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1、第10讲电磁感应规律及其应用考向一楞次定律和法拉第电磁感应定律考向一楞次定律和法拉第电磁感应定律(综合提能综合提能)【建模型】研典题【建模型】研典题【模型】【模型】1 1 楞次定律的应用楞次定律的应用1.1.模型图解模型图解:2.2.应用规律应用规律:【模型】【模型】2 2 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律1.1.模型图解模型图解:(1)(1)磁通量变化型。磁通量变化型。(2)(2)导体切割型。导体切割型。2.2.应用规律应用规律:(1)(1),常用于计算感应电动势的平均值常用于计算感应电动势的平均值;(2)(2)导体棒垂直切割磁感线导体棒垂直切割磁感线:E=B:E=Blv,v,主要用于求
2、感应电动势的瞬时值。主要用于求感应电动势的瞬时值。(3)(3)计算感应电荷量计算感应电荷量回路中磁通量发生变化时回路中磁通量发生变化时,在在tt时间内迁移的电荷量时间内迁移的电荷量(感应电荷量感应电荷量)为为 可见可见,q,q仅由回路电阻仅由回路电阻R R和磁通量的变化量和磁通量的变化量决定决定,与与发生磁通量变化的时间发生磁通量变化的时间tt无关。无关。【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【典例】【典例】(2020(2020浙江浙
3、江7 7月选考月选考)如图所示如图所示,固定在水平面上的半径为固定在水平面上的半径为r r的金属圆环的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B B的匀强磁场。长为的匀强磁场。长为l的金属棒的金属棒,一端与一端与圆环接触良好圆环接触良好,另一端固定在竖直导电转轴另一端固定在竖直导电转轴OOOO上上,随轴以角速度随轴以角速度匀速转动。在匀速转动。在圆环的圆环的A A点和电刷间接有阻值为点和电刷间接有阻值为R R的电阻和电容为的电阻和电容为C C、板间距为、板间距为d d的平行板电容器的平行板电容器,有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为有
4、一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g,g,不计其他电阻不计其他电阻和摩擦和摩擦,下列说法正确的是下列说法正确的是()【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐A.A.棒产生的电动势为棒产生的电动势为 B Bl2 2B.B.微粒的电荷量与质量之比为微粒的电荷量与质量之比为 C.C.电阻消耗的电功率为电阻消耗的电功率为 D.D.电容器所带的电荷量为电容器所带的电荷量为CBrCBr2 2【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版
5、教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【解析】【解析】选选B B。由题图可知。由题图可知,金属棒绕金属棒绕OOOO轴切割磁感线转动轴切割磁感线转动,棒产生的电动势棒产生的电动势 ,A,A错误错误;电容器两极板间电压等于电源电动势电容器两极板间电压等于电源电动势E,E,带电微粒在两极带电微粒在两极板间处于静止状态板间处于静止状态,则则 ,即即 ,B,B正确正确;电阻消耗的功率电阻消耗的功率 ,C,C错误错误;电容器所带的电荷量电容器所带的电荷量 ,D,D错误。错误。【名校课
6、堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名师点睛】【名师点睛】分析电磁感应电路问题的基本思路分析电磁感应电路问题的基本思路【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【练类题】重拓展【练类题】重拓展1.(1.(楞次定律的应用楞次定律的应用)()(多选多选)如图如图,两个线圈绕在同两个线圈绕
7、在同一根铁芯上一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接其中一线圈通过开关与电源连接,另一另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方,开关开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是是()【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐A.A.开关闭合后的瞬间开关闭合后的瞬
