第一篇　专题四　第11讲　电磁感应 学案（含答案）.docxVIP

第11讲电磁感应

目标要求1.熟练应用楞次定律与法拉第电磁感应定律解决问题。2.会分析电磁感应中的图像问题。3.会分析电磁感应中的动力学与能量问题。

考点一楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用

1.感应电流方向的判断

(1)线圈面积不变、磁感应强度发生变化的情形，往往用楞次定律。

(2)导体棒切割磁感线的情形往往用右手定则。

2.楞次定律中“阻碍”的主要表现形式

(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”；

(2)阻碍物体间的相对运动——“来拒去留”；

(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——一般情况下为“增缩减扩”；

(4)阻碍原电流的变化(自感现象)——一般情况下为“增反减同”。

3.求感应电动势的方法

(1)法拉第电磁感应定律：

E=nΔ

(2)导体棒垂直切割磁感线：E=Blv。

(3)导体棒以一端为圆心在垂直匀强磁场的平面内匀速转动：E=12Bl2ω

(4)线圈绕与磁场垂直的轴匀速转动(从线圈位于中性面开始计时)：e=nBSωsinωt。

4.通过回路横截面的电荷量q=IΔt=nΔΦR总ΔtΔt=nΔΦR总。q仅与

例1(2024·江苏卷·10)如图所示，在绝缘的水平面上，有闭合的两个线圈a、b，线圈a处在匀强磁场中，现将线圈a从磁场中匀速拉出，线圈a、b中产生的感应电流方向分别是()

A.顺时针，顺时针 B.顺时针，逆时针

C.逆时针，顺时针 D.逆时针，逆时针

例2(多选)(2023·福建漳州市质检)如图甲，两根电阻不计、足够长的导轨MN、PQ平行放置，与水平面间夹角α=37°，间距为0.8m，上端连接一电阻R=0.1Ω。两导轨之间存在方向垂直导轨平面向上的均匀分布的磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。t=0时刻，一电阻不计、质量为0.02kg的导体棒ab从导轨上且在MP下方0.5m处由静止释放。取g=10m/s2，sin37°=0.6，ab与导轨间的动摩擦因数为0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不考虑t=4.25s时磁感应强度突变产生的电磁感应现象。则()

A.0~4.25s内ab中感应电流方向从a到b

B.t=0时ab中感应电流I0=0.4A

C.0~4.25s内R中消耗的热功率为0.016W

D.ab的最大速度为0.625m/s

考点二电磁感应中的图像问题

例3(多选)(2024·河南焦作市二模)如图甲所示，正方形线圈abcd内有垂直于线圈的匀强磁场，已知线圈匝数n=10，边长ab=1m，线圈总电阻r=1Ω，线圈内磁感应强度随时间的变化情况如图乙所示。设图示的磁场方向与感应电流方向为正方向，则下列有关线圈的感应电流i，焦耳热Q以及ab两点间电压u，ab边所受的安培力F(取向下为正方向)随时间t的变化图像正确的是()

例4(多选)(2024·全国甲卷·21)如图，一绝缘细绳跨过两个在同一竖直面(纸面)内的光滑定滑轮，绳的一端连接一矩形金属线框，另一端连接一物块。线框与左侧滑轮之间的虚线区域内有方向垂直纸面的匀强磁场，磁场上下边界水平，在t=0时刻线框的上边框以不同的初速度从磁场下方进入磁场。运动过程中，线框始终在纸面内且上下边框保持水平。以向上为速度的正方向，下列线框的速度v随时间t变化的图像中可能正确的是()

1.电磁感应中常见的图像

常见的有磁感应强度、磁通量、感应电动势、感应电流、速度、安培力等随时间或位移的变化图像。

2.解答此类问题的两个常用方法

(1)排除法：定性分析电磁感应过程中某个物理量的变化情况，把握三个关注，快速排除错误的选项。这种方法能快速解决问题，但不一定对所有问题都适用。

eq\x(\a\vs4\al\co1(关注特殊时刻或特殊位置))→eq\x(\a\vs4\al\co1(如某一过程的起点、终点、转折点,的感应电动势是否为零，电流方向(正负)))

↓

eq\x(\a\vs4\al\co1(关注变化过程))→eq\x(\a\vs4\al\co1(看电磁感应的发生过程分为几个阶段，,这几个阶段是否和图像变化相对应))

↓

eq\x(\a\vs4\al\co1(关注变化趋势))→eq\x(\a\vs4\al\co1(看图像的斜率、图像的曲直是否和物理过程,相对应，分析大小和方向的变化趋势))

(2)函数关系法：根据题目所给的条件写出物理量之间的函数关系，再对图像作出判断，这种方法得到的结果准确、详细，但不够简捷。

考点三电磁感应中的动力学与能量问题

1.电磁感应综合问题的解题思路

2.求解焦耳热Q的三种方法

(1)焦耳定律：Q=I2Rt，适用于电流恒定的情况；

(2)功能关系：Q=W克安(W克安为克服安培力做的功)；

(3)能量转化：Q=ΔE(其他能的减少量)。

例5(2024·福建南平市三模)如图