专题9
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新课标高三大二轮复习·物理
专题九
电磁感应
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新课标高三大二轮复习·物理
专题九
电磁感应
[解析] 对于电磁感应中的识图题一般先比较选项间的差 异，用排除法作出选择，先由法拉第电磁感应定律及右手定则 →确定回路中总的感应电动势与时间的关系→结合闭合电路欧 姆定律确定感应电流的大小与时间的关系→正确选择．
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专题九
电磁感应
专题九
电磁感应
通法必会 1.用楞次定律判定感应电流方向： ①找到原磁场方向及磁通量的变化情况． ②确定感应电流磁场的方向：即运用“增反减同”确定感 应磁场方向． ③判定感应电流方向：由安培定则判出感应电流方向．
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专题九
电磁感应
2．用法拉第电磁感应定律求感应电动势大小： ΔΦ ①由E＝n Δt 求平均感应电动势：保持S不变时， ΔB E＝nS Δt ΔS 保持B不变时，E＝nB Δt
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专题九
电磁感应
(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)应用楞次定律的关键是正确区分所涉及的两个磁场：一 是引起感应电流的磁场，二是感应电流产生的磁场．
(4)
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专题九
电磁感应
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专题九
电磁感应
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专题九
电磁感应
[解析] 条形磁铁的磁感线分布示意图如图所示．铜环由 静止开始下落过程中磁通量的变化率是非均匀变化的，故环中 产生的感应电动势、环中的感应电流也是非均匀变化的，A错 误．在关于O点对称的位置上磁场分布对称，但环的速率是增 大的，则环在O点下方的电流最大值大于在O点上方电流的最大 值，故C错误．由于磁通量在O点上方是向上增大而在O点下方 是向上减小的，故环中电流方向在经过O点是要改变的，D错 误．可知B选项正确．
专题九
电磁感应
(二)感应电动势的计算 ΔΦ (1)法拉第电磁感应定律：E＝n Δt .若B变，而S不变，则E ΔB ΔS ＝nS Δt ；若S变而B不变，则E＝nB Δt .常用于计算平均感应电 动势． (2)导体垂直切割磁感线：E＝BLv，主要用于求电动势的 瞬时值．
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第二部分
专题知识大突破
专题九
电磁感应
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专题九
电磁感应
重要知识重温
长效热点例证
专题特色讲堂
对点随堂小练
试考素能特训
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专题九
电磁感应
影像考纲
电磁感应现象 磁通量 法拉第电磁感应定律 楞次定律 自感、涡流
Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅰ
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专题九
电磁感应
(1)在 5s 内平均感应电动势是多少？ (2)第 5s 末，回路中的电流多大？ (3)第 5s 末，作用在 cd 杆上的水平外力多大？
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专题九
电磁感应
[解]
1 2 (1)5s 内的位移 x＝ at ＝25m 2
x 5s 内的平均速度 v ＝ t ＝5m/s 故平均感应电动势 E ＝BL v ＝0.4V. (2)第 5s 末：v＝at＝10m/s 此时感应电动势：E＝BLv E BLv 0.2×0.4×10 则回路电流 I＝R＝ R ＝ A＝0.8A. 1
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专题九
电磁感应
[答案] B
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专题九
电磁感应
电磁感应中的力学问题
常考点三
命题指数：★★★★
典题必研 [例 3] 在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中，磁感
应强度 B＝0.2 T，有一水平放置的光滑框架，宽度为 L＝0.4m， 如图所示， 框架上放置一质量为 0.05kg， 电阻为 1Ω 的金属杆 cd， 框架电阻不计．若 cd 杆以恒定加速度 a＝2m/s2 由静止开始做匀 变速运动，则
专题九
电磁感应
(3)如图所示，导体棒围绕棒的一端在垂直磁场的平面内做 1 2 匀速圆周运动而切割磁感线产生的电动势，E＝ Bl ω. 2
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专题九
电磁感应
(4)感应电荷量的计算． 回路中发生磁通量变化时，在 Δt内迁移的电荷量(感应电荷 E ΔΦ ΔΦ 量)为q＝IΔt＝RΔt＝RΔtΔt＝ R .可见，q仅由回路电阻和磁通量 的变化量决定，与发生磁通量变化的时间无关.
