资源简介

电磁感应
专题
考点一 电磁感应定律及其应用
考向一 法拉第电磁感应定律的应用
考向二 “三个定则、一个定律”的综合应用
考点二 电磁感应的综合问题
考向一 图像问题
考向二 电路问题
考点突破
稿定PPT
02
一、考情分析
{D27102A9-8310-4765-A935-A1911B00CA55}考点要求
考题统计
电磁感应定律及其应用
考向一 法拉第电磁感应定律的应用：2023?重庆?高考真题、2023?湖北?高考真题、2022?江苏?高考真题、2022?河北?高考真题、2021?重庆?高考真题、2021?山东?高考真题、2022?北京?高考真题、
考向二 “三个定则、一个定律”的综合应用：2023?海南?高考真题、2023?江苏?高考真题、2022?北京?高考真题、2022?广东?高考真题、
电磁感应的综合问题
考向一 电磁感应中的图像问题：2023?福建?高考真题、2023?辽宁?高考真题、2023?全国?高考真题、2022?河北?高考真题
考向二 电磁感应中的电路问题：2023?北京?高考真题、2023?浙江?高考真题、2022?山东?高考真题、2022?全国?高考真题、2021?辽宁?高考真题、2021?浙江?高考真题
二、网络构建、知识梳理
“三个定则”“一个定律”的比较
{00A15C55-8517-42AA-B614-E9B94910E393}名称
应用的定则或定律
基本现象
电流的磁效应
安培定则
运动电荷、电流产生磁场
磁场对电流的作用
左手定则
磁场对运动电荷、电流有作用力
电磁感应
右手定则
部分导体做切割磁感线运动
楞次定律
闭合回路磁通量变化
通电自感和断电自感的比较
{00A15C55-8517-42AA-B614-E9B94910E393}电路图
器材要求
A1、A2同规格，R＝RL，L较大
L很大(有铁芯)
通电时
在S闭合瞬间，灯A2立即亮，灯A1逐渐变亮，最终一样亮
灯A立即亮，然后逐渐变暗达到稳定
断电时
回路电流减小，灯泡逐渐变暗，A1电流方向不变，A2电流反向
①若I2≤I1，灯泡逐渐变暗；
②若I2＞I1，灯泡闪亮后逐渐变暗．
两种情况下灯泡中电流方向均改变
自感、互感问题
自感中“闪亮”与“不闪亮”问题
{00A15C55-8517-42AA-B614-E9B94910E393}?
与线圈串联的灯泡
与线圈并联的灯泡
电路图
通电时
　电流逐渐增大,灯泡逐渐变亮
　电流突然增大,灯泡立刻变亮,然后电流逐渐减小达到稳定
断电时
　电流逐渐减小,灯泡逐渐变暗,电流方向不变
　电路中稳态电流为I1、I2
　①若I2≤I1,则灯泡逐渐变暗;②若I2>I1,则灯泡闪亮后逐渐变暗.两种情况灯泡中电流方向均改变
例1 （2023·广东湛江·模拟预测）电磁缓冲器是利用电磁阻尼对汽车碰撞进行保护的安全装置，在汽车碰撞时对车和人提供了有效保护。图是一个电磁缓冲器的示意图。汽车T与缓冲绝缘滑轨PQ、MN固定在一起，PQ、MN上装有线圈（图中未标出），线圈通电后能在滑轨间产生匀强磁场B（磁场方向如图所示），通过与冲击力传感器相连的计算机来控制线圈的电流，并产生合适的磁感应强度。滑轨前方为汽车保险杠K，保险杠上固定有多匝的线圈abcd。当汽车保险杠撞上前面的障碍物C时，线圈中产生感应电流，线圈受到的安培力会阻碍汽车上线圈的运动，从而保护汽车。下列说法正确的是（????）
【考向】法拉第电磁感应定律的应用
A．线圈abcd中的电流方向为顺时针B．线圈abcd中的电流方向为逆时针C．线圈abcd受到的安培力方向与车前行方向一致D．线圈abcd受到的安培力方向与车前行方向相反
【答案】BC
【详解】AB．当汽车保险杠撞上前面的障碍物C时，电磁缓冲器是磁场相对于保险杠上的线圈运动，可以反过来以磁场为参考系，则保险杠上的线圈abcd相对于磁场反方向运动，根据右手定则或楞次定律，可知线圈abcd中的电流方向为逆时针，故A错误，B正确；
