2025屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)與測試模塊四電磁感應(yīng)和電路專題十一電磁感應(yīng)課件

專題十一電磁感應(yīng)[專題復(fù)習(xí)定位]1．對楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律的理解及應(yīng)用。2．熟練應(yīng)用動力學(xué)和能量觀點(diǎn)分析并解決電磁感應(yīng)問題。3．綜合應(yīng)用動力學(xué)、動量和能量的觀點(diǎn)分析電磁感應(yīng)問題。高考真題再現(xiàn)PART01第一部分√命題點(diǎn)1兩個定律的應(yīng)用1．(2024·湖北卷，T1)《夢溪筆談》中記錄了一次罕見的雷擊事件：房屋被雷擊后，屋內(nèi)的銀飾、寶刀等金屬熔化了，但是漆器、刀鞘等非金屬卻完好(原文為：有一木格，其中雜貯諸器，其漆器銀扣者，銀悉熔流在地，漆器曾不焦灼。有一寶刀，極堅鋼，就刀室中熔為汁，而室亦儼然)。導(dǎo)致金屬熔化而非金屬完好的原因可能為(

)A．摩擦 B．聲波C．渦流 D．光照解析：在雷擊事件中金屬和非金屬都經(jīng)歷了摩擦、聲波和光照的影響，而金屬能夠因電磁感應(yīng)產(chǎn)生渦流，非金屬不能，因此可能原因為渦流?！?．(2024·江蘇卷，T10)如圖所示，在絕緣的水平面上，有閉合的兩個線圈a、b，線圈a處在勻強(qiáng)磁場中，現(xiàn)將線圈a從磁場中勻速拉出，線圈a、b中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向分別是(

)A．順時針，順時針 B．順時針，逆時針C．逆時針，順時針 D．逆時針，逆時針解析：線圈a從磁場中勻速拉出的過程中穿過線圈a的磁通量在減小，則根據(jù)楞次定律可知線圈a中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為順時針，由于線圈a從磁場中勻速拉出，則a中產(chǎn)生的電流為恒定電流，則線圈a靠近線圈b的過程中線圈b的磁通量在向外增大，同理可得線圈b產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為順時針?！堂}點(diǎn)2電磁感應(yīng)的綜合問題3．(2024·廣東卷，T4)電磁俘能器可在汽車發(fā)動機(jī)振動時利用電磁感應(yīng)發(fā)電實(shí)現(xiàn)能量回收，結(jié)構(gòu)如圖甲所示。兩對永磁鐵可隨發(fā)動機(jī)一起上下振動，每對永磁鐵間有水平方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。磁場中，邊長為L的正方形線圈豎直固定在減震裝置上。某時刻磁場分布與線圈位置如圖乙所示，永磁鐵振動時磁場分界線不會離開線圈。關(guān)于圖乙中的線圈，下列說法正確的是(

)A．穿過線圈的磁通量為BL2B．永磁鐵相對線圈上升越高，線圈中感應(yīng)電動勢越大C．永磁鐵相對線圈上升越快，線圈中感應(yīng)電動勢越小D．永磁鐵相對線圈下降時，線圈中感應(yīng)電流的方向為順時針方向解析：根據(jù)題圖乙可知此時穿過線圈的磁通量為0，故A錯誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知永磁鐵相對線圈上升越快，磁通量變化越快，線圈中感應(yīng)電動勢越大，故B、C錯誤；永磁鐵相對線圈下降時，根據(jù)安培定則可知線圈中感應(yīng)電流的方向為順時針方向，故D正確?！獭獭?1)t＝0時線框所受的安培力F；(2)t＝1.2τ時穿過線框的磁通量Φ；答案：0.3B0h2(3)2τ～3τ時間內(nèi)，線框中產(chǎn)生的熱量Q。題型分類講練PART02第二部分題型一兩個定律的應(yīng)用考向1電磁感應(yīng)現(xiàn)象和楞次定律1．阻礙磁通量的變化(增反減同)。2．阻礙物體間的相對運(yùn)動(來拒去留)。3．使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(增縮減擴(kuò))。4．阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)?！绦滦徒煌ㄐ盘枱?，如圖所示，在交通信號燈前方路面埋設(shè)通電線圈，這個包含線圈的傳感器電路與交通信號燈的時間控制電路連接，當(dāng)車輛通過線圈上方的路面時，會引起線圈中電流的變化，系統(tǒng)根據(jù)電流變化的情況確定信號燈亮的時間長短，下列判斷正確的是(

