2026高三二轮复习物理课件第一篇　专题四　第11讲　电磁感应_含解析

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考点三　电磁感应中的动力学与能量问题
考点二　电磁感应中的图像问题
考点一　楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用
楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用
1.感应电流方向的判断(1)线圈面积不变、磁感应强度发生变化的情形，往往用楞次定律。(2)导体棒切割磁感线的情形往往用右手定则。2.楞次定律中“阻碍”的主要表现形式(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”；(2)阻碍物体间的相对运动——“来拒去留”；(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——一般情况下为“增缩减扩”；(4)阻碍原电流的变化(自感现象)——一般情况下为“增反减同”。
　 (2024·江苏卷·10)如图所示，在绝缘的水平面上，有闭合的两个线圈a、b，线圈a处在匀强磁场中，现将线圈a从磁场中匀速拉出，线圈a、b中产生的感应电流方向分别是A.顺时针，顺时针B.顺时针，逆时针C.逆时针，顺时针D.逆时针，逆时针
　 (多选)(2023·福建漳州市质检)如图甲，两根电阻不计、足够长的导轨MN、PQ平行放置，与水平面间夹角α=37°，间距为0.8 m，上端连接一电阻R=0.1 Ω。两导轨之间存在方向垂直导轨平面向上的均匀分布的磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。t=0时刻，一电阻不计、质量为0.02 kg的导体棒ab从导轨上且在MP下方0.5 m处由静止释放。取g=10 m/s2，sin 37°=0.6，ab与导轨间的动摩擦因数为0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不考虑t=4.25 s时磁感应强度突变产生的电磁感应现象。则A.0~4.25 s内ab中感应电流方向从a到bB.t=0时ab中感应电流I0=0.4 AC.0~4.25 s内R中消耗的热功率为0.016 WD.ab的最大速度为0.625 m/s
　 (多选)(2024·河南焦作市二模)如图甲所示，正方形线圈abcd内有垂直于线圈的匀强磁场，已知线圈匝数n=10，边长ab=1 m，线圈总电阻r=1 Ω，线圈内磁感应强度随时间的变化情况如图乙所示。设图示的磁场方向与感应电流方向为正方向，则下列有关线圈的感应电流i，焦耳热Q以及ab两点间电压u，ab边所受的安培力F(取向下为正方向)随时间t的变化图像正确的是
　 (多选)(2024·全国甲卷·21)如图，一绝缘细绳跨过两个在同一竖直面(纸面)内的光滑定滑轮，绳的一端连接一矩形金属线框，另一端连接一物块。线框与左侧滑轮之间的虚线区域内有方向垂直纸面的匀强磁场，磁场上下边界水平，在t=0时刻线框的上边框以不同的初速度从磁场下方进入磁场。运动过程中，线框始终在纸面内且上下边框保持水平。以向上为速度的正方向，下列线框的速度v随时间t变化的图像中可能正确的是
1.电磁感应中常见的图像常见的有磁感应强度、磁通量、感应电动势、感应电流、速度、安培力等随时间或位移的变化图像。
2.解答此类问题的两个常用方法(1)排除法：定性分析电磁感应过程中某个物理量的变化情况，把握三个关注，快速排除错误的选项。这种方法能快速解决问题，但不一定对所有问题都适用。
(2)函数关系法：根据题目所给的条件写出物理量之间的函数关系，再对图像作出判断，这种方法得到的结果准确、详细，但不够简捷。
电磁感应中的动力学与能量问题
1.电磁感应综合问题的解题思路
2.求解焦耳热Q的三种方法(1)焦耳定律：Q=I2Rt，适用于电流恒定的情况；(2)功能关系：Q=W克安(W克安为克服安培力做的功)；(3)能量转化：Q=ΔE(其他能的减少量)。
　 (2024·福建南平市三模)如图甲，足够长的光滑平行金属导轨固定在水平面上，导轨间连接一电阻R，区域Ⅰ空间存在一
非匀强磁场，方向垂直于导轨平面向下，导体棒ab垂直导轨放置并接触良好。现对导体棒ab施加一个与导轨平行向左的恒力F，导体棒ab进入磁场时速度v0=1 m/s，空间中某位置的磁感应强度B与导体棒通过该位置的速度v满足的关系如图乙所示。已知导轨间距L=1 m，导体棒ab质量m=0.25 kg、电阻r=1 Ω，电阻R=1 Ω，恒力F=1.25 N，不计导轨电阻。求：
(1)导体棒刚进入磁场时所受安培力的大小；
(2)导体棒在磁场中运动2 s时加速度的大小；
(3)进入磁场2 s内导体棒产生的焦耳热。
(2024·福建福州市三模)如图所示，间距为L=1.0 m的两条平行光滑竖直金属导轨PQ、MN足够长，底部Q、N之间连有一阻值为R1=3 Ω的电阻，磁感应强度为B1=0.5 T的匀强磁场与导轨平面垂直，导轨的上端点P、M分别与横截面积为5×10-3 m2的
100匝线圈的两端连接，线圈的轴线与大小随时间均匀变化的匀强磁场B2平行，开关K闭合后，质量为m=1×10-2 kg、接入电路的电阻值为R2=2 Ω的金属棒ab恰能保持静止。若断开开关后金属棒下落2 m时恰好达到最大速度，金属棒始终与导轨接触良好，其余部分电阻不计，g取10 m/s2。求：
(1)金属棒ab恰能保持静止时，匀强磁场B2的磁感应强度的变化率；
(2)金属棒ab下落时能达到的最大速度v的大小；
(3)金属棒ab从开始下落到恰好运动至最大速度的过程中，金属棒产生的焦耳热Q。
(1)2 m/s　(2)3 W　(3)1 C
1.(2023·北京卷·5)如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡，开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光，断开开关A.P与Q同时熄灭B.P比Q先熄灭C.Q闪亮后再熄灭D.P闪亮后再熄灭
2.(2024·广东卷·4)电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。磁场中，边长为L的正方形线圈竖直固定在减震装置上。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示，永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。关于图乙中的线圈，下列说法正确的是A.穿过线圈的磁通量为BL2B.永磁铁相对线圈上升越高，线圈中感应　电动势越大C.永磁铁相对线圈上升越快，线圈中感应　电动势越小D.永磁铁相对线圈下降时，线圈中感应电流的方向为顺时针方向
3.(2024·湖南卷·4)如图，有一硬质导线Oabc，其中　　是半径为R的半圆弧，b为圆弧的中点，直线段Oa长为R且垂直于直径ac。该导线在纸面内绕O点逆时针转动，导线始终在垂直纸面向里的匀强磁场中。则O、a、b、c各点电势关系为A.φO>φa>φb>φcB.φO