8、间,小磁针的小磁针的N N极朝垂直纸面向里的方向转动极朝垂直纸面向里的方向转动B.B.开关闭合后并保持一段时间后开关闭合后并保持一段时间后,小磁针的小磁针的N N极指向垂直纸面向里的方向极指向垂直纸面向里的方向C.C.开关闭合后并保持一段时间后开关闭合后并保持一段时间后,小磁针的小磁针的N N极指向垂直纸面向外的方向极指向垂直纸面向外的方向D.D.开关闭合后并保持一段时间再断开后的瞬间开关闭合后并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的小磁针的N N极朝垂直纸面向外的方极朝垂直纸面向外的方向转动向转动【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推
9、荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【解析】【解析】选选A A、D D。开关闭合后的瞬间。开关闭合后的瞬间,根据安培定则可知根据安培定则可知,两线圈内的磁场方向水两线圈内的磁场方向水平向右。因为线圈内的磁通量增加平向右。因为线圈内的磁通量增加,根据楞次定律可判断直导线内的电流方向由根据楞次定律可判断直导线内的电流方向由南到北南到北,再根据安培定则可知直导线内的电流在正上方产生的磁场方向垂直纸面再根据安培定则可知直导线内的电流在正上方产生的磁场方向垂直纸面向里向里,则小磁针的则小磁针的N N极朝垂直纸面向里的方向转动极朝垂直纸面向
10、里的方向转动,故选项故选项A A正确正确;开关闭合后并保开关闭合后并保持一段时间后持一段时间后,与直导线相连的线圈内磁通量不变与直导线相连的线圈内磁通量不变,则直导线没有感应电流则直导线没有感应电流,故小故小磁针不动磁针不动,故选项故选项B B、C C错误错误;开关闭合后并保持一段时间再断开后的瞬间开关闭合后并保持一段时间再断开后的瞬间,与直导与直导线相连的线圈内磁通量减少线相连的线圈内磁通量减少,根据楞次定律可判断直导线内的电流方向由北到南根据楞次定律可判断直导线内的电流方向由北到南,小磁针的小磁针的N N极朝垂直纸面向外的方向转动极朝垂直纸面向外的方向转动,故选项故选项D D正确。正确。【
11、名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐2.(2.(楞次定律和法拉第电磁感应定律的综合应用楞次定律和法拉第电磁感应定律的综合应用)()(多选多选)(2019)(2019全国卷全国卷)空间空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场,其边界如图其边界如图(a)(a)中虚线中虚线MNMN所示所示,一硬质细导线的电阻率为一硬质细导线的电阻率为、横截面积为、横截面积为S,S,将该导线做成半径为将
12、该导线做成半径为r r的圆环的圆环固定在纸面内固定在纸面内,圆心圆心O O在在MNMN上。上。t=0t=0时磁感应强度的方向如图时磁感应强度的方向如图(a)(a)所示所示,磁感应强度磁感应强度B B随时间随时间t t的变化关系如图的变化关系如图(b)(b)所示所示,则在则在t=0t=0到到t=tt=t1 1的时间间隔内的时间间隔内()A.A.圆环所受安培力的方向始终不变圆环所受安培力的方向始终不变B.B.圆环中的感应电流始终沿顺时针方向圆环中的感应电流始终沿顺时针方向C.C.圆环中的感应电流大小为圆环中的感应电流大小为 D.D.圆环中的感应电动势大小为圆环中的感应电动势大小为 【名校课堂】获奖
13、PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【解析】【解析】选选B B、C C。在。在t=0t=0到到t=tt=t0 0的时间间隔内的时间间隔内,磁感应强度的方向垂直纸面向里且磁感应强度的方向垂直纸面向里且逐渐减弱逐渐减弱,根据楞次定律可知圆环中的感应电流沿顺时针方向根据楞次定律可知圆环中的感应电流沿顺时针方向,且圆环所受安培且圆环所受安培力的方向水平向左力的方向水平向左;在在t=tt=t0 0到到t=tt=t1 1的时间间隔内的时间间隔内,磁感应强度的方
14、向垂直纸面向外磁感应强度的方向垂直纸面向外且逐渐增强且逐渐增强,根据楞次定律可知圆环中的感应电流沿顺时针方向根据楞次定律可知圆环中的感应电流沿顺时针方向,且圆环所受安且圆环所受安培力的方向水平向右培力的方向水平向右,故选项故选项A A错误错误,B,B正确正确;圆环中的感应电动势大小为圆环中的感应电动势大小为 故选项故选项D D错误错误;圆环中的感应电流大小为圆环中的感应电流大小为 ,故选项故选项C C正确。正确。【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐
