【物理】2019届一轮复习人教版电磁感应学案(1) 46页

‎ ‎ ‎3年高考2年模拟1年原创精品高考系列 专题11 电磁感应 ‎ ‎【2019年高考考点定位】‎ 本考点从磁通量开始，以引起磁通量变化的各种原因为线索，以判断磁通量变化导致的感应电动势和感应电流大小和方向的楞次定律和法拉第电磁感应定律为重点，综合力 和电 的相关知识点，电磁感应考点主要的知识 络。‎ ‎【考点pk】名师考点透析[中 国教^育 出版 ]‎ 考点一、磁通量 电磁感应现象和楞次定律 ‎【名师点睛】‎ 1、 磁通量：穿过平面的磁感线条数，公式，为磁场方向和平面的夹角。引起磁通量变化的原因可能是磁感应强度的变化，线圈面积的变化以及二者夹角的变化，磁通量变化量记做。‎ 2、 电磁感应现象：法拉第发现并总结出产生感应电流的五种情况：变化的电流变化的磁场运动的恒定电流运动的磁铁在磁场中运动的导体进一步总结发现：当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生。电磁感应的实质是产生感应电动势，如果回路闭合则产生感应电流，若回路不闭合则产生感应电动势，电路中没有感应电流。‎ 3、 楞次定律：感应电流产生的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。阻碍不是阻止，“增反减同”即若磁通量减小，感应电流产生的磁场与原磁场方向相同，若磁通量增大，感应电流产生的磁场与原磁场同向。“增缩减扩”对线圈分析，若磁通量增大，线圈与缩小的趋势，若磁通量减小，线圈有扩大的趋势。‎ 4、 右手定则：导体切割磁感线时判断感应电流方向用右手定则伸开右手，让大拇指和其他四指垂直，并且和手掌在同一个平面内，让磁感线从掌心传入，并使拇指方向指向导体棒运动的方向，此时四指所指的方向就是感应电流方向 考点二、法拉第电磁感应定律 自感和涡流 ‎【名师点睛】‎ 1、 闭合电路中感应电动势的大小与磁通量变化率成正比即，其中为线圈匝数，普遍适用。‎ 2、 若导体棒垂直切割磁感线则有 ，若导体棒在匀强磁场张绕其中一端点做匀速圆周运动，则产生的感应电动势。若线圈面积不变，则感应电动势，即图像的斜率。磁通量发生变化产生感应电流的过程通过横截面的电荷量与时间无关。安培力的冲量 1、 互感现象：一个线圈中的磁通量发生变化时，产生变化的磁场，使得附近的另一个线圈的磁通量发生变化产生感应电动势和感应电流的现象 ste p.co m ]‎ 2、 自感现象：通过导体自身的电流发生变化时产生感应电流的现象，自感现象阻碍电流的变化。自感现象中产生的电动势即自感电动势。自感电动势大小与线圈的自感系数有关，线圈匝数越多，自感电动势越大，有铁芯比没有铁芯的自感电动势大。‎ 3、 涡流：线圈中电流发生变化，会在周围产生变化的磁场，使得周围处于磁场中的导体磁通量发生变化，产生感应电流的现象叫涡流。常见的应用有电磁阻尼和电磁驱动。‎ ‎【试题演练】‎ ‎1．如图所示，螺线管与电阻R相连，磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管，下列说法正确的是[来 源:中国教 ^育出 版 ]‎ A. 磁铁刚离开螺线管时的加速度等于重力加速度 B. 通过电阻的电流方向先由a到b，后由b到a C. 磁铁减少的重力势能等于回路产生的热量与磁铁增加的动能之和 D. 图中a点的电势始终低于b点的电势 ‎【答案】 C ‎【点睛】考查了楞次定律的应用，重点是根据磁通量的变化判断出感应电流的有无和方向，能根据来拒去留的判断口诀分析在各点的受力情况。‎ ‎2．如图所示，间距为L的足够长的平行金属导轨固定在斜面上，导轨一端接入阻值为R的定值电阻，t=0时，质量为m的金属棒由静止开始沿导轨下滑，t=T时，金属棒的速度恰好达到最大值vm ‎，整个装置处于垂直斜面向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，金属棒及导轨的电阻不计，下列说法正确的是( )‎ A. 时，金属棒的速度大小为 st ep.^ c om]‎ B. 0 T的过程中，金属棒机械能的减少量等于R上产生的焦耳热 C. 电阻R在0 内产生的焦耳热小于 T内产生的焦耳热 D. 金属棒0 内机械能的减少量大于 T内机械能的减少量 ‎【答案】 C ‎【解析】A项：速度达到最大值前金属棒做加速度减小的加速运动，故相同时间内速度的增加量减小，所以时，金属棒的速度大于，故A错误；‎ B项：由能量守恒， 的过程中，金属棒机械能的减小等于R上产生的焦耳热和金属棒与导轨间摩擦生热之和，故B错误；‎ C项： 内金属棒的位移小于的位移，金属棒做加速运动，其所受安培力增大，所以内金属棒克服安培力做功更多，产生的电能更多，电阻R上产生的焦耳热更多，故C正确；[来 源: 中教^ ]‎ D项： 内的位移比内的位移大，故内滑动摩擦力对金属棒做功多，由功能关系得， 内金属棒机械能的减小量更多，故D错误。[中国 教^ 育出版 ]‎ 点晴：解决本题关键理解导体棒克服安培力做功等整个回路中产生的焦耳热，注意导体棒与导轨间还有摩擦产生热量，综合功能关系即可求解。[中国教育 出 版 ]‎ ‎3．（多选）在如图甲所示的电路中，电阻R1=R2=2R，圆形金属线圈半径为r1，线圈导线的电阻为R，半径为r2（r2d。现令线框在外力作用下以速度v0匀速穿过磁场区域，以B点进入磁场的时刻为计时起点，规定线框中电流沿逆时针方向为正方向，则在线框穿过磁场的过程中，线框中的电流i随时间t的变化情况可能是 A. B. ‎ C. D. 中教 ]‎ ‎【 】2018年普通高等 校招生全国统一考试模拟试题（押题卷）(一）理综物理试题 ‎【答案】 C[中 国 教育出 版 ^ ]‎ 点睛：本题为选择题，而过程比较复杂，故可选用排除法解决，这样可以节约一定的时间；根据感应电流产生的条件判断是否有感应电流产生、由楞次定律判断出感应电流的方向是正确解题的关键．‎ ‎2．如图，M 为半圆形导线框，圆心为 OM；N 是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为 ON；两导线框在同一竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；过直线 OMON 的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里。现使线框 M、N 在 t=0 时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过 OM 和 ON 的轴，以相同的周期T 逆时针匀速转动，则 s t ep . c om]‎ ‎ 中^ 教 ]‎ A. 两导线框中均会产生正弦交流电 B. M 导线框中感应电流的周期等于 N 导线框中周期的二倍 C. 两导线框产生的感应电动势的最大值相等 [ :^ 中 教 ]‎ D. 两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等 ‎【 】北京市中国人民大 附属中 2018 届高三考前热身练习物理试题 ‎【答案】 C 两线框均有一条半径在切割磁感线产生感应电动势，感应电动势的大小为B