高考物理二轮复习第1部分专题突破篇专题10电磁感应规律及其应用课件
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图5
A．从上往下看，0～1 s 内圆环中的感应电流沿顺时针方向 B．0～1 s 内圆环面积有扩张的趋势 C．3 s 末圆环对桌面的压力小于圆环的重力 D．1～2 s 内和 2～3 s 内圆环中的感应电流方向相反
A [由图乙知，0～1 s 内螺线管中电流逐渐增大，穿过圆环向上的磁通量增 大，由楞次定律知圆环中感应电流的磁场向下，圆环面积有缩小的趋势，从上 往下看，0～1 s 内圆环中的感应电流沿顺时针方向，选项 A 正确、B 错误；同 理可得 1～2 s 内和 2～3 s 内圆环中的感应电流方向相同，选项 D 错误；3 s 末电 流的变化率为 0，螺线管中磁感应强度的变化率为 0，在圆环中不产生感应电流， 圆环对桌面的压力等于圆环的重力，选项 C 错误．]
Βιβλιοθήκη Baidu解题关键】
关键语句
信息解读
地磁场的磁感应强度垂直于 v、MN 所在 v、L、B 相互垂直，可直接应用公
平面的分量 B＝1.0×10－5 T.
式 E＝BLv 求感应电动势
小灯泡与 M、N 相连构成闭合电路，不 帆板 MN 和导线均处于磁场中垂直
计太阳帆板和导线电阻
切割磁感线
【解析】 (1)感应电动势 E＝BLv，代入数据得 E＝1.54 V. (2)不能，因为穿过闭合回路的磁通量不变，不产生感应电流． (3)在地球表面有 GMRm2 ＝mg “天宫一号”做匀速圆周运动，有 GRM＋mh2＝mR＋v2 h 解得 h＝gvR22－R，代入数据得 h≈4×105 m(数量级正确都算对)．
【答案】 (1)1.54 V (2)见解析 (3)4×105 m
1．高考考查特点 高考在本考点的考查主要集中在导体棒切割磁感线为背景的电动势的计算 及方向的判断．掌握法拉第电磁感应定律和楞次定律、右手定则是突破考点的 方法．
2．解题的常见误区及提醒 (1)对感应电流产生的条件理解不准确，认为只要切割就有感应电流． (2)不能正确理解楞次定律造成电流方向判断错误． (3)左手定则和右手定则混淆出现电流方向的判断错误． (4)不理解转动切割电动势大小计算方法．
(2016·江苏高考 T13)据报道，一法国 摄影师拍到了“天宫一号”空间站飞过太阳的瞬
间．照片中，“天宫一号”的太阳帆板轮廓清晰可
见．如图 3 所示，假设“天宫一号”正以速度 v＝
7.7 km/s 绕地球做匀速圆周运动，运动方向与太阳
帆板两端 M、N 的连线垂直，M、N 间的距离 L＝
20 m，地磁场的磁感应强度垂直于 v、MN 所在平
图1 A．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定 B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿 a 到 b 的方向流动 C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化 D．若圆盘转动的角速度变为原来的 2 倍，则电流在 R 上的热功率也变为原 来的 2 倍
【解题关键】 解此题注意两点： (1)切割类可用右手定则判断感应电流的方向． (2)转动切割感应电动势大小可用 E＝12Bl2ω 计算．
图4
Ba2
nBa2
nBa2
2nBa2
A.2Δt B. 2Δt
C. Δt
D. Δt
B [由法拉第电磁感应定律知线圈中产生的感应电动势 E＝nΔΔΦt ＝nΔΔBt ·S＝ n2BΔ－t B·a22，得 E＝n2BΔat2，选项 B 正确．]
●考向 2 楞次定律的应用 2．(2016·河南重点中学联考)如图 5 甲所示，绝缘的水平桌面上放置一金属 圆环，在圆环的正上方放置一个螺线管，在螺线管中通入如图乙所示的电流， 电流从螺线管 a 端流入为正，以下说法正确的是( )