15、（最新版本）推荐【加固训练】【加固训练】(楞次定律的应用楞次定律的应用)(2020)(2020江苏高考江苏高考)如图所示如图所示,两匀强磁场的磁感应强度两匀强磁场的磁感应强度B B1 1和和B B2 2大小相等、方向相反。金属圆环的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中大小相等、方向相反。金属圆环的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是产生顺时针方向感应电流的是()A.A.同时增大同时增大B B1 1减小减小B B2 2B.B.同时减小同时减小B B1 1增大增大B B2 2C.C.同时以相同的变化率增大同时以相同的变化率增大B B1 1和和B B2 2D.D.同
16、时以相同的变化率减小同时以相同的变化率减小B B1 1和和B B2 2【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【解析】【解析】选选B B。若产生顺时针方向的感应电流。若产生顺时针方向的感应电流,则感应磁场的方向垂直纸面向里。则感应磁场的方向垂直纸面向里。由楞次定律可知由楞次定律可知,圆环中的净磁通量变化为向里的磁通量减少或者向外的磁通量圆环中的净磁通量变化为向里的磁通量减少或者向外的磁通量增多增多,A,A错误错误,B,B正确。同时以相同
17、的变化率增大正确。同时以相同的变化率增大B B1 1和和B B2 2,或同时以相同的变化率减或同时以相同的变化率减小小B B1 1和和B B2 2,两个磁场的磁通量总保持大小相同两个磁场的磁通量总保持大小相同,所以总磁通量为所以总磁通量为0,0,不会产生感应电不会产生感应电流流,C,C、D D错误。错误。【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐考向二电磁感应的图象问题考向二电磁感应的图象问题(综合提能综合提能)【建模型】研典题【建模型】
18、研典题【模型】【模型】1 1 “感生感生”类图象类图象1.1.模型图解模型图解:【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐2.2.应用规律应用规律:判断判断“感生感生”类图象问题的方法类图象问题的方法(1)(1)判断求解判断求解B-tB-t图象斜率图象斜率 (2)(2)根据法拉第电磁感应定律根据法拉第电磁感应定律 来计算感应电动势大小。来计算感应电动势大小。(3)(3)根据楞次定律判断感应电动势的方向。根据楞次定律判断感应电动势的方向。【
19、名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【典例【典例1 1】(多选多选)(2020)(2020山东等级考模拟山东等级考模拟)竖直放置的长直密绕螺线管接入如图竖直放置的长直密绕螺线管接入如图甲所示的电路中甲所示的电路中,通有俯视顺时针方向的电流通有俯视顺时针方向的电流,其大小按图乙所示的规律变化。其大小按图乙所示的规律变化。螺线管内中间位置固定有一水平放置的硬质闭合金属小圆环螺线管内中间位置固定有一水平放置的硬质闭合金属小圆环(未画出未画出
20、),),圆环轴线圆环轴线与螺线管轴线重合。下列说法正确的是与螺线管轴线重合。下列说法正确的是()A.A.时刻时刻,圆环有扩张的趋势圆环有扩张的趋势B.B.时刻时刻,圆环有收缩的趋势圆环有收缩的趋势C.C.和和 时刻时刻,圆环内的感应电流大小相等圆环内的感应电流大小相等D.D.时刻时刻,圆环内有俯视逆时针方向的感应电流圆环内有俯视逆时针方向的感应电流【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐解析】解析】选选B B、C C。时刻时刻,螺线管中
21、通有俯视顺时针且逐渐增大的电流螺线管中通有俯视顺时针且逐渐增大的电流,则螺线管则螺线管中由电流产生的磁场向下且逐渐增加。由楞次定律可知中由电流产生的磁场向下且逐渐增加。由楞次定律可知,圆环有收缩的趋势圆环有收缩的趋势,A,A错错误误,B,B正确正确;和和 时刻时刻,螺线管中电流的变化率一致螺线管中电流的变化率一致,即由螺线管电流产生即由螺线管电流产生的磁场变化率一致的磁场变化率一致,则圆环中的感应电流大小相等则圆环中的感应电流大小相等,C,C正确正确;时刻时刻,螺线管中通螺线管中通有俯视顺时针且逐渐减小的电流有俯视顺时针且逐渐减小的电流,则螺线管中由电流产生的磁场向下且逐渐减小则螺线管中由电流