CD．根据左手定则可知bc边受到的安培力方向与车前行方向一致，故C正确，D错误。故选BC。
【考向】法拉第电磁感应定律的应用
例2（2021·广东·高考真题）如图所示，水平放置足够长光滑金属导轨和，与平行，是以O为圆心的圆弧导轨，圆弧左侧和扇形内有方向如图的匀强磁场，金属杆的O端与e点用导线相接，P端与圆弧接触良好，初始时，可滑动的金属杆静止在平行导轨上，若杆绕O点在匀强磁场区内从b到c匀速转动时，回路中始终有电流，则此过程中，
下列说法正确的有（　　）

A．杆OP产生的感应电动势恒定
B．杆OP受到的安培力不变
C．杆MN做匀加速直线运动
D．杆MN中的电流逐渐减小
【答案】AD
【详解】A．OP转动切割磁感线产生的感应电动势为
因为OP匀速转动，所以杆OP产生的感应电动势恒定，故A正确；
BCD．杆OP匀速转动产生的感应电动势产生的感应电流由M到N通过MN棒，由左手定则可知，MN棒会向左运动，MN棒运动会切割磁感线，产生电动势与原来电流方向相反，让回路电流减小，MN棒所受合力为安培力，电流减小，安培力会减小，加速度减小，故D正确，BC错误。故选AD。
【考向】“三个定则、一个定律”的综合应用
例3 (2022?广东?高考真题) (多选) 如图所示，水平
地面（Oxy平面）下有一根平行于y轴且通有恒定
电流I的长直导线。P、M和N为地面上的三点，P
点位于导线正上方，MN平行于y轴，PN平行于x
轴。一闭合的圆形金属线圈，圆心在P点，可沿不
同方向以相同的速率做匀速直线运动，运动过程中线圈平面始终与地面平行。下列说法正确的有（　　）
A．N点与M点的磁感应强度大小相等，方向相同
B．线圈沿PN方向运动时，穿过线圈的磁通量不变
C．线圈从P点开始竖直向上运动时，线圈中无感应电流
D．线圈从P到M过程的感应电动势与从P到N过程的感应电动势相等
AC
【考向】自感、互感
例4 （2023·北京西城·二模）将灯泡A、线圈L、电池组E和开关S连接成如图所示的电路。先闭合开关S，使灯泡发光，然后断开开关S，观察到灯泡闪亮的现象。下列说法正确的是（　　）
A．闭合S瞬间线圈L不产生自感电动势
B．断开S瞬间电路中a点电势低于b点
C．断开S前后通过灯泡A的电流大小不变
D．闭合S后电源输出的电功率等于
灯泡A和线圈L的发热功率之和
【答案】B
【详解】A．闭合S瞬间，电路接通，线圈L要阻碍电流通过，产生与电源相反的自感电动势，故A错误；
B．开关S断开前，自感线圈中的电流是自左向右的，当断开S瞬间，自感线圈要阻碍电流的减小，因此产生与原电流方向相同的感应电流，与灯泡构成闭合回路，回路中的电流为逆时针方向，因此a点电势低于b点，故B正确；
C．灯泡与自感线圈并联，断开开关S，观察到灯泡闪亮的现象，说明自感线圈的电阻小于灯泡的电阻，在断开开关前通过自感线圈的电流大于通过灯泡的电流，因此当断开开关S后，灯泡与自感线圈串联，通过灯泡的瞬时电流大于开关断开前的电流，所以灯泡将闪亮一下，故C错误；
D．因为自感线圈将一部分电场能转化为磁场能储存起来，因此闭合S后电源输出的电功率大于灯泡A和线圈L的发热功率之和，故D错误。
故选B。
【考向】自感、互感
例5 （2024·广东佛山·二模）以下四幅图中，相关叙述正确的是（????）
【考向】自感、互感
A．如图甲，人造地球卫星经过地面跟踪站上空，地面接收到信号频率先增大后减小
B．如图乙，A、B两灯均发亮，若断开开关，A灯和B灯都会立即熄灭
C．如图丙，高频感应炉是利用炉外线圈产生的热量使炉内的金属熔化
D．如图丁，利用该装置验证向心力与角速度的关系时，要保持皮带连接的两个塔轮半径相同
【答案】A
考点一 电磁感应定律及其应用
考向一 法拉第电磁感应定律的应用
考向二 “三个定则、一个定律”的综合应用
考点二 电磁感应的综合问题
考向一 图像问题
考向二 电路问题
考点突破
