物理備課資料 六 電路和電磁感應(yīng)熱點剖析 電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用

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1、高考熱點剖析電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用高考熱點剖析電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用全全國國卷卷高高考考真真題題剖剖析析20152015年年卷卷,19,1920152015年年卷卷,15,1520162016年年卷卷,24,2420162016年年卷卷,24,2420162016年年卷卷,20,20圓盤在磁針下圓盤在磁針下轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動, ,磁針也隨磁針也隨之轉(zhuǎn)動之轉(zhuǎn)動, ,判斷是判斷是否產(chǎn)生感應(yīng)電否產(chǎn)生感應(yīng)電動勢及磁針轉(zhuǎn)動勢及磁針轉(zhuǎn)動動的原因的原因直角三角形金屬直角三角形金屬框以平行于磁感框以平行于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的直應(yīng)強(qiáng)度方向的直角邊為軸轉(zhuǎn)動角邊為軸轉(zhuǎn)動, ,判斷是否產(chǎn)生感判斷是否產(chǎn)生感應(yīng)電流應(yīng)電流, ,三個頂三個頂點的

2、電勢高低點的電勢高低, ,及兩頂點間的電及兩頂點間的電勢差等勢差等兩金屬棒跨過斜兩金屬棒跨過斜面連接形成回路面連接形成回路, ,一個金屬棒沿斜一個金屬棒沿斜面勻速切割磁感面勻速切割磁感線線, ,求金屬棒受求金屬棒受到的安培力和其到的安培力和其速度大小速度大小金屬桿在恒力金屬桿在恒力F F作用下勻加速作用下勻加速運動運動, ,進(jìn)入磁場進(jìn)入磁場后勻速運動求后勻速運動求感應(yīng)電動勢的感應(yīng)電動勢的大小和電阻的大小和電阻的阻值阻值圓盤在勻強(qiáng)磁場圓盤在勻強(qiáng)磁場中旋轉(zhuǎn)中旋轉(zhuǎn), ,中心軸與中心軸與磁場方向平行磁場方向平行, ,判判斷感應(yīng)電流大小、斷感應(yīng)電流大小、方向及電阻方向及電阻R R的熱的熱功率等問題功率等

3、問題全全國國卷卷高高考考真真題題剖剖析析20162016年年卷卷,21,21 20162016年年卷卷,25,25 20172017年年卷卷,18,18 20172017年年卷卷,20,20 20172017年年卷卷,15,15 半圓形、扇形半圓形、扇形導(dǎo)線框旋轉(zhuǎn)進(jìn)導(dǎo)線框旋轉(zhuǎn)進(jìn)出勻強(qiáng)磁場出勻強(qiáng)磁場, ,分分析產(chǎn)生感應(yīng)電析產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況流的情況電阻電阻R R、導(dǎo)軌和、導(dǎo)軌和金屬棒形成回路金屬棒形成回路, ,其間面積為其間面積為S S的的勻強(qiáng)磁場的磁感勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)強(qiáng)度B B1 1=kt,=kt,金金屬棒在外力作用屬棒在外力作用下下, ,運動時間運動時間t t0 0進(jìn)入勻強(qiáng)磁場后進(jìn)入勻

4、強(qiáng)磁場后勻速運動勻速運動, ,求時求時間間t t0 0內(nèi)通過電阻內(nèi)通過電阻的電荷量和在時的電荷量和在時間間t t穿過回路的穿過回路的磁通量及外力大磁通量及外力大小等小等紫銅薄板在勻強(qiáng)紫銅薄板在勻強(qiáng)磁場中做上下、磁場中做上下、左右振動時均會左右振動時均會產(chǎn)生渦流產(chǎn)生渦流, ,阻礙阻礙振動振動, ,分析符合分析符合條件的磁場條件的磁場由電磁感應(yīng)產(chǎn)生由電磁感應(yīng)產(chǎn)生的的E-tE-t圖像確定圖像確定導(dǎo)線框運動的速導(dǎo)線框運動的速度大小、磁感應(yīng)度大小、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方強(qiáng)度的大小和方向向, ,導(dǎo)線框所受導(dǎo)線框所受安培力安培力 U U形導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒形導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒形成回路形成回路, ,放置在放置在勻強(qiáng)磁場中勻

