是
()
【解析】选D。开关闭合时,电感阻碍电流I1增大,所以I1慢慢增大最后稳定;断 开开关,电感阻碍电流I1减小,所以I1慢慢减小到0,电流的方向未发生改变,故A、 B均错误;开关闭合时,电感阻碍电流I1增大,I1慢慢增大,则I2慢慢减小,最后稳定; 断开开关,原来通过D2的电流立即消失,但D1、D2、L构成一回路,通过D1的电 流也通过D2,所以I2慢慢减小,但电流的方向与断开前相反,故C错误,D正确。
A.磁感应强度的大小为0.5 T
B.导线框运动速度的大小为0.5 m/s
C.磁感应强度的方向垂直于纸面向外
D.在t=0.4 s至t=0.6 s这段时间内,导线框所受的安培力大小为0.1 N
【解析】选B、C。据右手定则可知磁感应强度的方向垂直于纸面向外,C项正
确;由v= l =0.5 m/s可知B项正确;由E=Blv可知磁感应强度的大小为0.2 T,A项
5.如图所示装置,在cdef区域内存在垂直纸面向里的变化的匀强磁场,要求线 圈a对桌面的压力大于本身重力,则cdef内的磁感应强度随时间变化的关系可 能是 ( )
【解析】选B。若a对桌面的压力大于本身重力,则b中的感应电流应增加,由
I=
N
B t
知S
R
增 大B ,所以只有B图正确。
t
6.(多选)两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直。边长 为0.1 m、总电阻为0.005 Ω的正方形导线框abcd位于纸面内,cd边与磁场边 界平行,如图甲所示。已知导线框一直向右做匀速直线运动,cd边于t=0时刻进 入磁场。线框中感应电动势随时间变化的图线如图乙所示(感应电流的方向为 顺时针时,感应电动势取正)。下列说法正确的是 ( )
B 0 =L 20.25 C,…………………………(1分)

第1讲 电磁感应现象、楞次定律
高考总复习·物理
核心素养
重要考点
物理观念
(1)理解电磁感应现象、磁通量、自感、涡流 等概念；(2)掌握右手定则、楞次定律、法拉 第电磁感应定律等重要规律
1.电磁感应现象、 磁通量
科学思维
科学探究 科学态度
与责任
综合应用楞次定律、法拉第电磁感应定律分 析问题的能力
通过实验探究影响感应电流方向的因素，习·物理
2.实验步骤 (1)按图连接电路，闭合开关，记录下G中流入电流方 向与灵敏电流计G中指针偏转方向的关系. (2)记下线圈绕向，将线圈和灵敏电流计构成通路. (3)把条形磁铁N极(或S极)向下插入线圈中，并从线圈 中拔出，每次记下电流计中指针偏转方向，然后根据步骤(1)的结论，判 定出感应电流方向，从而可确定感应电流的磁场方向. (4)记录实验现象.
了解电磁感应知识在生活、生产和科学技术 中的应用
2.法拉第电磁感 应定律
3.楞次定律的应 用
4.自感、涡流现 象的分析理解
高考总复习·物理
一、磁通量 1.概念：磁感应强度B与面积S的__乘__积____. 2.公式：Φ=____B_S___.适用条件：匀强磁场；S是__垂__直____磁场的有效面 积. 单位：韦伯(Wb)，1 Wb=__1_T_·_m__2_. 3.意义：穿过某一面积的磁感线的___条__数___. 4.标矢性：磁通量是___标__量___，但有正、负.
高考总复习·物理
例1 (2023年广东二模)如图甲所示，驱动线圈通过开关S与电源连接，
发射线圈放在绝缘且内壁光滑的发射导管内.闭合开关S后，在0~t0内驱动 线圈的电流iab随时间t的变化如图乙所示.在这段时间内，下列说法正确的 是( B )

