【金版学案】2015届高考物理二轮专题复习 第2课 电磁感应规律及其应用课件

匀强磁场中，当磁场以k 的变化率均匀减弱时，则( BC ) A．线圈产生的感应电动势大小为kL2 B．电压表没有读数 C．a点的电势高于b点的电势 D．电容器所带的电荷量为零
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K 考题 专 项 训 练
解析 磁场减弱时，产生的感应电动势为：E＝
ΔΦ ＝ Δt
L2 k 是恒定值，A 错；由于电路中有电容器，且感应电动 2 势恒定，故电路中没有电流，电压表没有读数，B 对； 由楞次定律及安培定则可判断 a 点的电势高于 b 点的电 势，C 对；电容器所带的电荷量为 Q＝CE，D 错．
高考二轮专题复习与测试•物理 随堂讲义•第一部分
专题四
专题复习
电路与电磁感应
第2课 电磁感应规律及其应用
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考 简
J
点 析
楞次定律和法拉第电磁感应定律及其应用是本课
中高考的热点．它常与电路、动力学、能量转化等知 识结合起来考查，其中既有难度中等的选择题，也有 难度较大、综合性较强的计算题．
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K 考题 专 项 训 练
题型二 涉及电磁感应的动力学问题(B层次)
例2 如图所示，质量为m的U形金属框M′MNN′，静
止放在倾角为θ的粗糙绝缘斜面上，与斜面间的动摩擦因 数为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力；MM′、NN′边 相互平行，相距L，电阻不计且足够长；底边MN垂直于 MM′，电阻为r；光滑导体棒ab电阻为R，横放在框架上；
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知 构
Z
识 建
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K 考点 精 辟 解 析
考点一安培定则、左手定则、右手定则、楞次定 律的应用
1．各自应用于不同现象．
基本现象 运动电荷、电流产生磁场 磁场对运动电荷、电流 作用力 电 磁 感 应 部分导体切割磁感 线运动 闭合电路磁通量变化 应用的定则或定律 安培定则 左手定则 右手定则 楞次定律
(2)求出图(b)中b、c两点对应的P两端的电压Ub、
Uc；
(3)分别求出ab、bc段流过P的电流IP与其两端电 压UP的关系式．
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K 考题 专 项 训 练
解析
(1)根据图象可知 ab 段满足 Iab＝k1ω， 1 又由图象可求得 k1＝ . 150 1 所以 Iab＝ ω(A)(－45 rad/s≤ω≤15 rad/s)， 150 bc 段满足 Ibc＝k2ω＋b， 由图象可得 k2＝0.01，b＝－0.05. 所以 Ibc＝0.01ω－0.05(A)(15 rad/s≤ω≤45 rad/s)． 1 (2)b 点时对应圆盘产生的电动势：Eb＝ Br2ωb＝0.3 V. 2 所以：Ub＝Eb＝0.3 V；
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K 考点 精 辟 解 析
考点三 电磁感应与电路的综合
电磁感应与电路的综合是高考的一个热点内容，两 者的核心内容与联系主线如图所示：
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K 考点 精 辟 解 析 楞次定律：在闭合电路的部分导体切割磁感线 产生感应电流的问题中，机械能转化为电能，导体棒 克服安培力做的功等于电路中产生的电能．
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K 考题 专 项 训 练
题型一 电磁感应的电路问题(A层次)
例1 如图(a)所示，在垂直于匀强磁场B的平面内，
半径为r的金属圆盘绕过圆心O的轴转动，圆心O和边缘K
通过电刷与一个电路连接，电路中的P是加上一定正向电 压才能导通的电子元件．流过电流表的电流I与圆盘角速
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度ω的关系如图(b)所示，其中ab段和bc段均为直线，且ab
段过坐标原点．ω>0代表圆盘逆时针转动，已知：R＝3.0 Ω，B＝1.0 T，r＝0.2 m．忽略圆盘、电流表和导线的电
阻．
K 考题 专 项 训 练
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K 考题 专 项 训 练
(1)根据图(b)写出ab、bc段对应的I与ω的关系式；
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整个装置处于垂直斜面向上、磁感应强度为B的匀强磁
场中．在沿斜面向上与ab垂直的拉力作用下，ab沿斜面 向上运动．若导体棒ab与MM′、NN′始终保持良好接触，
且重力不计．
K 考题 专 项 训 练 (1)当导体棒ab速度为v0时，框架保持静止，求 此时底边MN中所通过的电流I0，以及MN边所受安培 力的大小和方向．
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K 考点 精 辟 解 析 2.右手定则与左手定则的区别． 抓住“因果关系”是解决问题的关键．“因动而电” 用右手定则，“因电而力”用左手定则． 3．楞次定律中“阻碍”的表现． (1)阻碍磁通量的变化(增反减同)； (2)阻碍物体间的相对运动(来拒去留)； (3)阻碍原电流的变化(自感)．
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1 Ec＝ Br2ωc＝0.9 V. 2
K 考题 专 项 训 练
所以：Uc＝Ec＝0.9 V. (3)P、R 两端的电压等于圆盘以角速度 ω 转动产生的感 应电动势． 1 即 UP＝UR＝ Bωr2＝0.02ω. 2 由欧姆定律，通过 R 的电流 IR＝ UR UP ＝ ； R 3
栏 目 链 接Βιβλιοθήκη 由并联电路关系，ab 段的电流 Iab＝IP＋IR； bc 段的电流 Ibc＝IP′＋IR′； ab 段流过元件 P 的电流 IP＝Iab－IR＝0(－45 rad/s≤ω≤ 15 rad/s)；
K 考题 专 项 训 练
1 1 bc 段流过元件 P 的电流 IP′＝Ibc－IR′＝ UP－ 6 20 (A)(15 rad/s≤ω≤45 rad/s)．
答案 见解析 方法点拨：本题属于电磁感应中的电路问题，必须
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弄清电路的组成，将感应电动势等效为电源电动势，求
电动势要用电磁感应定律，其余问题为串并联电路分 析．
K 考题 专 项 训 练
变式训练 1．(双选)如图所示，正方形线框的边长为L，电容
器的电容量为C.正方形线框的一半放在垂直纸面向里的
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K 考点 精 辟 解 析
考点二 法拉第电磁感应定律
适用过程 N 匝线圈内 的磁通量发 生变化 导体做切割 磁感线的运 动 E＝BLv (1)E＝BLv 的适用条件：v⊥L，v⊥B； (2)当 v 与 B 平行时：E＝0 ΔΦ E＝N Δt 表达公式 备注 ΔB (1)当 S 不变时，E＝NS ； Δt ΔS (2)当 B 不变时，E＝NB Δt