2014江苏物理《高考专题》(二轮)复习课件：专题五 第11讲电磁感应规律及其应用

第11讲 电磁感应规律及其应用

一、“三定则、一定律”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 _________

2.楞次定律中“阻碍”的表现： 磁通量 的变化(增反减同); (1)阻碍_______ 相对运动 来拒去留); (2)阻碍物体间的_________( 变化 自感)。 (3)阻碍原电流的_____(

二、感应电动势的计算 感应电动势的平 1.法拉第电磁感应定律：E= n ,用于计算_______________ t

_____ 均值 。 (1)若B变而S不变，则E= nS B ; t

(2)若S变而B不变，则E= nB S 。 t

2.导体垂直切割磁感线：E=____ BLv ,主要用于计算___________ 感应电动势 的瞬时值 。 _________

1.(2011·江苏高考)如图所示，固定的水平长直导线中通有电

流I,矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行，线框由静止释放，在下落过程中( )

A.穿过线框的磁通量保持不变B.线框中感应电流方向保持不变

C.线框所受安培力的合力为零D.线框的机械能不断增大

【解析】选B。线框下落过程中距离直导线越来越远，磁场越 来越弱，但磁场方向不变，所以磁通量越来越小，根据楞次定

律可知感应电流的方向不变，A错，B对；线框左边和右边所受安培力总是大小相等，方向相反，但上下两边磁场强弱不同， 安培力大小不同，合力不为零，C错；下落过程中机械能越来 越小，D错。

2.(2012·新课标全国卷)如图,均匀磁场中有一由半圆弧及其

直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0。使该线框从静止开

始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω 匀速转动半周,在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置,磁感应强 度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样 大小的电流,磁感应强度随时间的变化率 B 的大小应为( t

)

A.

4 B0 2 B0 B B B. C. 0 D. 0 2

【解析】选C。导线框以角速度ω匀速转动产生的电流大小为：1 B0 l 2 2 B l 导线框中磁感应强度大小随时间线性变化 I1 2 0 ; R 2R 1 2 B l l 2 B 因为I1=I2,所以 时产生的电流大小为： 2 t I2 。 R 2R t B B0 故选项C正确。 , t

3.(2013·江苏高考)如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合线 圈abcd,线圈平面与磁场垂直。

已知线圈的匝数N=100,边长 ab=1.0 m,bc=0.5 m,电阻r=2 Ω 。磁感应强度B在0~1 s内 从零均匀变化到0.2 T。在1~5 s内从0.2 T均匀变化到-0.2 T,

取垂直纸面向里为磁场的正方向。求：

(1)0.5 s时线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向；(2)在1~5 s内通过线圈的电荷量q; (3)在0~5 s内线圈产生的焦耳热Q。

【解析】(1)感应电动势 E1 N 1 , t1

磁通量的变化ΔΦ1=ΔB1S解得 E1 N B1S t1

代入数据得E1=10 V

感应电流的方向为a→d→c→b→a

(2)同理可得 E 2 N B2S t 2

感应电流 I 2 E 2r

电荷量q=I2Δt2 解得 q N B2Sr

代入数据得q=10 C

(3)0~1 s内的焦耳热 Q1 I12r t1 且 I1 E1r

1~5 s内的焦耳热Q2=I22rΔt2 由Q=Q1+Q2,代入数据得Q=100 J 答案：(1)10 V a→d→c→b→a (2)10 C (3)100 J

热点考向 1

电磁感应图像问题

【典例1】(2013·东营二模)如图所示，

虚线上方空间存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。正方形导线框绕垂直纸面的 轴O在纸面内逆时针匀速转动，转动周 期为T。从线框处于图示位置时开始计时，以O→a→b→c→O的 方向为感应电流i的正方向。对产生的感应电流i随时间t变化 规律的描述，最接近实际情况的是( )