2021-2022物理教科版3-2 階段提升課 第一章電磁感應(yīng)

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE10-版權(quán)所有@高考資源網(wǎng)學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精階段提升課第一章知識體系·思維導(dǎo)圖考點整合·素養(yǎng)提升考點感應(yīng)電動勢1.求解感應(yīng)電動勢常有如下幾種方法:表達式E=nQUOTEE=BLvsinθE=QUOTEBL2ω情景圖研究對象回路（不一定閉合)一段直導(dǎo)線（或等效成直導(dǎo)線)繞一端轉(zhuǎn)動的一段導(dǎo)體棒意義一般求平均感應(yīng)電動勢，當Δt→0時求的是瞬時感應(yīng)電動勢一般求瞬時感應(yīng)電動勢,當v為平均速度時求的是平均感應(yīng)電動勢用平均值法求瞬時感應(yīng)電動勢適用條件所有磁場（勻強磁場定量計算、非勻強磁場定性分析)勻強磁場勻強磁場2.關(guān)于感應(yīng)電動勢的關(guān)鍵詞轉(zhuǎn)化:【典例1】(多選)如圖，固定于絕緣水平面上的平行金屬導(dǎo)軌不光滑，除R外，其他電阻均不計，垂直于導(dǎo)軌平面有一勻強磁場.當質(zhì)量為m的金屬棒cd在水平恒力F作用下由靜止向右滑動過程中,下列說法中正確的是 （)A.水平恒力F對cd棒做的功等于電路中產(chǎn)生的電能B。只有在cd棒做勻速運動時,F對cd棒做的功才等于電路中產(chǎn)生的電能C。無論cd棒做何種運動，它克服安培力做的功一定等于電路中產(chǎn)生的電能D。R兩端電壓始終等于cd棒中的感應(yīng)電動勢【解析】選C、D。金屬棒加速運動過程中，水平恒力F對cd棒做的功等于電路中產(chǎn)生的電能、摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能和金屬棒增加的動能之和；金屬棒在勻速運動的過程中,水平恒力F對cd棒做的功等于電路中產(chǎn)生的電能與摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能之和;無論cd棒做何種運動,它克服安培力所做的功一定等于電路中產(chǎn)生的電能，故A、B錯誤，C正確；cd棒電阻不計,cd棒切割磁感線就相當于理想電源，所以R兩端電壓始終等于cd棒中的感應(yīng)電動勢，故D正確；故選C、D。(多選)（2020·綿竹高二檢測）如圖(a)所示，一個電阻值為R，匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路。線圈的半徑為r1。在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖(b）所示。圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0.導(dǎo)線的電阻不計。在0至t1時間內(nèi)，下列說法中正確的是 (）A.R1中電流的方向由a到b通過R1B.電流的大小為QUOTEC。線圈兩端的電壓大小為QUOTED。通過電阻R1的電荷量為QUOTE【解析】選B、D。由圖像可知,在0至t1時間內(nèi)QUOTE=QUOTE由法拉第電磁感應(yīng)定律有E=nQUOTE=nQUOTES而S=πQUOTE由閉合電路的歐姆定律有I=QUOTE且R1=2R解得電流的大小為I=QUOTE由楞次定律可判斷通過R1上的電流方向由b到a,故A錯誤，B正確;線圈兩端的電壓大小為U=2IR=QUOTE,故C錯誤；通過電阻R1的電荷量為q=It1=QUOTE故D正確。故選B、D.【加固訓(xùn)練】(多選）粗細均勻的導(dǎo)線繞成匝數(shù)為n、半徑為r的圓形閉合線圈。線圈放在磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度隨時間均勻增大，線圈中產(chǎn)生的電流為I，下列說法正確的是 (）A.電流I與匝數(shù)n成正比B。電流I與線圈半徑r成正比C.電流I與線圈面積S成正比D。電流I與導(dǎo)線橫截面積S0成正比【解析】選B、D。由題給條件可知感應(yīng)電動勢為E=nπr2QUOTE，電阻為R=QUOTE,電流I=QUOTE，聯(lián)立以上各式得I=QUOTE·QUOTE,則可知B、D項正確，A、C項錯誤.考點電磁感應(yīng)中的圖像問題1。解決圖像問題的一般步驟:（1）明確圖像的種類,即是B—t圖像還是Φ-t圖像，或者E-t圖像、I—t圖像等。