专题六电磁感应和电路第1讲电磁感应问题..docx

专题定位　高考对本部分内容的要求较高，常在选择题中考查电磁感应中的图象问题、变压器和交流电的描述问题，在计算题中作为压轴题，以导体棒运动为背景，综合应用电路的相关知识、牛顿运动定律和能量守恒定律解决导体棒类问题．本专题考查的重点有以下几个方面：①楞次定律的理解和应用；②感应电流的图象问题；③电磁感应过程中的动态分析问题；④综合应用电路知识和能量观点解决电磁感应问题；⑤直流电路的分析；⑥变压器原理及三个关系；⑦交流电的产生及描述问题．应考策略　对本专题的复习应注意“抓住两个定律，运用两种观点，分析三种电路”．两个定律是指楞次定律和法拉第电磁感应定律；两种观点是指动力学观点和能量观点；三种电路是指直流电路、交流电路和感应电路．第1讲　电磁感应问题高考题型1　楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用解题方略1．楞次定律中“阻碍”的表现(1)阻碍磁通量的变化(增反减同)．(2)阻碍物体间的相对运动(来拒去留)．(3)阻碍原电流的变化(自感现象)．2．感应电动势的计算(1)法拉第电磁感应定律：E＝n，常用于计算平均电动势．①若B变，而S不变，则E＝nS；②若S变，而B不变，则E＝nB.(2)导体棒垂直切割磁感线：E＝Blv，主要用于求电动势的瞬时值．图1(3)如图1所示，导体棒Oa围绕棒的一端O在垂直磁场的平面内做匀速圆周运动而切割磁感线，产生的电动势E＝Bl2ω.例1　(2015·新课标全国Ⅱ·15)如图2，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上．当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc.已知bc边的长度为l.下列判断正确的是(　　)图2A．Ua＞Uc，金属框中无电流B．Ub＞Uc，金属框中电流方向沿abcaC．Ubc＝－Bl2ω，金属框中无电流D．Ubc＝Bl2ω，金属框中电流方向沿acba预测1　(2015·上海市浦东新区二模)如图3所示，两个相同的闭合铝环M、N套在一根光滑的绝缘水平杆上，螺线管的轴线与铝环的圆心在同一直线上，闭合开关S后，向左快速移动滑动变阻器的滑片P，不考虑两环间的相互作用力，则在移动滑片P的过程中(　　)图3A．M、N环向左运动，它们之间的距离增大B．M、N环向左运动，它们之间的距离减小C．M、N环向右运动，它们之间的距离增大D．M、N环向右运动，它们之间的距离减小预测2　(2015·海南省5月模拟)法拉第发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机．铜质圆盘竖直放置在水平向左的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各有一个铜电刷与其紧贴，用导线将电刷与电阻R连接起来形成回路．转动摇柄，使圆盘如图4所示方向转动．已知匀强磁场的磁感应强度为B，圆盘半径为l，圆盘匀速转动的角速度为ω.下列说法正确的是(　　)图4A．圆盘产生的电动势为Bωl2，流过电阻R的电流方向为从b到aB．圆盘产生的电动势为Bωl2，流过电阻R的电流方向为从a到bC．圆盘产生的电动势为Bωπl2，流过电阻R的电流方向为从b到aD．圆盘产生的电动势为Bωπl2，流过电阻R的电流方向为从a到b预测3　(多选)(2015·宝鸡九校联考)在半径为r、电阻为R的圆形导线框内，以直径为界，左、右两侧分别存在着方向如图5甲所示的匀强磁场，以垂直纸面向外的磁场为正，两部分磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律分别如图乙所示．则0～t0时间内，导线框中(　　)图5A．感应电流方向为顺时针B．感应电流方向为逆时针C．感应电流大小为D．感应电流大小为高考题型2　电磁感应图象问题解题方略对于电磁感应图象问题的分析要注意以下三个方面：1．注意初始时刻的特征，如初始时刻感应电流是否为零，感应电流的方向如何．2．注意看电磁感应发生的过程分为几个阶段，这几个阶段是否和图象变化相对应．3．注意观察图象的变化趋势，看图象斜率的大小、图象的曲直是否和物理过程对应．例2　(多选)(2015·淮北市二模)如图6所示，abcd为用粗细均匀的同种材料制成的金属线框，其中ab的长度只有bc长度的一半．现将线框放在水平光滑绝缘的桌面上，在外力F的作用下让线框以速度v匀速穿过右边两个磁感应强度大小相等、方向相反的磁场区域．若以图示位置开始计时，规定逆时针电流方向为正，磁感线向下穿过线框时的磁通量为正．则下列关于回路电流i、外力F大小、cb间的电势差Ucb及穿过线框的磁通量Φ随时间变化的图象正确的是(　　)图6预测4　(2015·山东·19)如图7甲，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uab为正，下列uab－t图象可能正确的是(　　)图7预测5