AB [由右手定则知，圆盘按如题图所示的方向转动时，感应电流沿 a 到 b 的方向流动，选项 B 正确；由感应电动势 E＝12Bl2ω 知，角速度恒定，则感应电 动势恒定，电流大小恒定，选项 A 正确；角速度大小变化，感应电动势大小变 化，但感应电流方向不变，选项 C 错误；若 ω 变为原来的 2 倍，则感应电动势 变为原来的 2 倍，电流变为原来的 2 倍，由 P＝I2R 知，电流在 R 上的热功率变 为原来的 4 倍，选项 D 错误．]
●考向 1 法拉第电磁感应定律的应用
1．(2014·江苏高考 T1)如图 4 所示，一正方形线圈的匝数为 n，边长为 a， 线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中．在 Δt 时间内，磁感应强度的方
向不变，大小由 B 均匀地增大到 2B.在此过程中，线圈中产生的感应电动势为
()
【导学号：25702046】
(2015·全国卷ⅡT15)如图 2 所示，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2
A．Ua>Uc，金属框中无电流 B．Ub >Uc，金属框中电流方向沿 a－b－c－a C．Ubc＝－12Bl2ω，金属框中无电流 D．Ubc＝12Bl2ω，金属框中电流方向沿 a－c－b－a
【解题关键】 解题时要抓住磁场方向和金属框的放置方式，结合转动切 割计算电动势并用右手定则判电势高低．
C [金属框 abc 平面与磁场平行，转动过程中磁通量始终为零，所以无感 应电流产生，选项 B、D 错误．转动过程中 bc 边和 ac 边均切割磁感线，产生感 应电动势，由右手定则判断 Ua＜Uc，Ub＜Uc，选项 A 错误．由转动切割产生感 应电动势的公式得 Ubc＝－12Bl2ω，选项 C 正确．]
图3
面的分量 B＝1.0×10－5 T．将太阳帆板视为导体．
(1)求 M、N 间感应电动势的大小 E； (2)在太阳帆板上将一只“1.5 V,0.3 W”的小灯泡与 M、N 相连构成闭合电 路，不计太阳帆板和导线的电阻，试判断小灯泡能否发光，并说明理由； (3)取地球半径 R＝6.4×103 km，地球表面的重力加速度 g 取 9.8 m/s2，试估 算“天宫一号”距离地球表面的高度 h(计算结果保留一位有效数字)．
热
考
点
点
模
一
型
解
读
考 点
专题十 电磁感应规律及其应用
二
专
题
考
限
点
时
三
练
考点1|电磁感应规律及其应用 难度：中档题 题型：选择题、计
算题 五年4考
(多选)(2016·全国甲卷 T20)法拉第圆盘发电机的示意图如图 1 所 示．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片 P、Q 分别与圆盘的边缘和铜轴接触．圆 盘处于方向竖直向上的匀强磁场 B 中．圆盘旋转时，关于流过电阻 R 的电流， 下列说法正确的是( )
A．从上往下看，0～1 s 内圆环中的感应电流沿顺时针方向 B．0～1 s 内圆环面积有扩张的趋势 C．3 s 末圆环对桌面的压力小于圆环的重力 D．1～2 s 内和 2～3 s 内圆环中的感应电流方向相反
A [由图乙知，0～1 s 内螺线管中电流逐渐增大，穿过圆环向上的磁通量增 大，由楞次定律知圆环中感应电流的磁场向下，圆环面积有缩小的趋势，从上 往下看，0～1 s 内圆环中的感应电流沿顺时针方向，选项 A 正确、B 错误；同 理可得 1～2 s 内和 2～3 s 内圆环中的感应电流方向相同，选项 D 错误；3 s 末电 流的变化率为 0，螺线管中磁感应强度的变化率为 0，在圆环中不产生感应电流， 圆环对桌面的压力等于圆环的重力，选项 C 错误．]
Βιβλιοθήκη Baidu解题关键】
关键语句
信息解读
地磁场的磁感应强度垂直于 v、MN 所在 v、L、B 相互垂直，可直接应用公
平面的分量 B＝1.0×10－5 T.