【考向一】电磁感应中的电路问题
1.内电路和外电路
(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于 。
(2) 该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的 ，其余部分是 。
(3)感应电动势的方向即为 ，
判断方法： 。
感应电流的方向：在外电路，电流从 极流向 极；
在内电路，电流从 极流向 极．
2 .电源电动势和路端电压
(1)电动势:E= 或E = .
(2)路端电压: 或 。
电源
内阻
外电阻
Blvsinθ
U = E-Ir
正
负
电源内感应电流的方向
楞次定律或右手定则
正
负
例1. (2023?广东?模拟预测) 将一根涂有绝缘层的细导线绕成如图所示的线圈，再将线圈和阻值为R的定值电阻构成闭合回路，线圈内部存在方向垂直纸面向外的变化磁场，已知细导线的电阻为r，闭合回路所构成的矩形的面积为S1，两个线圈构成的小圆的面积均为S2，磁感应强度大小随时间变化的规律为B=B0+kt， B0和k均为大于零的常数，下列说法正确的是（　　）
A．定值电阻中的电流方向为a流向b
B．闭合回路中的感应电动势为
C．定值电阻两端的电流大小为
D．定值电阻两端的电压为
D
例2、如图所示，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R的定值电阻，导体棒ab长L＝0.5m，其电阻为r，与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.4T，现使ab以＝10m/s的速度向左做匀速运动. 求：
(1)ab中的感应电动势大小和方向?
(2)若定值电阻R＝3.0Ω,导体棒的电阻r＝1.0Ω,则电路中的电流多大?
(3)ab两端电压为多少？
E
R
←
例3、如图所示，面积为0.2 m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方问垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律为B=（2+0.2t）T，定值电阻R1=6Ω，线圈电阻R2=4Ω，
求：
（1）磁通量变化率，回路的感应电动势；
（2）ab两点间电压Uab
【考向二】电磁感应中的图像问题
1.内电路和外电路
(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于 。
(2) 该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的 ，其余部分是 。
(3)感应电动势的方向即为 ，
判断方法： 。
感应电流的方向：在外电路，电流从 极流向 极；
在内电路，电流从 极流向 极．
2 .电源电动势和路端电压
(1)电动势:E= 或E = .
(2)路端电压: 或 。
电源
内阻
外电阻
Blvsinθ
U = E-Ir
正
负
电源内感应电流的方向
楞次定律或右手定则
正
负
【考向二】电磁感应中的图像问题
【考向二】电磁感应中的图像问题
【考向二】电磁感应中的图像问题
例2.矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直.规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，下列i-t图中正确的是(　　)
D
例3、如图所示，一闭合直角三角形线框以速度v匀速穿过匀强磁场区域。从BC边进入磁场区开始计时，到A点离开磁场区的过程中，线框内感应电流的情况(以逆时针方向为电流的正方向)是如图所示中的（ ）
A

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