1、章末总结提高【p205】电磁感应【p205】1理解因果关系：楞次定律反映了“因”“果”之间的辩证关系原因导致结果，结果又反过来影响(“阻碍”)原因，从而引导我们既可由“因”索“果”，又可由“果”索“因”地分析物理现象2等效法：不规则导体垂直切割磁感线产生的电动势可用其等效长度替代；对复杂的电磁感应综合问题，要善于画出导体、框架的等效电路图，帮助分析其中的电路问题，如串、并联关系，内外电路、感应电动势的方向等3整体法、隔离法：提倡整体与隔离的综合应用，善于从整体到局部，又要从局部推回到整体，对物理现象及过程有深刻的认识，从而使问题简化，如很多“双杆”运动问题的分析4程序法分析图象问题：将物理过程
2、分拆成几个阶段或将已知图线分拆成几段，对各“段”结合问题逐一分析5力电综合问题(高考热点)(1)电磁感应与力和运动结合的问题，研究方法与力学相同，首先明确物理过程，正确地进行受力分析，这里应特别注意伴随感应电流而产生的安培力：在匀强磁场中匀速运动的导体受的安培力恒定，变速运动的导体受的安培力随速度(电流)变化其次应用相应的规律求解：匀速运动可用平衡条件求解，变速运动的瞬时速度可用牛顿第二定律和运动学公式求解，变速运动的热量问题一般用能量观点分析(2)在电磁感应现象中，应用闭合电路欧姆定律分析问题，应明确产生电动势的那部分导体相当于电源，该部分电路的电阻是电源的内阻，而其余部分电路则是外电路6理
3、论联系实际问题：本章知识应用广泛，和生产、生活、高科技联系紧密，如日光灯原理、磁悬浮列车的原理、电磁阻尼现象、延时开关、传感器的原理、超导技术应用等，要关注此类问题【p205】1(多选)(2019全国卷)空间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(a)中虚线MN所示，一硬质细导线的电阻率为、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上t0时磁感应强度的方向如图(a)所示，磁感应强度B随时间t的变化关系如图(b)所示，则在t0到tt1的时间间隔内()A圆环所受安培力的方向始终不变B圆环中的感应电流始终沿顺时针方向C圆环中的感应电流大小为D圆环中的感应电
4、动势大小为解析 根据Bt图象，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向一直为顺时针，但在t0时刻，磁场的方向发生变化，故安培力方向FA的方向在t0时刻发生变化，则A错误，B正确；由闭合电路欧姆定律得：I，又根据法拉第电磁感应定律得：E，又根据电阻定律得：R，联立得：I，则C正确，D错误故本题选BC.答案 BC2(多选)(2019全国卷)如图，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为，导轨电阻忽略不计虚线ab、cd均与导轨垂直，在ab与cd之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场将两根相同的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好已知PQ进入磁场开始计时，
5、到MN离开磁场区域为止，流过PQ的电流随时间变化的图象可能正确的是()解析 由四个选项的图象可知，磁场中只有PQ时电流大小不变，方向由QP.若PQ出磁场时MN仍然没有进入磁场，则PQ出磁场后至MN进入磁场的这段时间，由于磁通量不变，无感应电流由于PQ、MN同一位置释放，故MN进入磁场时与PQ进入磁场时的速度相同，所以电流大小为I1，方向为PQ，A正确，B错误；若PQ出磁场前MN已经进入磁场，由于磁通量不变，此时电流为零，PQ、MN均加速运动，PQ出磁场时，MN的速度大于进磁场的速度，故电流大小大于I1，安培力大于重力沿斜面向下的分力，故MN速度减小，电流逐渐减小，通过PQ的感应电流方向为PQ，
6、故C错误，D正确答案 AD3(多选)(2019全国卷)如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上t0时，棒ab以初速度v0向右滑动运动过程中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用v1、v2表示，回路中的电流用I表示下列图象中可能正确的是()解析 ab棒向右运动，切割磁感线产生感应电流，则受到向左的安培力，从而向右做减速运动，金属棒cd受向右的安培力作用而做加速运动，随着两棒的速度差的减小，安培力减小，加速度减小，当两棒速度相等时，感应电流为零，最终两棒共速，一起做匀速运动，故最终电路中电流为0，故AC正确，
7、BD错误答案 AC4(2019北京卷)如图所示，垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为B.纸面内有一正方形均匀金属线框abcd，其边长为L，总电阻为R，ad边与磁场边界平行从ad边刚进入磁场直至bc边刚好进入的过程中，线框在向左的拉力作用下以速度v匀速运动，求：(1)感应电动势的大小E；(2)拉力做功的功率P；(3)ab边产生的焦耳热Q.解析 (1)由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势EBLv(2)线圈中的感应电流I拉力大小等于安培力大小FBIL拉力的功率PFv(3)线圈ab边电阻Rab时间tab边产生的焦耳热QI2Rabt5(2019天津卷)如图所示，固定在水平面上间距为l的两条平行光滑金属导轨，
8、垂直于导轨放置的两根金属棒MN和PQ长度也为l、电阻均为R，两棒与导轨始终接触良好MN两端通过开关S与电阻为R的单匝金属线圈相连，线圈内存在竖直向下均匀增加的磁场，磁通量变化率为常量k.图中虚线右侧有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B.PQ的质量为m，金属导轨足够长、电阻忽略不计(1)闭合S，若使PQ保持静止，需在其上加多大的水平恒力F，并指出其方向；(2)断开S，PQ在上述恒力作用下，由静止开始到速度大小为v的加速过程中流过PQ的电荷量为q，求该过程安培力做的功W.解析 (1)设线圈中的感应电动势为E，由法拉第电磁感应定律E，则Ek设PQ与MN并联的电阻为R并，有R并闭合S时，
9、设线圈中的电流为I，根据闭合电路欧姆定律得I设PQ中的电流为IPQ，有IPQI设PQ受到的安培力为F安，有F安BIPQl保持PD静止，由受力平衡，有FF安联立式得F方向水平向右(2)设PQ由静止开始到速度大小为v的加速过程中，PQ运动的位移为x，所用时间为t，回路中的磁通量变化量为，平均感应电动势为，有其中Blx设PQ中的平均电流为，有根据电流的定义得由动能定理，有FxWmv20联立式得Wmv2kq6(2019浙江卷)如图所示，倾角37、间距l0.1 m的足够长金属导轨底端接有阻值R0.1 的电阻，质量m0.1 kg的金属棒ab垂直导轨放置，与导轨间的动摩擦因数0.45.建立原点位于底端、方向
10、沿导轨向上的坐标轴x.在0.2 mx0.8 m区间有垂直导轨平面向上的匀强磁场从t0时刻起，棒ab在沿x轴正方向的外力F作用下，从x0处由静止开始沿斜面向上运动，其速度v与位移x满足vkx(可导出akv)，k5 s1.当棒ab运动至x10.2 m处时，电阻R消耗的电功率P0.12 W，运动至x20.8 m处时撤去外力F，此后棒ab将继续运动，最终返回至x0处棒ab始终保持与导轨垂直，不计其他电阻，求：(提示：可以用Fx图象下的“面积”代表力F做的功，sin 370.6)(1)磁感应强度B的大小；(2)外力F随位移x变化的关系式；(3)在棒ab整个运动过程中，电阻R产生的焦耳热Q.解析 (1)在x10.2 m处时，电阻R消耗的电功率P此时vkx1 m/s解得B T(2)在无磁场区间0x0；t时刻前后，0，感应电动势均为顺时针方向，B错且t时刻，0，且最大，故感应电动势为逆时针方向，且最大，D错，选A、C.答案 AC