式 E＝BLv 求感应电动势
小灯泡与 M、N 相连构成闭合电路，不 帆板 MN 和导线均处于磁场中垂直
计太阳帆板和导线电阻
切割磁感线
【解析】 (1)感应电动势 E＝BLv，代入数据得 E＝1.54 V. (2)不能，因为穿过闭合回路的磁通量不变，不产生感应电流． (3)在地球表面有 GMRm2 ＝mg “天宫一号”做匀速圆周运动，有 GRM＋mh2＝mR＋v2 h 解得 h＝gvR22－R，代入数据得 h≈4×105 m(数量级正确都算对)．
【答案】 (1)1.54 V (2)见解析 (3)4×105 m
1．高考考查特点 高考在本考点的考查主要集中在导体棒切割磁感线为背景的电动势的计算 及方向的判断．掌握法拉第电磁感应定律和楞次定律、右手定则是突破考点的 方法．
2．解题的常见误区及提醒 (1)对感应电流产生的条件理解不准确，认为只要切割就有感应电流． (2)不能正确理解楞次定律造成电流方向判断错误． (3)左手定则和右手定则混淆出现电流方向的判断错误． (4)不理解转动切割电动势大小计算方法．
(2016·江苏高考 T13)据报道，一法国 摄影师拍到了“天宫一号”空间站飞过太阳的瞬
间．照片中，“天宫一号”的太阳帆板轮廓清晰可
见．如图 3 所示，假设“天宫一号”正以速度 v＝
7.7 km/s 绕地球做匀速圆周运动，运动方向与太阳
帆板两端 M、N 的连线垂直，M、N 间的距离 L＝
20 m，地磁场的磁感应强度垂直于 v、MN 所在平
图1 A．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定 B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿 a 到 b 的方向流动 C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化 D．若圆盘转动的角速度变为原来的 2 倍，则电流在 R 上的热功率也变为原 来的 2 倍
【解题关键】 解此题注意两点： (1)切割类可用右手定则判断感应电流的方向． (2)转动切割感应电动势大小可用 E＝12Bl2ω 计算．
图4
Ba2
nBa2
nBa2
2nBa2
A.2Δt B. 2Δt
C. Δt
D. Δt
B [由法拉第电磁感应定律知线圈中产生的感应电动势 E＝nΔΔΦt ＝nΔΔBt ·S＝ n2BΔ－t B·a22，得 E＝n2BΔat2，选项 B 正确．]
●考向 2 楞次定律的应用 2．(2016·河南重点中学联考)如图 5 甲所示，绝缘的水平桌面上放置一金属 圆环，在圆环的正上方放置一个螺线管，在螺线管中通入如图乙所示的电流， 电流从螺线管 a 端流入为正，以下说法正确的是( )
AB [由右手定则知，圆盘按如题图所示的方向转动时，感应电流沿 a 到 b 的方向流动，选项 B 正确；由感应电动势 E＝12Bl2ω 知，角速度恒定，则感应电 动势恒定，电流大小恒定，选项 A 正确；角速度大小变化，感应电动势大小变 化，但感应电流方向不变，选项 C 错误；若 ω 变为原来的 2 倍，则感应电动势 变为原来的 2 倍，电流变为原来的 2 倍，由 P＝I2R 知，电流在 R 上的热功率变 为原来的 4 倍，选项 D 错误．]
●考向 1 法拉第电磁感应定律的应用
1．(2014·江苏高考 T1)如图 4 所示，一正方形线圈的匝数为 n，边长为 a， 线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中．在 Δt 时间内，磁感应强度的方
向不变，大小由 B 均匀地增大到 2B.在此过程中，线圈中产生的感应电动势为
()
【导学号：25702046】
(2015·全国卷ⅡT15)如图 2 所示，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2
A．Ua>Uc，金属框中无电流 B．Ub >Uc，金属框中电流方向沿 a－b－c－a C．Ubc＝－12Bl2ω，金属框中无电流 D．Ubc＝12Bl2ω，金属框中电流方向沿 a－c－b－a
【解题关键】 解题时要抓住磁场方向和金属框的放置方式，结合转动切 割计算电动势并用右手定则判电势高低．
C [金属框 abc 平面与磁场平行，转动过程中磁通量始终为零，所以无感 应电流产生，选项 B、D 错误．转动过程中 bc 边和 ac 边均切割磁感线，产生感 应电动势，由右手定则判断 Ua＜Uc，Ub＜Uc，选项 A 错误．由转动切割产生感 应电动势的公式得 Ubc＝－12Bl2ω，选项 C 正确．]
图3
面的分量 B＝1.0×10－5 T．将太阳帆板视为导体．
(1)求 M、N 间感应电动势的大小 E； (2)在太阳帆板上将一只“1.5 V,0.3 W”的小灯泡与 M、N 相连构成闭合电 路，不计太阳帆板和导线的电阻，试判断小灯泡能否发光，并说明理由； (3)取地球半径 R＝6.4×103 km，地球表面的重力加速度 g 取 9.8 m/s2，试估 算“天宫一号”距离地球表面的高度 h(计算结果保留一位有效数字)．
热
考
点
点
模
一
型
解
读
考 点
专题十 电磁感应规律及其应用
二
专
题
考
限
点
时
三
练
考点1|电磁感应规律及其应用 难度：中档题 题型：选择题、计
算题 五年4考
(多选)(2016·全国甲卷 T20)法拉第圆盘发电机的示意图如图 1 所 示．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片 P、Q 分别与圆盘的边缘和铜轴接触．圆 盘处于方向竖直向上的匀强磁场 B 中．圆盘旋转时，关于流过电阻 R 的电流， 下列说法正确的是( )