22、产生的磁场向下且逐渐减小,由楞次定律可知由楞次定律可知,圆环中的感应电流为俯视顺时针圆环中的感应电流为俯视顺时针,D,D错误。错误。【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名师点睛】【名师点睛】(1)(1)五个明确。五个明确。【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐(2)(2)
23、一个流程。一个流程。【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【模型】【模型】2 2 “动生动生”类图象类图象1.1.模型图解模型图解:【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐2.2.应用规律应用规律:解决解决“动生动生”类图象问题的方法类图象问题的方法:(1)(1)函数法函数法:
24、根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系,然后由函然后由函数关系对图象进行分析和判断数关系对图象进行分析和判断,例如根据公式例如根据公式E=BE=Blv,v,确定确定E-tE-t或或E-xE-x关系式关系式,特别注特别注意切割导体的有效长度或导体速度的变化。意切割导体的有效长度或导体速度的变化。(2)(2)排除法排除法:定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小增大还是减小)、变化、变化快慢快慢(均匀变化还是非均匀变化均匀变化还是非均匀变化),),特别是分析物理量的正负特别是分析物理
25、量的正负,以排除错误的选项。以排除错误的选项。【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【典例【典例2 2】(多选多选)(2020)(2020山东等级考山东等级考)如图所示如图所示,平面直角坐平面直角坐标系的第一和第二象限分别存在磁感应强度大小相等、方向标系的第一和第二象限分别存在磁感应强度大小相等、方向相反且垂直于坐标平面的匀强磁场相反且垂直于坐标平面的匀强磁场,图中虚线方格为等大正图中虚线方格为等大正方形。一位于方形。一位于OxyOx
26、y平面内的刚性导体框平面内的刚性导体框abcdeabcde在外力作用下以在外力作用下以恒定速度沿恒定速度沿y y轴正方向运动轴正方向运动(不发生转动不发生转动)。从图示位置开始计时。从图示位置开始计时,4 s,4 s末末bcbc边刚边刚好进入磁场。在此过程中好进入磁场。在此过程中,导体框内感应电流的大小为导体框内感应电流的大小为I,abI,ab边所受安培力的大边所受安培力的大小为小为F Fabab,二者与时间二者与时间t t的关系图象的关系图象,可能正确的是可能正确的是()【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT
27、-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【解析】【解析】选选B B、C C。因为。因为4 s4 s末末bcbc边刚好进入磁场边刚好进入磁场,可知导体框的速度为每秒运动可知导体框的速度为每秒运动一个方格一个方格,故在故在0 01 s1 s内只有内只有aeae边切割磁感线边切割磁感线,设方格边长为设方格边长为L,L,根据根据E E1 1=2BLv=2BLv、可知电
28、流恒定可知电流恒定;2 s;2 s末时导体框在第二象限长度最长末时导体框在第二象限长度最长,此时有此时有E E2 2=3BLv=3BLv、,可知可知 ,2,24 s4 s导体框有一部分在第一象限导体框有一部分在第一象限,电流减小电流减小,在在4 s4 s末同理末同理可得可得 ,综上分析可知综上分析可知A A错误、错误、B B正确正确;根据根据F Fabab=BIL=BILabab可知在可知在0 01 s1 s内内abab边边所受的安培力线性增加所受的安培力线性增加;1 s;1 s末安培力为末安培力为F Fabab=BI=BI1 1L,L,在在2 s2 s末可得安培力为末可得安培力为F Faba