)A．汽車經(jīng)過線圈會產(chǎn)生感應(yīng)電流B．汽車通過線圈時，線圈激發(fā)的磁場不變C．若線圈斷了，系統(tǒng)依然能檢測到汽車通過的電流信息D．線圈中的電流是由汽車通過線圈時發(fā)生電磁感應(yīng)引起的[解析]

汽車上大部分是金屬，汽車經(jīng)過線圈時會引起線圈磁通量的變化，從而產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A正確；汽車通過線圈時，線圈由于電磁感應(yīng)使自身電流發(fā)生變化，激發(fā)的磁場也發(fā)生變化，故B錯誤；若線圈斷了，沒有閉合回路，系統(tǒng)不能檢測到汽車通過的電流信息，故C錯誤；線圈本身就是通電線圈，線圈中的電流不是汽車通過線圈時發(fā)生電磁感應(yīng)引起的，汽車通過線圈時產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象只是引起線圈中電流的變化，故D錯誤。如圖所示，兩勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1和B2大小相等、方向相反，金屬圓環(huán)的直徑與兩磁場的邊界重合。下列變化會在環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向感應(yīng)電流的是(

)A．同時增大B1，減小B2B．同時減小B1，增大B2C．同時以相同的變化率增大B1和B2D．同時以相同的變化率減小B1和B2√[解析]

由于兩勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1和B2大小相等、方向相反，金屬圓環(huán)的直徑與兩磁場的邊界重合，變化前金屬圓環(huán)的磁通量為0，要使環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，金屬圓環(huán)的磁通量一定增大，并且環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，感應(yīng)電流產(chǎn)生的感應(yīng)磁場方向垂直于紙面向外，根據(jù)楞次定律可知，金屬圓環(huán)的磁通量變化只能向里增大，可能的變化如下：①B1和B2同時增大，B1增大比B2增大快；②B1和B2同時減小，B1減小比B2減小慢；③同時增大B1，減小B2，故A正確，B錯誤；同時以相同的變化率增大B1和B2或同時以相同的變化率減小B1和B2，金屬圓環(huán)的磁通量始終為0，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C、D錯誤?！?/p>

(多選)圖甲為某款“自發(fā)電”無線門鈴按鈕，其“發(fā)電”原理如圖乙所示，按下門鈴按鈕過程，磁鐵靠近螺線管；松開門鈴按鈕過程，磁鐵遠(yuǎn)離螺線管回歸原位，下列說法正確的有(

)A．按下按鈕過程，螺線管P端電勢較高B．若更快按下按鈕，則P、Q兩端的電勢差更大C．按住按鈕不動，螺線管中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動勢D．若按下和松開按鈕的時間相同，則兩過程螺線管產(chǎn)生大小相等的感應(yīng)電動勢√[解析]

按下按鈕過程中，穿過線圈內(nèi)向左的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場的方向向右，此時螺線管Q端電勢高，故A錯誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，產(chǎn)生的電動勢的大小與穿過線圈的磁通量的變化率成正比，若更快按下按鈕，穿過線圈的磁通量的變化率變大，則P、Q兩端的電勢差更大，若按下和松開按鈕的時間相同，則兩過程螺線管產(chǎn)生大小相等的感應(yīng)電動勢，故B、D正確；按住按鈕不動，線圈內(nèi)磁通量不變化，無感應(yīng)電動勢，故C錯誤?！獭虨榱四M竹蜻蜓玩具閃閃發(fā)光的效果，某同學(xué)設(shè)計了圖甲所示的電路。半徑為a的導(dǎo)電圓環(huán)內(nèi)等分為四個直角扇形區(qū)域，Ⅰ、Ⅱ區(qū)域內(nèi)存在垂直于環(huán)面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。長度為a、電阻為r的導(dǎo)體棒OP以角速度ω繞O點(diǎn)逆時針勻速轉(zhuǎn)動，t＝0時OP

經(jīng)過圖示位置。OP通過圓環(huán)和導(dǎo)線與導(dǎo)通電阻為R的發(fā)光二極管(LED)相連。忽略其他電阻。(1)求OP切割磁感線過程中，通過二極管的電流大小和方向；[解析]

