2016届高考专题突破(电磁感应定律与应用).docVIP

高考专题突破：电磁感应规律与应用 一、基础知识要记牢 1．感应电流 (1)产生条件： 闭合电路的部分导体在磁场内做切割磁感线运动； 穿过闭合电路的磁通量发生变化。 (2)方向判断： 右手定则：常用于情况； 楞次定律：常用于情况。 2．感应电动势的计算 (1)法拉第电磁感应定律：E＝n。若B变，而S不变，则E＝n·S；若S变而B不变，则E＝nB。常用于计算平均电动势。 (2)导体垂直切割磁感线运动：E＝Blv，主要用于求电动势的瞬时值。 二、方法技巧要用好 1．楞次定律推广的三种表述 (1)阻碍原磁通量的变化(增反减同)。 (2)阻碍相对运动(来拒去留)。 (3)阻碍原电流的变化(自感现象)。 2．解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法 (1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律(右手定则)确定感应电动势的大小和方向。 (2)画出等效电路，对整个回路进行分析，确定哪一部分是电源，哪一部分为负载以及负载间的连接关系。 (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。 (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R0。圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为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，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O开始，杆的位置由θ确定，如图所示。则(　　) A．θ＝0时，杆产生的电动势为2Bav B．θ＝时，杆产生的电动势为Bav C．θ＝0时，杆受的安培力大小为 D．θ＝时，杆受的安培力大小为 (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构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B0。使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为(　　) A.　　　　　　　　B. C. D. 例3、物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图所示，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环。闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起。某同学另找来器材再探究此实验。他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动。对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是(　　) A．线圈接在了直流电源上 B．电源电压过高 C．所选线圈的匝数过多 D．所用套环的材料与老师的不同 1．电磁感应的图象问题分类 在电磁感应现象中，回路产生的感应电动势、感应电流及磁场对导线的作用力随时间的变化规律，也可用图象直观地表示出来。如I－t、B－t、E－t、E－x、I－x图象等。此问题可分为两类： (1)由给定的电磁感应过程选出或画出相应的物理量的函数图象。 (2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，确定相关的物理量。 2．分析思路 (1)明确图象的种类。 (2)分析电磁感应的具体过程。 (3)结合相关规律写出函数表达式。 (4)根据函数关系进行图象分析。 二、方法技巧要用好 1．图象选择问题 求解物理图象的选择类问题可用“排除法”，即排除与题目要求相违背的图象，留下正确图象；也可用“对照法”，即按照题目要求画出正确的草图，再与选项对照，选出正确选择。解决此类问题的关键就是把握图象特点、分析相关物理量的函数关系、分析物理过程的变化规律或关键物理状态。 2．图象分析问题 在定性分析物理图象时，要明确图象中的横轴与纵轴所代表的物理量， 要弄清图象的物理意义，借助有关的物理概念、公式、定理和定律作出分析判断；而对物理图象定量计算时，要搞清图象所揭示的物理规律或物理量间的函数关系，并要注意物理量的单位换算问题，要善于挖掘图象中的隐含条件，明确有关图线所包围的面积、图象在某位置的斜率(或其绝对值)、图线在纵轴和横轴上的截距所表示的物理意义。 如图所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计。两质量、长度均相同的导体棒c、d，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处。磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直。先由静止释放c，c刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d，两导体棒与导轨始终保持良好接触。用ac表示c的加速度，Ekd表示d的动能，xc、xd分别表示c、d相对释放点的位移。图中正确的是(　　) 例2、(2012·新课标全国卷)如图所示，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行。已知在t＝0到t＝t1的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中的感应电流总是沿顺时针方向；线