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专题九
电磁感应
(2)注意弄清两种状态：①导体处于平衡状态——静止或匀 速直线运动(根据平衡条件——合外力等于零列式分析)； ②导体 处于非平衡状态——加速度不为零(根据牛顿第二定律进行动态 分析或结合功能关系分析)．
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专题九
电磁感应
[答案] B
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专题九
电磁感应
通法必会 图象类问题的解决方法 (1)图象选择问题：求解物理图象的选择类问题可用“排除 法”，即排除与题目要求相违背的图象，留下正确图象；也可 用“对照法”，即按照题目要求画出正确的草图，再与选项对 照，选出正确选项．解决此类问题的关键就是把握图象特点、 分析相关物理量的函数关系、分析物理过程的变化规律或关键 物理状态．
(3)注意动力学的临界问题． 一 般 分 析 方 法 是 ： 导 体 受 外 力 运 动 → 感 应 电 动 势 (E ＝ E BLv)→感应电流(I＝ )→导体受安培力(F＝BIL)→合外力变 R＋r 化(F＝ma)→加速度变化→速度变化→临界状态.
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专题九
电磁感应
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)
B. 1
C. 2
D. 4
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专题九
电磁感应
[解析] 设原磁感应强度是B，线框面积是S.第1s内ΔΦ1＝ S 2BS－BS＝BS，第2s内ΔΦ2＝2B· 2 －2B· S＝－BS.因为E＝
ΔΦ n Δt ，所以两次电动势大小相等，B正确．
[答案] B
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专题九
电磁感应
(3)杆匀加速运动，则 F－F 安＝ma 即 F＝BIL＋ma＝0.164N.
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专题九
电磁感应
通法必会 在处理有关电磁感应中的力学问题时一般要注意以下三个 方面： (1)认识解决电磁感应中的力学问题的基本思路：①用电磁 感应定律和楞次定律、右手定则确定感应电动势的大小和方向； ②应用闭合电路欧姆定律求出电路中感应电流的大小；③分析 研究导体的受力情况，特别要注意安培力方向的确定；④列出 动力学方程或平衡方程求解．
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专题九
电磁感应
由法拉第电磁感应定律知在ab边运动到MN边界的过程中 E 2BLat 感应电动势E＝2BLv＝2BLat，感应电流为i＝ R ＝ R ∝t， C、D错；在ab边从MN边界运动到PQ边界的过程中，产生的感 E BLat 应电动势为E＝BLv＝BLat，感应电流为i＝ R ＝ R ∝t，即刚 过MN边界时感应电动势、感应电流均减小一半，所以A错B 对．
[答案] D
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专题九
电磁感应
电磁感应中的图象问题
常考点二
命题指数：★★★★★
典题必研 [例2] 如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均
为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO′为其对 称轴，一导线折成边长为L的正方形闭合线框abcd，线框在外力 作用下由纸面内图示位置从静止开始向右做匀加速运动，若电 流以逆时针方向为正方向，则从线框开始运动到ab边刚进入到 PQ右侧磁场的过程中，能反映线框中感应电流随时间变化规律 的图象是(
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专题九
电磁感应
(2)图象分析问题：在定性分析物理图象时，要明确图象中 的横轴与纵轴所代表的物理量，要弄清图象的物理意义，借助 有关的物理概念、公式、定理和定律作出分析判断；而对物理 图象定量计算时，要搞清图象所揭示的物理规律或物理量间的 函数关系，并要注意物理量的单位换算问题，要善于挖掘图象 中的隐含条件，明确有关图线所包围的面积、图象在某位置的 斜率(或其绝对值)、图线在纵轴和横轴上的截距所表示的物理 意义.
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专题九
电磁感应
长效热点例证
细研热点让你有的放矢
(对应学生用书P049)
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专题九电磁感应来自楞次定律和电磁感应定律
常考点一
命题指数：★★★★★
典题必研 [例1] 2010· 江苏单科，2 一矩形线框置于匀强磁场中，线
框平面与磁场方向垂直．先保持线框的面积不变，将磁感应强 度在1s时间内均匀地增大到原来的两倍．接着保持增大后的磁 感应强度不变，在1s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原 来的一半．先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为( 1 A. 2
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专题九
电磁感应
②用E＝Blvsinθ求，适用于导体棒切割． 1 ③E＝ BL2ω.求E.适用于导体棒绕一个端点垂直于磁感线 2 匀速转动的切割情景.
