聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通第2讲讲 电电磁感应规应规 律及其应应用聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通1.(2016江苏单苏单 科，6)电电吉他中电电拾音器的基本结结构如图图1所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时动时 ，在线线圈中产产生感应电应电 流，电电流经电经电 路放大后传传送到音箱发发出声音，下列说说法正确的有( )图图1A.选选用铜质铜质 弦，电电吉他仍能正常工作B.取走磁体，电电吉他将不能正常工作C.增加线线圈匝数可以增大线线圈中的感应电应电动势动势D.弦振动过动过 程中，线线圈中的电电流方向不断变变化聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通答案 BCD聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通2.(2014江苏单苏单 科，1)如图图2所示，一正方形线线圈的匝数为为n，边边长为长为 a，线线圈平面与匀强磁场场垂直，且一半处处在磁场场中。在t时间时间 内，磁感应应强度的方向不变变，大小由B均匀地增大到2B。在此过过程中，线线圈中产产生的感应电动势为应电动势为 ( )图图2聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通答案 B聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通3.(多选选)(2014江苏单苏单 科，7)如图图3所示，在线线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现现接通交流电电源，过过了几分钟钟，杯内的水沸腾腾起来。若要缩缩短上述加热时间热时间 ，下列措施可行的有( )图图3A.增加线线圈的匝数 B.提高交流电电源的频频率C.将金属杯换为换为 瓷杯 D.取走线线圈中的铁铁芯解析 杯内的水之所以沸腾腾，是由于金属杯处处于下方线线圈所产产生的交变变磁场场中，产产生涡涡流，从而使金属杯温度升高，而瓷杯内不会产产生涡涡流，故C错错；要想缩缩短加热时间热时间 ，则应则应 增大磁场场的强度和变变化率，因此A、B正确，D错误错误 。答案 AB聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通4.(2015江苏单苏单 科，13)做磁共振(MRI)检查时检查时 ，对对人体施加的磁场发场发 生变变化时时会在肌肉组织组织 中产产生感应电应电 流。某同学为为了估算该该感应电应电 流对对肌肉组织组织 的影响，将包裹在骨骼上的一圈肌肉组织组织 等效成单单匝线线圈，线线圈的半径r5.0 cm，线线圈导线导线的截面积积A0.80 cm2，电电阻率1.5 m。如图图4所示，匀强磁场场方向与线线圈平面垂直，若磁感应应强度B在0.3 s内从1.5 T均匀地减为为零，求：(计计算结结果保留一位有效数字)图图4(1)该该圈肌肉组织组织 的电电阻R；(2)该该圈肌肉组织组织 中的感应电动势应电动势 E；(3)0.3 s内该该圈肌肉组织组织 中产产生的热热量Q。聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通答案 (1)6103 (2)410-2 V (3)810-8 J聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通考 情 分 析201420152016电电磁感应应定律的综综合应应用T1：法拉第电电磁感应应定律的应应用T7：涡涡流T13：电电磁感应应定律的应应用T6：楞次定律、法拉第电电磁感应应定律电电磁感应应的综综合应应用是高中物理中难难度较较大、综综合性最强的部分之一，是高考必考内容之一。电电磁感应应与力学、电电路、磁场场、能量等密切联联系，涉及知识识面广，综综合性强，能力要求高，题题型有计计算题题、选择题选择题 。聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通楞次定律和法拉第电电磁感应应定律的应应用规规 律 方 法1.感应电应电 流方向的判断方法(1)右手定则则，即根据导导体在磁场场中做切割磁感线线运动动的情况进进行判断；(2)楞次定律，即根据穿过闭过闭 合回路的磁通量的变变化情况进进行判断。聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通1.(2016北京理综综，16)如图图5所示，匀强磁场场中有两个导导体圆环圆环a、b，磁场场方向与圆环圆环 所在平面垂直。磁感应应强度B随时间时间 均匀增大。两圆环圆环 半径之比为为21，圆环圆环 中产产生的感应电动势应电动势分别为别为 Ea和Eb，不考虑虑两圆环间圆环间 的相互影响。下列说说法正确的是( )精 典 题题 组组图图5聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通A.EaEb41，感应电应电 流均沿逆时针时针 方向B.EaEb41，感应电应电 流均沿顺时针顺时针 方向C.EaEb21，感应电应电 流均沿逆时针时针 方向D.EaEb21，感应电应电 流均沿顺时针顺时针 方向答案 B聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通2.(多选选)(2016全国卷，20)法拉第圆盘发电圆盘发电 机的示意图图如图图6所示。铜圆盘铜圆盘 安装在竖竖直的铜轴铜轴 上，两铜铜片P、Q分别别与圆圆盘盘的边缘边缘 和铜轴铜轴 接触。圆盘处圆盘处 于方向竖竖直向上的匀强磁场场B中。圆盘圆盘 旋转时转时 ，关于流过电过电 阻R的电电流，下列说说法正确的是( )图图6聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通A.若圆盘转动圆盘转动 的角速度恒定，则电则电 流大小恒定B.若从上向下看，圆盘顺时针转动圆盘顺时针转动 ，则电则电 流沿a到b的方向流动动C.若圆盘转动圆盘转动 方向不变变，角速度大小发发生变变化，则电则电 流方向可能发发生变变化D.若圆盘转动圆盘转动 的角速度变为变为 原来的2倍，则电则电 流在R上的热热功率也变为变为 原来的2倍聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通答案 AB聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通3.(多选选)(2016江西新余模拟拟)如图图7甲，固定在光滑水平面上的正三角形金属线线框，匝数n20，总电总电 阻R2.5 ，边长边长 L0.3 m，处处在两个半径均为为rL/3的圆圆形匀强磁场场区域中。线线框顶顶点与右侧侧磁场场区域圆圆心重合，线线框底边边中点与左侧侧磁场场区域圆圆心重合。磁感应应强度B1垂直水平面向上，大小不变变；B2垂直水平面向下，大小随时间变时间变 化，B1、B2的值值和变变化规规律如图图乙所示。则则下列说说法中正确的是(取3)( )聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通图图7A.通过线过线 框中的感应电应电 流方向为为逆时针时针 方向B.t0时时刻穿过线过线 框的磁通量为为0.1 WbC.在00.6 s内通过线过线 框中的电电荷量为为0.006 CD.00.6 s时间时间 内线线框中产产生的热热量为为0.06 J聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通答案 AD聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通4.如图图8甲所示，绝缘绝缘 的水平桌面上放置一金属圆环圆环 ，在圆环圆环 的正上方放置一个螺线线管，在螺线线管中通入如图图乙所示的电电流，电电流从螺线线管a端流入为为正，以下说说法正确的是( )图图8A.从上往下看，01 s内圆环圆环 中的感应电应电 流沿顺时针顺时针 方向B.01 s内圆环圆环 面积积有扩张扩张 的趋势趋势C.3 s末圆环对圆环对 桌面的压压力小于圆环圆环 的重力D.12 s内和23 s内圆环圆环 中的感应电应电 流方向相反聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通解析 由图图乙知，01 s内螺线线管中电电流逐渐渐增大，穿过圆环过圆环向上的磁通量增大，由楞次定律知圆环圆环 中感应电应电 流的磁场场向下，圆环圆环 面积积有缩缩小的趋势趋势 ，从上往下看，01 s内圆环圆环 中的感应电应电 流沿顺时针顺时针 方向，选项选项 A正确，B错误错误 ；同理可得12 s内和23 s内圆环圆环 中的感应电应电 流方向相同，选项选项 D错误错误 ；3 s末电电流的变变化率为为0，螺线线管中磁感应应强度的变变化率为为0，在圆环圆环 中不产产生感应电应电 流，圆环对圆环对 桌面的压压力等于圆环圆环 的重力，选项选项 C错误错误 。