29、b=B B I I1 12L=3F2L=3Fabab,C,C正确、正确、D D错误。故选错误。故选B B、C C。【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【练类题】重拓展【练类题】重拓展1.(1.(已知过程判图象已知过程判图象)(2018)(2018全国卷全国卷)如图如图,在同一水平面内有两根平行长导轨在同一水平面内有两根平行长导轨,导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域,区域宽度均为区域宽度均为l,磁
30、感应强度大小相等、磁感应强度大小相等、方向交替向上向下。一边长为方向交替向上向下。一边长为 l的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动。线的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动。线框中感应电流框中感应电流i i随时间随时间t t变化的正确图线可能是变化的正确图线可能是()【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【解析】【解析】选选D D。从起始位置向左运动。从起始位置向左运动 的过程中的过程中,左右两导体棒上产生的感应电左右两导体棒上产生的感
31、应电动势大小相等动势大小相等,方向分别向上和向下方向分别向上和向下,E=2B,E=2Blv v、,电流方向为顺时针方向电流方向为顺时针方向;向左运动向左运动 l的过程中的过程中,左右两导体棒上产生的感应电动势大小相等左右两导体棒上产生的感应电动势大小相等,方向都向方向都向下下,回路中感应电动势为回路中感应电动势为0,0,电流为电流为0;0;左右两导体棒向左运动左右两导体棒向左运动 的过程中的过程中,两导两导体棒上产生的感应电动势大小相等体棒上产生的感应电动势大小相等,方向分别向下和向上方向分别向下和向上,E=2B,E=2Blv v、,电电流方向为逆时针方向流方向为逆时针方向;向左运动向左运动
32、l2 2l的过程中的过程中,两导体棒上产生的感应电动势两导体棒上产生的感应电动势大小相等大小相等,方向都向上方向都向上,回路中电流为回路中电流为0 0。选项。选项D D正确。正确。【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐2.(2.(已知图象判过程已知图象判过程)()(多选多选)如图甲所示如图甲所示,在在MNMN、QPQP间存在一匀强磁场间存在一匀强磁场,t=0,t=0时时,一一正方形光滑金属线框在水平向右的外力正方形光滑金属线框在水平向
33、右的外力F F作用下紧贴作用下紧贴MNMN从静止开始做匀加速运动从静止开始做匀加速运动,外力外力F F随时间随时间t t变化的图线如图乙所示。已知线框质量变化的图线如图乙所示。已知线框质量m=1 kgm=1 kg、电阻、电阻R=2,R=2,则则()A.A.磁场宽度为磁场宽度为4 m4 mB.B.匀强磁场的磁感应强度为匀强磁场的磁感应强度为 T TC.C.线框穿过磁场过程中线框穿过磁场过程中,通过线框的电荷量为通过线框的电荷量为2 C2 CD.D.线框穿过磁场过程中线框穿过磁场过程中,线框产生的热量为线框产生的热量为1 J1 J【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPP
34、T（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【解析】【解析】选选A A、B B。线框的加速度为。线框的加速度为 ,磁场宽度磁场宽度 ,A,A正正确确;线框的边长线框的边长 ,当线框全部进入磁场的瞬间有当线框全部进入磁场的瞬间有:F:F1 1-F-F安安=ma,=ma,解得解得B=T,BB=T,B正确正确;线框穿过磁场的过程中线框穿过磁场的过程中,通过线圈的电荷通过线圈的电荷量为零量为零,线框进入磁场过程中线框进入磁场过程中,线框产生的热量为线框产生的热量为Q=W-mvQ=W-mv2 2=1 J,=1 J,故
35、线框穿过磁场故线框穿过磁场的过程中的过程中,线框产生的热量大于线框产生的热量大于1 J,C1 J,C、D D错误。错误。【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【加固训练】【加固训练】1.1.如图所示如图所示,空间有两个宽度分别为空间有两个宽度分别为L L和和2L2L的有界匀强磁场区域的有界匀强磁场区域,磁感应强度大小磁感应强度大小都为都为B,B,左侧磁场方向垂直于纸面向里左侧磁场方向垂直于纸面向里,右侧磁场方向垂直于纸面向外右侧磁场方