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专题九
电磁感应
冲关必试 1. 如图所示，长为L的金属导线弯成一圆环，导线的两端
接在电容为C的平行板电容器上，P、Q为电容器的两个极板， 磁场垂直于环面向里，磁感应强度以B＝B0＋Kt(K>0)随时间变 化，t＝0时，P、Q两板电势相等，两板间的距离远小于环的半 径，经时间t，电容器P板( )
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专题九
电磁感应
A．不带电 B．所带电荷量与t成正比 KL2C C．带正电，电荷量是 4π KL2C D．带负电，电荷量是 4π
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专题九
电磁感应
[解析] 磁感应强度以B＝B0＋Kt(K>0)随时间变化，由法 ΔΦ ΔB L2 拉第电磁感应定律得：E＝ Δt ＝S Δt ＝KS，而S＝ ，经时间t 4π KL2C 电容器P板所带电荷量Q＝EC＝ ；由楞次定律知电容器P 4π 板带负电，故D选项正确．
专题九
电磁感应
知点网面
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专题九
电磁感应
电磁感应是电磁学中最为重要的内容，也是高考命题频率 最高的内容之一．题型多为选择题、计算题．主要考查电磁感 应、楞次定律、法拉第电磁感应定律、自感等知识．本部分知 识多结合电学、力学部分出压轴题，其命题形式主要是电磁感 应与电路规律的综合应用、电磁感应与力学规律的综合应用、 电磁感应与能量守恒的综合应用．复习中要熟练掌握感应电流 的产生条件、感应电流方向的判断、感应电动势的计算，还要 掌握本部分内容与力学、能量的综合问题的分析求解方法． 感谢江西特级教师陈东胜对本栏目的鼎力支持
冲关必试 3. 如图甲所示，两根足够长的光滑平行金属导轨相距 L＝ 0.4m，导轨平面与水平面成 θ＝30° 角，下端通过导线连接阻值 R＝0.5Ω 的电阻．金属棒 ab 阻值 r＝0.3Ω，质量 m＝0.2kg，放 在两导轨上，与导轨垂直并保持良好接触．其余部分电阻不计， 整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中．取 g＝10m/s2.
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专题九
电磁感应
重要知识重温
夯实基础让你得心应手
(对应学生用书P048)
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专题九
电磁感应
(一)安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的应用 (1)安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律应用于不同 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
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专题九
电磁感应
冲关必试 福建理综，18 如图甲，一圆形闭合铜环由高处从 2. 2012· 静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴 线与条形磁铁的中轴线始终保持重合．若取磁铁中心O为坐标 原点，建立竖直向下为正方向的x轴，则图乙中最能正确反映 环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是( )
)
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专题九
电磁感应
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电磁感应
[解析] 对于电磁感应中的识图题一般先比较选项间的差 异，用排除法作出选择，先由法拉第电磁感应定律及右手定则 →确定回路中总的感应电动势与时间的关系→结合闭合电路欧 姆定律确定感应电流的大小与时间的关系→正确选择．
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专题九
电磁感应
专题九
电磁感应
通法必会 1.用楞次定律判定感应电流方向： ①找到原磁场方向及磁通量的变化情况． ②确定感应电流磁场的方向：即运用“增反减同”确定感 应磁场方向． ③判定感应电流方向：由安培定则判出感应电流方向．
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电磁感应
2．用法拉第电磁感应定律求感应电动势大小： ΔΦ ①由E＝n Δt 求平均感应电动势：保持S不变时， ΔB E＝nS Δt ΔS 保持B不变时，E＝nB Δt
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专题九
电磁感应
(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)应用楞次定律的关键是正确区分所涉及的两个磁场：一 是引起感应电流的磁场，二是感应电流产生的磁场．
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专题九
电磁感应
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专题九
电磁感应
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专题九
