高考物理(全国通用)大二轮专题复习：专题六 第1课时 电磁感应问

专题六电磁感应和电路

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：

专题定位

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；三种电路指直流

电路、交流电路和感应电路.

第1课时 电磁感应问题的 综合分析

栏目索引 知识方法聚焦 热点考向例析 真题演练

审题破题

知识方法聚焦1.(2)相对运动 (3)原电流

知识回扣

ΔΦ 2.(1) n Δt ΔB ①n S Δt3.磁通量

平均

ΔS (2)瞬时 ②nB Δt

1 2 (3) Bl ω 2

4.焦耳定律 能量守恒定律

知识方法聚焦

规律方法

解决感应电路综合问题的一般思路是“先电后力”,即：

先作 “ 源 ” 的分析 —— 分析电路中由电磁感应所产生的电源， 求出电源参数E和r; 接着进行 “ 路 ” 的分析 —— 分析电路结构，弄清串、并联关

系，求出相关部分的电流大小，以便求解安培力；

然后是“力”的分析——分析研究对象(通常是金属棒、导体、

线圈等)的受力情况，尤其注意其所受的安培力；

接着进行“运动状态”的分析——根据力和运动的关系，判 断出正确的运动模型； 最后是“能量”的分析——寻找电磁感应过程和研究对象的 运动过程中，其能量转化和守恒的关系.

热点考向例析

考向1 楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用

例1 如图2甲所示，螺线管匝数n=1 000匝，横截面积S= 10 cm2,螺线管导线电阻r=1 Ω,电阻R=4 Ω,磁感应强度 B的B-t图象如图乙所示(以向右为正方向),下列说法正确 的是( )

图2

A.通过电阻R的电流是交变电流 B.感应电流的大小保持不变

C.电阻R两端的电压为6 VD.C点的电势为4.8 V

解析 正确；

根据楞次定律可知， 0 到 1 秒内，电流从 C 流过 R 到 A ,

在1秒到2秒内，电流从A流过R到C,因此电流为交流电，故A

计算知感应电流的大小恒为1.2 A,电阻R两端的电压U=IR=1.2×4 V=4.8 V,故B正确，C错误； 当螺线管左端是正极时，C点的电势才为4.8 V,当右端是正极 时，则C点电势为-4.8 V,故D错误.

答案 AB

以题说法ΔΦ 1.法拉第电磁感应定律 E=n , 常有两种特殊情况，即 Δt ΔB ΔS E=n S 和 E=nB ,其中 ΔB 是B-t图象中图线的斜率， Δt Δt Δt 若斜率不变则感应电动势是恒定不变的.

2.楞次定律中的 “阻碍”有三层含义：阻碍磁通量的变化； 阻碍物体间的相对运动；阻碍原电流的变化.要注意灵活应用

.

针对训练1 如图3所示，在边长为a的正方形区域内有匀强磁场，磁感应强度为

B,其方向垂直纸面向外，一个边长也为a的单匝正方形导线框架EFGH正好与上 述磁场区域的边界重合，导线框的电阻 图3

为R.现使导线框以周期T绕其中心O点在纸面内匀速转动， T T 经过 导线框转到图中虚线位置，则在 这 时间内( ) 8 8

A.顺时针方向转动时，感应电流方向为E→F→G→H→E16a2B B.平均感应电动势大小等于 9T8 3-2 2 a2B C.平均感应电动势大小等于 T2 3 - 2 2 a B D.通过导线框横截面的电荷量为 R

解析

由线框的磁通量变小可以判断出感应电流的方向为：

E→H→G→F→E,故A错误.根据几何关系知面积的变化ΔS=(3- 2 2)a2,平均感应电动势 2 ΔΦ B·ΔS 8 3-2 2 a B E= = = ,故B错误，C正确. Δt Δt T E 8 3-2 2 a2B T · 通过导线框横截面的电荷量 q= I Δt= R Δt= T· R 8 2 3-2 2 a B 答案 CD = ,故D正确. R

热点考向例析例2

考向2 电磁感应图象问题的分析

(2014· 新课标Ⅰ· 18)如图4(a),线圈ab、cd绕在同一软铁

芯上.在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电

压如图(b)所示.已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈 ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确 的是( )

图4