(2)分析電磁感應(yīng)的具體過程。(3）用右手定則或楞次定律確定方向?qū)?yīng)關(guān)系.（4）結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓運動定律等規(guī)律寫出函數(shù)關(guān)系式.（5)根據(jù)函數(shù)關(guān)系式，進行數(shù)學(xué)分析，如分析斜率的變化、截距等。(6)判斷圖像(或畫圖像或應(yīng)用圖像解決問題)。2.電磁感應(yīng)中的圖像主要分類：(1）由給定的電磁感應(yīng)過程選正確的圖像。(2)由給定的有關(guān)圖像分析電磁感應(yīng)過程求解相應(yīng)的物理量。（3)由給定的電磁感應(yīng)過程畫出相應(yīng)的正確圖像?！镜淅?】（多選)如圖所示，在光滑的水平面上，放置一邊長為l的正方形導(dǎo)線圈，線圈電阻不變,線圈右側(cè)有垂直水平面向下、寬度為2l的有界磁場，建立一與磁場邊界垂直的坐標軸Ox，O點為坐標原點。磁感應(yīng)強度隨坐標位置的變化關(guān)系為B=kx,線框在水平向右的外力F作用下沿x正方向勻速穿過該磁場。此過程中線圈內(nèi)感應(yīng)出的電流i隨時間變化的圖像(以順時針為正方向）、拉力F隨線圈位移x變化的圖像可能正確的是 （）【解析】選A、C。由于磁場的磁感應(yīng)強度從左邊界到右邊界逐漸增強，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流方向為逆時針方向,設(shè)線圈的速度為v，進入磁場只有右邊切割磁感線，感應(yīng)電動勢E1=Blv,B=kx,x=vt，感應(yīng)電流i=QUOTE,即i=QUOTEt；進入過程感應(yīng)電流大小與時間成正比；線圈完全進入磁場，線圈的左右兩邊都在切割磁感線，回路的感應(yīng)電動勢E2=QUOTElv=kl2v恒定不變，故電流不變；線圈右邊出磁場之后,只有左邊切割磁感線，離開磁場時，線圈中磁通量減少，則感應(yīng)電流方向為順時針方向,E3=Blv，B=kQUOTE=k（vt—l)則感應(yīng)電流i=QUOTEt-QUOTE故之后感應(yīng)電流大小隨時間均勻增大,故A正確，B錯誤；線圈勻速進入磁場的過程中，F(xiàn)=Bil,i=QUOTEt，B=kx，x=vt,可得F=QUOTEx2F—x圖像為拋物線；線圈完全進入磁場到右邊即將離開磁場的過程中F=kxil—k(x-l）il=kil2電流恒定,此過程中F不變；線圈右邊離開磁場之后,拉力等于線圈左邊所受安培力大小F=QUOTE，B=k（x—l）,則F=QUOTE(x—l）2F—x圖像為一段拋物線,故C正確,D錯誤。故選A、C。(多選）（2020·銀川高二檢測)如圖所示,abcd為一邊長為l的正方形導(dǎo)線框,導(dǎo)線框位于光滑水平面內(nèi),其右側(cè)為一勻強磁場區(qū)域,磁場的邊界與線框的邊cd平行，磁場區(qū)域的寬度為2l，磁感應(yīng)強度為B,方向豎直向下。線框在一垂直于cd邊的水平恒定拉力F作用下沿水平方向向右運動,直至通過磁場區(qū)域。cd邊剛進入磁場時，線框開始勻速運動,規(guī)定線框中電流沿逆時針時方向為正，則導(dǎo)線框從剛進入磁場到完全離開磁場的過程中，a、b兩端的電壓Uab及導(dǎo)線框中的電流i隨cd邊的位置坐標x變化的圖線可能正確的是 ()【解析】選B、D。線圈的cd邊剛進入磁場時做勻速運動,則整個線圈進入磁場時速度不變，根據(jù)楞次定律產(chǎn)生逆時針方向的電流，為正方向，電動勢大小E=Blv，此時ab兩端的電壓為Uab=QUOTEBlv,當線圈全部進入磁場時,線圈內(nèi)無感應(yīng)電流，此時線圈做勻加速運動,ab兩端的電壓為Uab=Bl（v+at),對比圖像可知,A錯誤,B正確；當線圈的cd邊出磁場時，電流為順時針方向,由于此時安培力大于外力F，故此時線圈做減速運動,且加速度逐漸減小，電流圖像的斜率減小,逐漸趨近于開始進入磁場時的電流大小,C錯誤，D正確。故選B、D?！炯庸逃?xùn)練】如圖,EOF和E′O′F′為空間一勻強磁場的邊界,其中EO∥E′O′，F(xiàn)O∥F′O′，且EO⊥OF；OO′為∠EOF的角平分線，OO′間的距離為l；磁場方向垂直于紙面向里.一邊長為l的正方形導(dǎo)線框沿O′O方向勻速通過磁場，t=0時刻恰好位于圖示位置。規(guī)定導(dǎo)線框中感應(yīng)電流沿逆時針方向時為正，則感應(yīng)電流i與時間t的關(guān)系圖線可能正確的是 （)【解析】選B.本題中四個選項都是i-t圖線,故可用排除法