36、向垂直于纸面向外,abcd,abcd是一个是一个均匀电阻丝做成的边长为均匀电阻丝做成的边长为L L的正方形线框的正方形线框,线框以垂直于磁场边界的速度线框以垂直于磁场边界的速度v v匀速通匀速通过两个磁场区域过两个磁场区域,在运动过程中在运动过程中,线框线框abab、cdcd两边始终与磁场的边界平行。设线框两边始终与磁场的边界平行。设线框cdcd边刚进入磁场的位置为边刚进入磁场的位置为x=0,xx=0,x轴正方向水平向右轴正方向水平向右,从线框从线框cdcd边刚进入磁场开始到边刚进入磁场开始到整个线框离开磁场区域的过程中整个线框离开磁场区域的过程中,线框受到的安培力线框受到的安培力F(F(规定
37、水平向右为正方向规定水平向右为正方向)随随着位置着位置x x变化的图象正确的是变化的图象正确的是()【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【解析】【解析】选选C C。第一个过程。第一个过程:cd:cd边刚进入左侧磁场到边刚进入左侧磁场到a
38、bab刚要进入左侧磁场的过刚要进入左侧磁场的过程程,cd,cd边受安培力边受安培力,大小为大小为 ,方向向左。方向向左。第二个过程第二个过程:cd:cd刚进入右侧磁场到刚进入右侧磁场到abab刚进入右侧磁场的过程中刚进入右侧磁场的过程中,线框受到的安培线框受到的安培力为力为:,方向向左。第三个过程方向向左。第三个过程:ab:ab边离开左侧磁场到边离开左侧磁场到cdcd边到右侧磁场的右边界边到右侧磁场的右边界,在这个过程在这个过程,线框中没有感应电流线框中没有感应电流,所以线框不受安培力所以线框不受安培力的作用。第四个过程的作用。第四个过程:cd:cd边刚离开右侧磁场到边刚离开右侧磁场到abab
39、边刚离开右侧磁场的过程中边刚离开右侧磁场的过程中,ab,ab边受安培力边受安培力,大小为大小为 ,方向向左方向向左,只有选项只有选项C C正确。正确。【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐2.2.如图所示如图所示,空间存在垂直纸面向里的有界匀强磁场空间存在垂直纸面向里的有界匀强磁场,磁场区域宽度为磁场区域宽度为2L,2L,以磁场以磁场左边界为坐标原点建立左边界为坐标原点建立x x轴。一边长为轴。一边长为L L的正方形金属线框的正方形金
40、属线框abcd,abcd,在外力作用下以在外力作用下以速度速度v v匀速穿过匀强磁场。从线框匀速穿过匀强磁场。从线框cdcd边刚进磁场开始计时边刚进磁场开始计时,线框中产生的感应电流线框中产生的感应电流i i、线框、线框abab边两端的电压边两端的电压U Uabab、线框、线框abab边所受安培力边所受安培力F F、穿过线框的磁通量、穿过线框的磁通量随位随位移移x x的变化图象正确的是的变化图象正确的是()【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新
41、版本）推荐【解析】【解析】选选D D。进入磁场的过程中。进入磁场的过程中,感应电动势感应电动势E=BLvE=BLv不变不变,感应电流感应电流 不变不变,根据楞次定律知根据楞次定律知,感应电流方向为逆时针方向感应电流方向为逆时针方向,完全进入磁场的过程中完全进入磁场的过程中,感应电流感应电流为零为零,出磁场的过程中出磁场的过程中,感应电动势感应电动势E=BLvE=BLv不变不变,感应电流感应电流 不变不变,根据楞次定根据楞次定律知律知,感应电流方向为顺时针方向感应电流方向为顺时针方向,选项选项A A错误错误;进入磁场的过程中进入磁场的过程中,U,Uabab=BLv,=BLv,完完全进入磁场的过程
42、中全进入磁场的过程中,ab,ab边的电势差边的电势差U Uabab=BLv,=BLv,出磁场的过程中出磁场的过程中,ab,ab边的电势差边的电势差U Uabab=BLv,BLv,选项选项B B错误错误;进入磁场的过程中进入磁场的过程中,ab,ab边不在磁场中边不在磁场中,不受安培力不受安培力,完全进入磁完全进入磁场的过程中场的过程中,感应电流为零感应电流为零,ab,ab边不受安培力边不受安培力,出磁场的过程中出磁场的过程中,ab,ab边受到安培力边受到安培力,选项选项C C错误错误;进入磁场的过程中进入磁场的过程中,磁通量磁通量=BLvt,x=vt,=BLvt,x=vt,磁通量随时间均匀增大磁
43、通量随时间均匀增大,完完全进入磁场后全进入磁场后,磁通量不变磁通量不变,出磁场的过程中出磁场的过程中,磁通量均匀减小磁通量均匀减小,选项选项D D正确。正确。【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐考向三电磁感应规律的综合运用考向三电磁感应规律的综合运用(综合提能综合提能)【建模型】研典题【建模型】研典题【模型】【模型】1 1 单杆单杆+导轨模型导轨模型1.1.模型图解模型图解:（1 1）单杠水平式。）单杠水平式。【名校课堂】获奖PPT