答案 A聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通电电磁感应应中的力、电综电综 合问题问题规规 律 方 法解决电电磁感应应中的力、电问题电问题 的关键键电电磁感应应与力学问题联问题联 系的桥桥梁是磁场对场对 感应电应电 流的安培力。解答电电磁感应应中的力学问题问题 ，在分析方法上，要始终终抓住导导体的受力(特别别是安培力)特点及其变变化规规律，明确导导体的运动过动过 程以及运动过动过 程中状态态的变变化，准确把握运动动状态态的临临界点。聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通1.(2016襄阳模拟拟)如图图9，两根相距L1 m、电电阻不计计的平行光滑金属导轨导轨 水平放置，导轨导轨 足够长够长 ,其一端接有一阻值为值为 R2 的电电阻，导轨处导轨处 在磁感应应强度为为B0.5 T的匀强磁场场中，磁场场方向垂直导轨导轨 平面向里。一根质质量m0.2 kg、电电阻r0.5 的金属棒置于导轨导轨 左端，并与导轨导轨 垂直放置。有两种情况可以让让棒在导轨导轨 上做匀变变速直线线运动动：(1)给给棒施加一个水平向右的随时间变时间变 化的力F，可以让让棒从静止开始向右以加速度a11 m/s2做匀加速运动动；(2)将轨轨道左端的定值电值电 阻换换成一个随时间时间变变化的电电阻R0，再给给棒一个水平向右的初速度v06 m/s，可以使棒向右以加速度a21 m/s2匀减速运动动一段时间时间 。则则上述两种情况所描述的变变力F和变变化的电电阻R0满满足的方程是( )精 典 题题 组组聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通图图9A.F0.1t0.2(N)，R071.25t()B.F0.1t0.2(N)，R071.25t()C.F0.125t0.2(N)，R07.51.25t()D.F0.125t0.2(N)，R07.51.25t()聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通答案 A聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通2.(2016湖南益阳模拟拟)如图图10所示，竖竖直面内的正方形导线导线 框ABCD和abcd的边长边长 均为为l、电电阻均为为R，质质量分别为别为 2m和m，它们们分别别系在一跨过过两个定滑轮轮的绝缘轻绳绝缘轻绳 两端，在两导导线线框之间间有一宽宽度为为2l、磁感应应强度为为B、方向垂直纸纸面向里的匀强磁场场。开始时时ABCD的下边边界与匀强磁场场的上边边界重合，abcd的上边边界到匀强磁场场的下边边界的距离为为l。现现将两导线导线框由静止释释放，当ABCD全部进进入磁场时场时 ，两导线导线 框开始做匀速运动动。不计计摩擦和空气阻力，重力加速度为为g，求：聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通图图10(1)两导线导线 框匀速运动动的速度大小；(2)两导线导线 框在从开始运动动至等高的过过程中所产产生的总总焦耳热热；(3)导线导线 框abcd通过过磁场场的时间时间 。聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通图图11(1)小灯泡正常发发光时时的电电阻R；(2)线线框保持不动动的时间时间 内，小灯泡产产生的热热量Q。聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通答案 (1)1.25 (2)3.14 J聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通高频频考点九 电电磁感应应中的图图象问题问题三“看”与三“找”妙解电电磁感应图应图 象问题问题(一)解决磁感应应强度变变化产产生电动势问题电动势问题 的三“看”：一看区间间、二看大小、三看方向。【典例】 一矩形线线圈位于一随时间时间 t变变化的匀强磁场场内，磁场场方向垂直线线圈所在的平面(纸纸面)向里，如图图12甲所示。磁感应应强度B随t的变变化规规律如图图乙所示。以I表示线线圈中的感应电应电 流，以图图甲中线线圈上箭头头所示方向为电为电 流的正方向，则则下列选项选项中的It图图象正确的是( )聚焦高考真题突破热点考向多维拓展变通图图12聚焦高考真题突破热点