5、強(qiáng)磁場中, ,金屬金屬線圈放置其中線圈放置其中, ,金金屬桿突然向右運屬桿突然向右運動動, ,分析回路中感分析回路中感應(yīng)電流的方向和應(yīng)電流的方向和線圈中的感應(yīng)電線圈中的感應(yīng)電流的方向流的方向 常?？伎碱愵愋托?.1.楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用2.2.電磁感應(yīng)的圖像問題電磁感應(yīng)的圖像問題3.3.電磁感應(yīng)的動力學(xué)問題電磁感應(yīng)的動力學(xué)問題4.4.電磁感應(yīng)的能量問題電磁感應(yīng)的能量問題5.5.電磁感應(yīng)的電路問題電磁感應(yīng)的電路問題【熱點集訓(xùn)熱點集訓(xùn)】1.1.右手定則和法拉第電磁感應(yīng)定律右手定則和法拉第電磁感應(yīng)定律(多選多選) )如圖所示如圖所示, ,一不計電阻的導(dǎo)

6、體圓一不計電阻的導(dǎo)體圓環(huán)環(huán), ,半徑為半徑為r r、圓心在、圓心在O O點點, ,過圓心放置一長度為過圓心放置一長度為2r2r、電阻為、電阻為R R的輻條的輻條, ,輻條與圓輻條與圓環(huán)接觸良好環(huán)接觸良好, ,現(xiàn)將此裝置放置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為現(xiàn)將此裝置放置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B、方向垂直紙面向里的有界勻、方向垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場中強(qiáng)磁場中, ,磁場邊界恰與圓環(huán)直徑在同一直線上磁場邊界恰與圓環(huán)直徑在同一直線上, ,現(xiàn)使輻條以角速度現(xiàn)使輻條以角速度繞繞O O點點逆時針轉(zhuǎn)動逆時針轉(zhuǎn)動, ,右側(cè)電路通過電刷與輻條中心和環(huán)的邊緣相接觸右側(cè)電路通過電刷與輻條中心和環(huán)的邊緣相接觸,R,R1 1= ,S= ,S

7、處于處于閉合狀態(tài)閉合狀態(tài), ,不計其他電阻不計其他電阻, ,則下列判斷正確的是則下列判斷正確的是( ( ) )ACAC2R2.2.電磁感應(yīng)的圖像問題電磁感應(yīng)的圖像問題(20172017湖北天門模擬湖北天門模擬)()(多選多選) )如圖所示如圖所示, ,在水平面在水平面( (紙面紙面) )內(nèi)有三根相同的金屬棒內(nèi)有三根相同的金屬棒ab,acab,ac和和MN,MN,其中其中ab,acab,ac在在a a點接觸點接觸, ,構(gòu)成構(gòu)成“V V”字形導(dǎo)軌字形導(dǎo)軌. .導(dǎo)導(dǎo)軌所在空間存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場軌所在空間存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場, ,用力使用力使MNMN從從a a點由靜止開始做勻加速直點由靜止開

8、始做勻加速直線運動線運動, ,運動中運動中MNMN始終與始終與bacbac的角平分線垂直且和導(dǎo)軌保持良好接觸的角平分線垂直且和導(dǎo)軌保持良好接觸,MN,MN與與ab,acab,ac的交點分別為的交點分別為P,Q.P,Q.關(guān)于回路中的電流關(guān)于回路中的電流i i及及P,QP,Q間的電壓絕對值間的電壓絕對值U U與時間與時間t t的的關(guān)系圖線關(guān)系圖線, ,下列可能正確的是下列可能正確的是( ( ) )ACAC3.3.電磁感應(yīng)的電路和動力學(xué)問題電磁感應(yīng)的電路和動力學(xué)問題(20172017廣東梅州一模廣東梅州一模)()(多選多選) )如圖所示如圖所示, ,足足夠長的夠長的U U形光滑金屬導(dǎo)軌所在平面與水平

9、面成形光滑金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面成角角(090(090),),其中其中MNMN與與PQPQ平平行且間距為行且間距為L,L,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B B的勻強(qiáng)磁場方向垂直導(dǎo)軌所在平面斜向上的勻強(qiáng)磁場方向垂直導(dǎo)軌所在平面斜向上, ,導(dǎo)軌電阻不計導(dǎo)軌電阻不計, ,質(zhì)量為質(zhì)量為m m的金屬棒的金屬棒abab由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑, ,并與兩導(dǎo)軌始終保并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好持垂直且接觸良好, ,棒棒abab接入電路的電阻為接入電路的電阻為R,R,當(dāng)流過棒當(dāng)流過棒abab某一橫截面的電荷量某一橫截面的電荷量為為q q時時, ,棒的速度剛好達(dá)到最大為棒的速度剛好達(dá)到最