电磁感应
[解析] 条形磁铁的磁感线分布示意图如图所示．铜环由 静止开始下落过程中磁通量的变化率是非均匀变化的，故环中 产生的感应电动势、环中的感应电流也是非均匀变化的，A错 误．在关于O点对称的位置上磁场分布对称，但环的速率是增 大的，则环在O点下方的电流最大值大于在O点上方电流的最大 值，故C错误．由于磁通量在O点上方是向上增大而在O点下方 是向上减小的，故环中电流方向在经过O点是要改变的，D错 误．可知B选项正确．
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电磁感应
(二)感应电动势的计算 ΔΦ (1)法拉第电磁感应定律：E＝n Δt .若B变，而S不变，则E ΔB ΔS ＝nS Δt ；若S变而B不变，则E＝nB Δt .常用于计算平均感应电 动势． (2)导体垂直切割磁感线：E＝BLv，主要用于求电动势的 瞬时值．
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第二部分
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电磁感应
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电磁感应现象 磁通量 法拉第电磁感应定律 楞次定律 自感、涡流
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(1)在 5s 内平均感应电动势是多少？ (2)第 5s 末，回路中的电流多大？ (3)第 5s 末，作用在 cd 杆上的水平外力多大？
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电磁感应
[解]
1 2 (1)5s 内的位移 x＝ at ＝25m 2
x 5s 内的平均速度 v ＝ t ＝5m/s 故平均感应电动势 E ＝BL v ＝0.4V. (2)第 5s 末：v＝at＝10m/s 此时感应电动势：E＝BLv E BLv 0.2×0.4×10 则回路电流 I＝R＝ R ＝ A＝0.8A. 1
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电磁感应
[答案] B
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电磁感应
电磁感应中的力学问题
常考点三
命题指数：★★★★
典题必研 [例 3] 在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中，磁感
应强度 B＝0.2 T，有一水平放置的光滑框架，宽度为 L＝0.4m， 如图所示， 框架上放置一质量为 0.05kg， 电阻为 1Ω 的金属杆 cd， 框架电阻不计．若 cd 杆以恒定加速度 a＝2m/s2 由静止开始做匀 变速运动，则
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(3)如图所示，导体棒围绕棒的一端在垂直磁场的平面内做 1 2 匀速圆周运动而切割磁感线产生的电动势，E＝ Bl ω. 2
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(4)感应电荷量的计算． 回路中发生磁通量变化时，在 Δt内迁移的电荷量(感应电荷 E ΔΦ ΔΦ 量)为q＝IΔt＝RΔt＝RΔtΔt＝ R .可见，q仅由回路电阻和磁通量 的变化量决定，与发生磁通量变化的时间无关.
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(2)注意弄清两种状态：①导体处于平衡状态——静止或匀 速直线运动(根据平衡条件——合外力等于零列式分析)； ②导体 处于非平衡状态——加速度不为零(根据牛顿第二定律进行动态 分析或结合功能关系分析)．
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[答案] B
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通法必会 图象类问题的解决方法 (1)图象选择问题：求解物理图象的选择类问题可用“排除 法”，即排除与题目要求相违背的图象，留下正确图象；也可 用“对照法”，即按照题目要求画出正确的草图，再与选项对 照，选出正确选项．解决此类问题的关键就是把握图象特点、 分析相关物理量的函数关系、分析物理过程的变化规律或关键 物理状态．
(3)注意动力学的临界问题． 一 般 分 析 方 法 是 ： 导 体 受 外 力 运 动 → 感 应 电 动 势 (E ＝ E BLv)→感应电流(I＝ )→导体受安培力(F＝BIL)→合外力变 R＋r 化(F＝ma)→加速度变化→速度变化→临界状态.
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)
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C. 2
D. 4
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[解析] 设原磁感应强度是B，线框面积是S.第1s内ΔΦ1＝ S 2BS－BS＝BS，第2s内ΔΦ2＝2B· 2 －2B· S＝－BS.因为E＝
ΔΦ n Δt ，所以两次电动势大小相等，B正确．
[答案] B
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(3)杆匀加速运动，则 F－F 安＝ma 即 F＝BIL＋ma＝0.164N.
