2022年高三物理一轮复习 电磁感应学案

2022年高三物理一轮复习 电磁感应学案要点一 楞次定律的理解和应用1楞次定律解决的问题是感应电流的方向问题，它涉及到两个磁场，_ (新产生的磁场)和_ (原来就有的磁场)，前者和后者的关系不是“同向”和“反向”的简单关系，而是前者“阻碍”后者“变化”的关系2对“阻碍意义的理解”(1)阻碍原磁场的变化“阻碍”不是阻止，而是“延缓”，感应电流的磁场不会阻止原磁场的变化，只能使原磁场的变化被_或者说被_了，原磁场的变化趋势不会改变，不会发生逆转(2)阻碍的是原磁场的变化，而不是原磁场本身，如果原磁场不变化，即使它再强，也不会产生_(3)阻碍不是相反，当原磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场_，以阻碍其_；当磁体远离导体运动时，导体运动将和磁体运动_，以阻碍其_(4)由于“阻碍”，为了维持原磁场的变化，必须有外力克服这一“阻碍”而做功，从而导致_转化为_，因而楞次定律是_和_在电磁感应中的体现3运用楞次定律处理问题的思路(1)判定感应电流方向问题的思路运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可以总结为“一原、二感、三电流”明确原磁场：弄清原磁场的方向以及磁通量的变化情况确定感应磁场：即根据楞次定律中的“阻碍”原则，结合原磁场磁通量变化情况，确定出感应电流产生的感应磁场的方向判定电流方向：即根据感应磁场的方向，运用安培定则判断出感应电流方向(2)判断闭合电路(或电路中可动部分导体)相对运动类问题的分析策略在电磁感应问题中，有一类综合性较强的分析判断类问题，主要是磁场中的闭合电路在一定条件下产生了_，而此电流又处于磁场中，受到_力作用，从而使闭合电路或电路中可动部分的导体发生了运动要点二 电磁感应中的力学问题通过导体的感应电流在磁场中将受到安培力作用，从而引起导体速度、加速度的变化(1)基本方法用法拉第_定律和_定律求出感应电流的_和感应电动势的_求出回路中_的大小分析研究导体_情况(包括安培力，用_定则确定其方向)列出_方程或者_方程求解 感应电流感应电流通电导体受到安培力合外力变化加速度变化速度变化，周而复始的循环，循环结束时，加速度为_，导体达稳定状态，速度达到_要点三 电磁感应中的电路问题在电磁感应中，切割磁感线的导体或磁通量变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路相当于电源解决电路问题的基本方法：用法拉第电磁感应定律或楞次定律确定感应电动势的_和_画出_电路图运用闭合电路欧姆定律、串并联电路性质，电功率等公式进行求解要点四 电磁感应中的图象问题电磁感应中常常涉及磁感应强度、磁通量、感应电动势、感应电流、安培力或外力随时间变化的图象这些图象问题大体上可以分为两类：由给定的电磁感应过程选出或画出正确图象由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量不管是何种类型，电磁感应中的图象问题往往需要综合_定则、_定则、_定律和_定律等规律分析解决要点五 电磁感应中的能量问题电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到_作用，要维持感应电流的存在，必须有“外力”克服安培力做功，此过程中，其它形式的能量转化为电能，“外力”克服安培力做了多少功，就有多少其它形式的能转化为_当感应电流通过用电器时，电能又转化为其它形式的能量，安培力做功的过程，是_转化为_的过程，安培力做了多少功，就有多少电能转化为其它形式的能量.例题1、如图，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，圆环L有_（填收缩、扩张）趋势，圆环内产生的感应电流_（填变大、变小、不变）。2、图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里。abcd是位于纸面内的梯形线圈， ad与bc间的距离也为l。t=0时刻，bc边与磁场区域边界重合（如图）。现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。取沿abcda的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是（ ） 3、如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始络与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是 A感应电流方向不变 BCD段直线始终不受安培力C感应电动势最大值EBav D感应电动势平均值4、如图所示，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R的定值电阻，导体棒ab长0.5m，其电阻为r，与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B0.4T，现使ab以10ms的速度向右做匀速运动. (1)ab中的感应电动势多大? (2)ab中电流的方向如何? (3)若定值电阻R,导体棒的电阻r则电路中的电流多大?5、如图，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率， 为负的常量。用电阻率为、横截面积为的硬导线做成一边长为的方框。将方框固定于纸面内，其右半部位于磁场区域中。求（1）导线中感应电流的大小；（2）磁场对方框作用力的大小随时间的变化。