高考电磁感应的六类典型问题VIP专享VIP免费

高三物理专题复习1高考电磁感应的六类典型问题堡镇中学陆顺雄电磁感应是历年高考的一个重要考点，考题涉及力和运动、能量、电路和安培力等多方面的知识，综合性很强。因此，总结这部分的解题方法和思路是很重要的。类型一：有关电磁感应的电荷量问题例1、如图甲所示，一个电阻为R面积为S的矩形导线框abcd，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向与ad边垂直并与线框平面成45o角，O、O′分别是ab和cd边的中点。现将线框右半边绕OO′逆时针旋转90o到图乙所示位置。在这一过程中，导线中通过的电荷量是(A)(A)(B)(C)(D)0解：对线框的右半边（obco′）未旋转时整个回路的磁通量对线框的右半边（obco′）旋转90o后，穿进跟穿出的磁通量相等，如右图整个回路的磁通量根据公式点评：在电磁感应现象中，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流，设在时间△t内通过导线截面的电荷量为q，则根据电流定义式及法拉第电磁感应定律，得。式中n为线圈的匝数，△φ为磁通量的变化，R为闭合电路的总电阻。类型二：有关电磁感应的感应电动势及电流方向问题例2、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始终与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(ACD)A.感应电流方向不变B.CD段直线始终不受安培力C.感应电动势最大值Em＝BavD.感应电动势平均值解：在闭合电路进入磁场的过程中，通过闭合电路的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向不变，A正确；BS22-12BSBSo12245sin2BSRBSR22BSRBavE4102RBSRq22tqIRnttRntREtIqtnE高三物理专题复习2根据左手定则可以判断，CD受安培力向下，B不正确；当闭合回路进入磁场一半时，即这时等效长度最大为a，这时感应电动势最大Em=Bav,C正确；当闭合回路进入磁场一半时，即这时等效长度最大为a，这时感应电动势最大Em=Bav,C正确；感应电动势平均值D正确。点评：感应电流的方向判定可用楞次定律与安培定则。在应用楞次定律时要把握好步骤：先明确回路中原磁场的方向及磁通量的变化情况，再依据楞次定律确定感应电流的磁场方向，然后根据安培定则确定感应电流的方向。感应电动势公式只能计算平均值，利用感应电动势公式E=BLv计算时，L应是等效长度，即垂直切割磁感线的长度。类型三：有关电磁感应的能量问题例3、如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于(A)A.棒的机械能增加量B.棒的动能增加量C.棒的重力势能增加量D.电阻R上放出的热量解：棒受重力G、拉力F和安培力FA的作用，由动能定理有WF+WG+W安=△EK，得WF+W安=△EK+mgh即力F做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增加量。练习：如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为V时，受到安培力的大小为F．此时（BCD）（A）电阻R1消耗的热功率为Fv／3（B）电阻R1消耗的热功率为Fv／6（C）整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ（D）整个装置消耗的机械功率为（F＋μmgcosθ）v点评：本题属于电磁感应现象中能量转化类问题，通过安培力做功实现机械能与其他形式的能之间的转化，对于电磁感应现象中与能量转化和守恒有关的复杂问题，常常运用动能定理、能量守恒定律解决进行综合分析求解。注意当安培力做功无法直接确定的情况下，只能用能BavvaaBtE412212tnE高三物理专题复习3量守恒定律解决，即用能量守恒定律寻找机械能的变化与回路所消耗的电能及其他形式的能之间的内在联系。类型四：有关电磁感应的图像问题例4、如图所示，平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动，经过半径为...