10、大為v,v,則金屬棒則金屬棒abab在此下滑過程中在此下滑過程中( ( ) )BCBC4.4.電磁感應(yīng)的動量和能量問題電磁感應(yīng)的動量和能量問題(20172017湖北武漢模擬湖北武漢模擬)()(多選多選) )兩根足夠長的固兩根足夠長的固定的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)定的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi), ,兩導(dǎo)軌間的距離為兩導(dǎo)軌間的距離為L,L,導(dǎo)軌上面橫放著兩導(dǎo)軌上面橫放著兩根質(zhì)量均為根質(zhì)量均為m,m,電阻均為電阻均為R(R(其余部分電阻不計其余部分電阻不計) )的導(dǎo)體棒的導(dǎo)體棒abab和和cdcd, ,構(gòu)成矩形回路構(gòu)成矩形回路. .在整個導(dǎo)軌平面內(nèi)都有豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為在整個導(dǎo)軌平面內(nèi)都有

11、豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B的勻強(qiáng)磁場的勻強(qiáng)磁場, ,如圖所示如圖所示, ,設(shè)兩設(shè)兩導(dǎo)體棒均可沿導(dǎo)軌無摩擦滑行導(dǎo)體棒均可沿導(dǎo)軌無摩擦滑行. .開始時開始時, ,棒棒cdcd靜止靜止, ,棒棒abab有指向棒有指向棒cdcd的初速度的初速度v v0 0, ,若兩導(dǎo)體棒在運動過程中始終不接觸若兩導(dǎo)體棒在運動過程中始終不接觸, ,則則( ( ) )A.A.棒棒ab,cdab,cd在運動過程中在運動過程中, ,回路中一定有感應(yīng)電流回路中一定有感應(yīng)電流B.B.當(dāng)棒當(dāng)棒ab,cdab,cd的運動穩(wěn)定后的運動穩(wěn)定后, ,棒棒ab,cdab,cd有共同速度有共同速度v=v=C.C.在運動過程中在運動過程中,

12、,產(chǎn)生的焦耳熱最多為產(chǎn)生的焦耳熱最多為Q=Q=D.D.在運動過程中在運動過程中, ,安培力對棒安培力對棒cdcd做的功數(shù)值上等于回路中的電能做的功數(shù)值上等于回路中的電能02v204mvBCBC5.5.電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用(20172017福建寧德一模福建寧德一模)()(多選多選) )如圖所示如圖所示, ,固定在傾角為固定在傾角為=30=30的斜面內(nèi)的兩根平行長直光滑金屬導(dǎo)軌的間距為的斜面內(nèi)的兩根平行長直光滑金屬導(dǎo)軌的間距為d=1 m,d=1 m,其底端接有阻其底端接有阻值為值為R=2 R=2 的電阻的電阻, ,整個裝置處在垂直斜面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為整個裝置處在垂直斜面向上、

13、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2 TB=2 T的勻的勻強(qiáng)磁場中強(qiáng)磁場中. .一質(zhì)量為一質(zhì)量為m=1 kg(m=1 kg(質(zhì)量分布均勻質(zhì)量分布均勻) )的導(dǎo)體桿的導(dǎo)體桿abab垂直于導(dǎo)軌放置垂直于導(dǎo)軌放置, ,且與兩且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸導(dǎo)軌保持良好接觸. .現(xiàn)桿在沿斜面向上、垂直于桿的恒力現(xiàn)桿在沿斜面向上、垂直于桿的恒力F=10 NF=10 N作用下從靜止作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌向上運動距離開始沿導(dǎo)軌向上運動距離L=6 mL=6 m時時, ,速度恰好達(dá)到最大速度恰好達(dá)到最大( (運動過程中桿始終與導(dǎo)運動過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直軌保持垂直).).設(shè)桿接入電路的電阻為設(shè)桿接入電路的電阻為r=2 ,r=2 ,導(dǎo)軌電阻不計導(dǎo)軌電阻不計, ,重力加速度大小為重力加速度大小為g=10 m/sg=10 m/s2 2. .則此過程則此過程( ( ) )A.A.桿的速度最大值為桿的速度最大值為5 5 m/sm/sB.B.流過電阻流過電阻R R的電荷量為的電荷量為6 C6 CC.C.在這一過程中在這一過程中, ,整個回路產(chǎn)生的焦耳熱為整個回路產(chǎn)生的焦耳熱為17.5 J17.5 JD.D.流過電阻流過電阻R R電流方向為由電流方向為由c c到到d dACAC