[答案] A
考法(二) 倾斜切割情形
[例 2] 如图所示，abcd 为水平放置的平行光滑金属导轨，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，与导轨成 θ 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
()
解析：在 t＝T4时，交流电图线斜率为 0，即磁场变化率为 0，由 E＝ΔΔΦt ＝ΔΔBt S 知，E ＝0，故 A 正确。在 t＝T2和 t＝T 时，图线斜率最大，在 t＝T2和 t＝T 时感应电动势最大。 在T4到T2之间，电流由 Q 向 P 减弱，导线在 R 处产生垂直纸面向里的磁场，且磁场减弱， 由楞次定律知，R 产生的感应电流的磁场方向也垂直纸面向里，则 R 中感应电动势沿 顺时针方向，同理可判断在T2到34T 时，R 中电动势也为顺时针方向，在34T 到54T 时，R 中电动势为逆时针方向，C 正确，B、D 错误。
2．涡流 (1)定义：块状金属放在变化磁场中，或在磁场中有相对运动时，金属块内产生的
旋涡状感应电流。
(2)产生原因：金属块内_磁__通___量__变化→感应电动势→感应电流。
情境创设 1．如图甲所示，线圈两端a、b与一电阻R相连，线圈内有垂直于线圈平面向里的
磁场，t＝0时刻起，穿过线圈的磁通量按图乙所示的规律变化。
D．金属棒运动过程中，外力F做功的功率恒定
[解析] 经过时间 t，金属棒切割磁感线的有效长度 L＝2vttan θ，金属棒 切割磁感线产生的感应电动势 E＝BLv＝2Bv2ttan θ，则电容器极板上的电荷量 Q＝CE＝2BCv2ttan θ，则通过金属棒中的电流 I＝ΔΔQt ＝2BCv2tan θ，A 正确； 当金属棒到达 x＝x0时，即 vt＝x0时，电容器极板上的电荷量 Q0＝2BCvx0tan θ， B 错误；根据楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向(从上往下看)，则电容器 的上极板带正电，C 错误；因为金属棒做匀速运动，所以外力 F＝F 安＝BIL， 外力做功的功率 P＝Fv＝4B2Cv4ttan2 θ，是变化的，D 错误。

解析
题组训练
1．[转动切割]如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为 a，总电阻为 R(指拉
直时两端的电阻)，磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最 高点 A 用铰链连接长度为 2a、电阻为R2的导体棒 AB，AB 由 水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B 点的线速度
为 v，则这时 AB 两端的电压大小为( )
思维诊断
(1)磁通量虽然是标量，但有正、负之分。
(√ )
(2)当导体切割磁感线运动时，导体中一定产生感应电流。 ( × )
(3)穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关。
(√ )
(4)电路中磁通量发生变化时，就一定会产生感应电流。 ( × )
题组训练
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1．[法拉第电磁感应定律的理解]将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，关于
者之间的动摩擦因数为μ。重力加速度大小为g。求
(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小； (2)电阻的阻值。
解析
即学即练
如图所示，足够长的固定平行粗糙金属双轨 MN、PQ 相距 d＝0.5 m，导轨平面
与水平面夹角 α＝30°，处于方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小 B＝0.5 T
的匀强磁场中。长也为 d 的金属棒 ab 垂直于导轨 MN、PQ 放置，且始终与导轨
解析
考点二 导体切割磁感线产生感应电动势的计算
(2015·北京理综·22)如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置， 宽度 L＝0.4 m，一端连接 R＝1 Ω 的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀 强磁场，磁感应强度 B＝1 T。导体棒 MN 放在导轨上，其长度恰好等于导轨 间距，与导轨接触良好。导轨和导体棒的电阻均可忽略 不计。在平行于导轨的拉力 F 作用下，导体棒沿导轨向 右匀速运动，速度 v＝5 m/s。求： (1)感应电动势 E 和感应电流 I； (2)在 0.1 s 时间内，拉力的冲量 IF 的大小； (3)若将 MN 换为电阻 r＝1Ω 的导体棒，其他条件不变，求导体棒两端的电压 U。