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力学、电学、电磁场、电磁感应知识的综合题易错点主标题:力学、电学、电磁场、电磁感应知识的综合题易错点副标题:剖析考点规律,明确高考考查重点,为学生备考提供简洁有效的备考策略。关键词:力学、电学、电磁场、电磁感应难度:3重要程度:5内容:熟记易混易错点。易错类型1:不清楚产生感应电流的条件利用磁场产生电流的现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流。 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流。感应电流的条件包括两个方面:一是电路要闭合,二是穿过电路的磁通量要发生变化。只有满足的这两个条件,电路中才能产生感应电流,这与产生感应电动势不同,产生感应电动势的电路可以是不闭合的。例1 下列说法正确的是( )A.只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就一定有感受应电流产生B.只要闭合导线框做切割磁感线运动,导线中就一定有感应电流产生C.闭合电路的一部分导体,若不做切割磁感线的运动,则闭合电路中就一定没有感应电流产生D.当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,闭合电路中就一定有感受应电流产生【易错】对产生感应电流的条件不清楚,认为只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就一定有感受应电流产生,错选A;认为只要闭合导线框做切割磁感线运动,导线中就一定有感应电流产生,错选B;认为导体不做切割磁感线运动,电流中一定没有感应电流产生,错选C。【解析】产生感应电流的条件是电路必须闭合,并且电路的中的磁通量要发生变化,则当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,闭合电路中就一定有感受应电流产生,D正确;如果只是磁通量发生变化,电路中不一定能够产生感应电流,A错误;当闭合导线框做切割磁感线运动时,磁通量可能不发生变化,则导线不一定产生感应电流,B错误;闭合电路中的一部分导体不做切割磁感线的运动,若电路中的磁场发生变化,磁通量就会发生变化,闭合电路中就会产生感应电流,C错误。【点评】无论用什么方法,只要使闭合电路的磁通量发生变化,闭合电流中就会有感应电流产生。易错类型2:不清楚磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化率之间的关系磁通量表示在匀强磁场中磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积,公式为,即它表示某时刻或某位置时穿过某一面积的磁感线条数的多少。磁通量的变化表示在某一时刻的磁通量2与另一时刻的磁通量1的差,公式为=21,即它表示某一过程中磁通量变化的多少。磁通量的变化率表示磁通量的变化与某时间段的比值,即它表示磁通量变化的快慢。当面积不变时,;当磁感应强度不变时,=B。磁通量和磁通量的变化率的大小没有直接关系,当很大时,可能很小,也可能很大;当时,可能不为零。电磁感应定律为E=n,即感应电动势的大小只与线圈匝数和磁通量的变化率有关,与通量和磁通量的变化无关。例2(2011广东卷)将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直。关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是()A感应电动势的大小与线圈的匝数无关B穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大C穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大D感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同【易错】对磁通量的变化与磁通量的变化率之间的关系不清楚,认为穿过线圈的磁通量越大,磁通量的变化率就越大,从而认为线圈中的感应电动势就越大,错选B;对楞次定律理解不透彻,认为感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同,从而错选D。【解析】电磁感应定律为E=n,即感应电动势的大小只与线圈匝数和磁通量的变化率有关,与通量和磁通量的变化无关,A、B错误;穿过线圈的磁通量变化越快,即磁通量的变化率越大,则感应电动势就越大,C正确;根据楞次定律可知,感应电流产生的磁场方向与原磁场的变化趋势有关,而题目中没有给出相关信息,故无法判断感应电流产生的磁场方向,D错误。由以上分析可知,正确答案为C。【点评】弄清、和这三个概念之间的联系和区别,是正确解题的前提条件。易错类型3:不会处理杆(线框)在磁场中绕某一固定转轴旋转问题杆(线框)在磁场中绕某一固定转轴旋转与杆(线框)在磁场中平动切割磁感线的情况不同。当杆(线框)平动切磁感线时,杆上各点的速度相同,则杆(线框)切割磁感线产生的感应电动势为。当杆(线框)绕某一固定转轴旋转切割磁感线时,杆(线框)上各点的速度不相同。在计算感应电动势时,可以用杆上各点的平均速度等效替代切割速度,如绕杆的一端匀速转动时,感应电动势为。混淆杆(线框)平动与旋转切割磁感线的情况,是解题出错的主要原因。例3(2011辽宁锦州模拟试题)如图所示,竖直平面内有一金属环,半径为a,总电阻为R(指拉直时两端的电阻),磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面,在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒AB。AB由水平位置紧贴环面摆下,当摆到竖直位置时,B点的线速度为v,则这时AB两端的电压大小为 () A. B. C. DBav【易错】混淆导体棒平动与旋转切割磁感线的情况,求导体棒绕某一固定转轴旋转的电动势时,利用公式来导体棒切割磁感线产生的电动势,从而得出AB切割磁感线的瞬时感应电动势为,再根据闭合电路欧姆定律可知,AB两端的电压大小,从而错选C。【解析】根据题意可知,当导体棒AB摆到竖直位置时,B点的线速度为v,AB切割磁感线的瞬时感应电动势。AB两端的电压为路端电压,电源内阻为导体棒AB的阻值,外电阻的大小为,根据闭合电路欧姆定律可知,。【点评】要学会利用等效思想来处理杆的旋转问题。本题利用公式来求电动势时,就包含了等效的思想。
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