44、-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐(2)(2)单杆倾斜式。单杆倾斜式。【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐2.2.应用规律应用规律:【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应P
45、PTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【典例【典例1 1】(多选多选)(2020)(2020济南二模济南二模)如图所示，两根电阻不计的光滑金属导轨如图所示，两根电阻不计的光滑金属导轨MACMAC、NBDNBD水平放置，水平放置，MAMA、NBNB间距间距L=0.4 mL=0.4 m，ACAC、BDBD的延长线相交于的延长线相交于E E点且点且AE=AE=BEBE，E E点到点到ABAB的距离的距离d=6 md=6 m，M M、N N两端与阻值两端与阻值R=2 R=2 的电阻相连，虚线右侧存在的电阻相连，虚线右侧存在方向与导轨平面垂直向下的匀强磁场，磁感应强度方向与导轨平面垂直向下的匀强磁场，
46、磁感应强度B=1 TB=1 T，一根长度也为，一根长度也为L=L=0.4 m0.4 m、质量、质量m=0.6 kgm=0.6 kg电阻不计的金属棒，在外力作用下从电阻不计的金属棒，在外力作用下从ABAB处以初速度处以初速度v v0 0=2 m/s2 m/s沿导轨水平向右运动，棒与导轨接触良好，运动过程中电阻沿导轨水平向右运动，棒与导轨接触良好，运动过程中电阻R R上消耗的电上消耗的电功率不变，则功率不变，则()【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（
47、最新版本）推荐A.A.电路中的电流电路中的电流I=0.4 AI=0.4 AB.B.金属棒向右运动金属棒向右运动 过程中克服安培力做的功过程中克服安培力做的功W=0.72 JW=0.72 JC.C.金属棒向右运动金属棒向右运动 过程中外力做功的平均功率过程中外力做功的平均功率P=5.32 WP=5.32 WD.D.金属棒向右运动金属棒向右运动 过程中在电阻中流过的电量过程中在电阻中流过的电量q=0.45 Cq=0.45 C【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整
48、版）推荐（最新版本）推荐【解析】【解析】选选A A、D D。金属棒开始运动时产生的感应电动势。金属棒开始运动时产生的感应电动势E=BLvE=BLv0 0=1=10.40.42 V=2 V=0.8 V0.8 V，电路中的电流，电路中的电流I=0.4 AI=0.4 A，A A正确；金属棒向右运动距离为正确；金属棒向右运动距离为x x时，金属时，金属棒接入电路的有效长度为棒接入电路的有效长度为L L1 1，由几何关系可得，由几何关系可得 ，解得，解得L L1 1=0.4-=0.4-，此时金属棒所受的安培力为，此时金属棒所受的安培力为F=BILF=BIL1 1=0.16-(0 x )=0.16-(0
49、x )，作出，作出F-xF-x图象图象 ，【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感应PPTPPT（完整版）推荐（最新版本）推荐由图象可知运动由图象可知运动 过程中克服安培力做功为过程中克服安培力做功为W=x=W=x=3 J=0.36 J3 J=0.36 J，B B错误；金属棒运动错误；金属棒运动 过程所用时间为过程所用时间为t t，W=IW=I2 2RtRt解得解得t=st=s，设金属棒运动到，设金属棒运动到 的速度为的速度为v v，由于电阻，由于电阻R R上消耗的电功率不变，则
50、有上消耗的电功率不变，则有BLvBLv0 0=B v=B v，v=2vv=2v0 0，由动，由动能定理可得能定理可得Pt-W=mvPt-W=mv2 2-m-mv v0 02 2，联立解得，联立解得P=3.52 WP=3.52 W，C C错误；金属错误；金属棒向右运动棒向右运动 过程中，产生的感应电动势的平均值过程中，产生的感应电动势的平均值 ，=B=B Ld Ld=BLd=BLd，平均电流，平均电流 ，通过电阻的电量，通过电阻的电量q=tq=t，解得，解得q=q=代入数据解得代入数据解得q=0.45 Cq=0.45 C，D D正确。正确。【名校课堂】获奖PPT-PPT-人教版教材高中物理电磁感