電流圖像如圖所示。[答案]

見解析圖題型二電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題1．三個分析(1)“源”的分析——分析電路中由電磁感應(yīng)所產(chǎn)生的“電源”，求出電源參數(shù)E和r。(2)“路”的分析——分析電路結(jié)構(gòu)，弄清串、并聯(lián)關(guān)系，求出相關(guān)部分的電流大小，以便求解安培力。(3)“力”的分析——分析研究對象(通常是金屬棒、導(dǎo)體、線圈等)的受力情況，尤其注意其所受的安培力。接著進(jìn)行“運(yùn)動狀態(tài)”的分析——根據(jù)力和運(yùn)動的關(guān)系，建立正確的運(yùn)動模型。2．解題思路(1)找準(zhǔn)主動運(yùn)動者，用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求解感應(yīng)電動勢的大小和方向。(2)根據(jù)等效電路圖，求解回路中電流的大小及方向。(3)分析安培力對導(dǎo)體棒運(yùn)動速度、加速度的影響，從而推理得出對電路中的電流有什么影響，最后定性分析導(dǎo)體棒的最終運(yùn)動情況。(4)列牛頓第二定律或平衡方程求解?！炭枷?導(dǎo)體棒(框)的動力學(xué)問題

(多選)如圖甲所示，一正方形單匝金屬線框放在光滑水平面上，水平面內(nèi)兩條平行直線MN、QP間存在垂直于水平面的勻強(qiáng)磁場，t＝0時，線框在水平向右的外力F作用下緊貼MN從靜止開始做勻加速運(yùn)動，外力F隨時間t變化的圖線如圖乙中實(shí)線所示。已知線框質(zhì)量m＝1kg，電阻R＝4Ω，則(

)A．磁場寬度為4mB．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為1TC．線框穿過QP的過程中產(chǎn)生的焦耳熱等于4JD．線框穿過MN的過程中通過導(dǎo)線內(nèi)某一橫截面的電荷量為0.5C√√考向2連接體的動力學(xué)問題

(多選)(2023·山東卷，T12)足夠長U形導(dǎo)軌平置在光滑水平絕緣桌面上，寬為1m，電阻不計。質(zhì)量為1kg、長為1m、電阻為1Ω的導(dǎo)體棒MN放置在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌形成矩形回路并始終接觸良好，Ⅰ和Ⅱ區(qū)域內(nèi)分別存在豎直方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1和B2，其中B1＝2T，方向向下。用不可伸長的輕繩跨過固定輕滑輪將導(dǎo)軌CD段中點(diǎn)與質(zhì)量為0.1kg的重物相連，繩與CD垂直且平行于桌面。如圖所示，某時刻MN、CD同時分別進(jìn)入磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ并做勻速直線運(yùn)動，MN、CD與磁場邊界平行。MN的速度v1＝2m/s，CD的速度為v2且v2>v1，MN和導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為0.2，重力加速度大小g取10m/s2，下列說法正確的是(

)A．B2的方向向上 B．B2的方向向下C．v2＝5m/s D．v2＝3m/s√近年來電動汽車越來越普及，有的電動汽車動力來源于直流電機(jī)。直流電機(jī)工作原理可簡化如圖所示：在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，兩光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，間距為L，兩軌間接一電動勢恒為E、內(nèi)阻恒為r的直流電源。質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌靜置于導(dǎo)軌上，接入電路部分的有效電阻為R，電路其余部分電阻不計。一根不可伸長的輕繩兩端分別連接在導(dǎo)體棒的中央和水平地面上質(zhì)量為M的物塊上，繩與水平面平行且始終處于伸直狀態(tài)。已知物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，閉合開關(guān)S，物塊即刻開始加速。(1)求S剛閉合瞬間物塊加速度的大小(設(shè)最大靜摩擦力大小等于滑動摩擦力)；(2)當(dāng)導(dǎo)體棒向右運(yùn)動的速度為v時，求流經(jīng)導(dǎo)體棒的電流；(3)求物塊運(yùn)動中最大速度的大小。題型三電磁感應(yīng)中的動力學(xué)和能量問題1．焦耳熱Q的三種求法(1)焦耳定律：Q＝I2Rt。(2)功能關(guān)系：Q＝W克服安培力。(3)能量轉(zhuǎn)化：Q＝ΔE其他能的