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电磁感应
通法必会 在处理有关电磁感应中的力学问题时一般要注意以下三个 方面： (1)认识解决电磁感应中的力学问题的基本思路：①用电磁 感应定律和楞次定律、右手定则确定感应电动势的大小和方向； ②应用闭合电路欧姆定律求出电路中感应电流的大小；③分析 研究导体的受力情况，特别要注意安培力方向的确定；④列出 动力学方程或平衡方程求解．
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电磁感应
由法拉第电磁感应定律知在ab边运动到MN边界的过程中 E 2BLat 感应电动势E＝2BLv＝2BLat，感应电流为i＝ R ＝ R ∝t， C、D错；在ab边从MN边界运动到PQ边界的过程中，产生的感 E BLat 应电动势为E＝BLv＝BLat，感应电流为i＝ R ＝ R ∝t，即刚 过MN边界时感应电动势、感应电流均减小一半，所以A错B 对．
[答案] D
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电磁感应中的图象问题
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为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO′为其对 称轴，一导线折成边长为L的正方形闭合线框abcd，线框在外力 作用下由纸面内图示位置从静止开始向右做匀加速运动，若电 流以逆时针方向为正方向，则从线框开始运动到ab边刚进入到 PQ右侧磁场的过程中，能反映线框中感应电流随时间变化规律 的图象是(
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(2)图象分析问题：在定性分析物理图象时，要明确图象中 的横轴与纵轴所代表的物理量，要弄清图象的物理意义，借助 有关的物理概念、公式、定理和定律作出分析判断；而对物理 图象定量计算时，要搞清图象所揭示的物理规律或物理量间的 函数关系，并要注意物理量的单位换算问题，要善于挖掘图象 中的隐含条件，明确有关图线所包围的面积、图象在某位置的 斜率(或其绝对值)、图线在纵轴和横轴上的截距所表示的物理 意义.
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专题九电磁感应来自楞次定律和电磁感应定律
常考点一
命题指数：★★★★★
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框平面与磁场方向垂直．先保持线框的面积不变，将磁感应强 度在1s时间内均匀地增大到原来的两倍．接着保持增大后的磁 感应强度不变，在1s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原 来的一半．先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为( 1 A. 2
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②用E＝Blvsinθ求，适用于导体棒切割． 1 ③E＝ BL2ω.求E.适用于导体棒绕一个端点垂直于磁感线 2 匀速转动的切割情景.
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电磁感应
冲关必试 1. 如图所示，长为L的金属导线弯成一圆环，导线的两端
接在电容为C的平行板电容器上，P、Q为电容器的两个极板， 磁场垂直于环面向里，磁感应强度以B＝B0＋Kt(K>0)随时间变 化，t＝0时，P、Q两板电势相等，两板间的距离远小于环的半 径，经时间t，电容器P板( )
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A．不带电 B．所带电荷量与t成正比 KL2C C．带正电，电荷量是 4π KL2C D．带负电，电荷量是 4π
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电磁感应
[解析] 磁感应强度以B＝B0＋Kt(K>0)随时间变化，由法 ΔΦ ΔB L2 拉第电磁感应定律得：E＝ Δt ＝S Δt ＝KS，而S＝ ，经时间t 4π KL2C 电容器P板所带电荷量Q＝EC＝ ；由楞次定律知电容器P 4π 板带负电，故D选项正确．
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专题九
电磁感应
电磁感应是电磁学中最为重要的内容，也是高考命题频率 最高的内容之一．题型多为选择题、计算题．主要考查电磁感 应、楞次定律、法拉第电磁感应定律、自感等知识．本部分知 识多结合电学、力学部分出压轴题，其命题形式主要是电磁感 应与电路规律的综合应用、电磁感应与力学规律的综合应用、 电磁感应与能量守恒的综合应用．复习中要熟练掌握感应电流 的产生条件、感应电流方向的判断、感应电动势的计算，还要 掌握本部分内容与力学、能量的综合问题的分析求解方法． 感谢江西特级教师陈东胜对本栏目的鼎力支持
冲关必试 3. 如图甲所示，两根足够长的光滑平行金属导轨相距 L＝ 0.4m，导轨平面与水平面成 θ＝30° 角，下端通过导线连接阻值 R＝0.5Ω 的电阻．金属棒 ab 阻值 r＝0.3Ω，质量 m＝0.2kg，放 在两导轨上，与导轨垂直并保持良好接触．其余部分电阻不计， 整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中．取 g＝10m/s2.
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新课标高三大二轮复习·物理
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电磁感应
重要知识重温
夯实基础让你得心应手
(对应学生用书P048)
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专题九
电磁感应
(一)安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的应用 (1)安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律应用于不同 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
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电磁感应
冲关必试 福建理综，18 如图甲，一圆形闭合铜环由高处从 2. 2012· 静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴 线与条形磁铁的中轴线始终保持重合．若取磁铁中心O为坐标 原点，建立竖直向下为正方向的x轴，则图乙中最能正确反映 环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是( )