1、2012高考物理二轮复习教案：母题系列精品教案高考题千变万化，但万变不离其宗。千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。研究母题，掌握母题解法，使学生触类旁通，举一反三，可使学生从题海中跳出来，轻松备考，事半功倍。母题九十二：法拉第电磁感应定律【方法归纳】.法拉第电磁感应定律：感应电动势大小跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比，即E=。注意E=一般用来计算t内产生感应电动势的平均值。对于处于变化磁场中的电路，产生的感应电动势E=nS.，式中S为回路面积。电磁感应现象中通过导体截面的电量q=It=/R, 式中R为回路的总电阻。例92.(2011广东理综卷)将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场
2、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【解析】：由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的大小与线圈的匝数有关，穿过线圈的磁通量变化率越大，感应电动势越大，穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大，选项C正确AB错误；由楞次定律可知，感应电流产生的磁场方向总是障碍引起感应电流的磁通量变化，可能与原磁场方向相同或相反，选项D错误。【答案】：C【点评】此题综合考查法拉第电磁感应定律和楞次定律及其
3、相关知识。衍生题1（2009广东物理第18题）如图4（a）所示，一个电阻值为R ，匝数为n的圆形金属线与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路。线圈的半径为r1 . 在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图4（b）所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0 . 导线的电阻不计。求0至t1时间内:（1）通过电阻R1上的电流大小和方向；（2）通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量。【解析】由图象分析可知，0至t1时间内, =. 由法拉第电磁感应定律有E=n=nS, 而S =r22， 由闭合电路欧姆定律有I1= ， 联立以上各式解得通过电
4、阻R1上的电流大小为I1= ， 由愣次定律可判断通过电阻R1上的电流方向为从b到a。通过电阻R1上的电量q= I1 t1=。通过电阻R1上产生的热量Q= I12 R1 t1= 。 衍生题2（2009安徽理综卷第20题）如图甲所示，一个电阻为R，面积为S的矩形导线框abcd，水平旋转在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向与ad边垂直并与线框平面成45角，O、O 分别是ab和cd边的中点。现将线框右半边O bc O 绕O O 逆时针90到图乙所示位置。在这一过程中，导线中通过的电荷量是A B C D 0答案：A解析：对线框的右半边（O bc O ）未旋转时整个回路的磁通量1=BSsin45=BS
5、对线框的右半边（O bc O ）旋转90o后，穿进跟穿出的磁通量相等，如右图，整个回路的磁通量2=0。=2-1=-BS，负号表示磁通量减少。由法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和电流定义式可得导线中通过的电荷量。选项A正确。衍生题3（2011朝阳二模）如图甲所示，电路的左侧是一个电容为C的电容器，电路的右侧是一个环形导体，环形导体所围的面积为S。在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示。则在0一t0时间内电容器( ）A上极板带正电，所带电荷量为B上极板带正电，所带电荷量为C上极板带负电，所带电荷量为D上极板带负电，所带电荷量为答案：A 解析：在0一t
6、0时间内回路中磁通量增加，由楞次定律，回路中产生的感应电流方向为逆时针，电容器上极板带正电。在0一t0时间内回路中产生的感应电动势E=/t0=(B2-B1)S/t0，电容器两极板之间电压U=E，电容器所带电荷量为q=CU=，选项A正确。衍生题4（2011昌平二模）（18分）轻质细线吊着一质量为m=0.64kg、边长为L=0.8m、匝数n=10的正方形线圈abcd，线圈总电阻为R=1。边长为L2正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图（甲）所示。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化如图（乙）所示，从t=0开始经t0时间细线开始松驰，取g=10ms2。求： 在04s内，穿过线圈abc
7、d磁通量的变化及线圈中产生的感应电动势E； 在前4s时间内线圈abcd的电功率； 求t0的值。解析： 解得：=0.16Wb 由法拉第电磁感应定律得： 解得：E =0.4V ， 代入数据得：P=0.16W 分析线圈受力可知，当细线松弛时有： 解得=4T 由图像知：B=1+0.5t，解得：t0=6s。衍生题5（2005广东物理第17题）如图13所示，一半径为r的圆形导线框内有一匀强磁场，磁场方向垂直于导线框所在平面，导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板，两板间的距离为d，板长为l，t=0时，磁场的磁感应强度B从B0开始均匀增大，同时，在板2的左端且非常靠近板2的位置有一质量为m、带电量为
8、-q的液滴以初速度v0水平向右射入两板间，该液滴可视为质点。要使该液滴能从两板间射出，磁感应强度随时间的变化率K应满足什么条件？要使该液滴能从两板间右端的中点射出，磁感应强度B与时间t应满足什么关系？解析：（1）由题意可知：板1为正极，板2为负极 两板间的电压U 而：Sr2 带电液滴受的电场力：FqE= 故：Fmgmgmaa=g 讨论：一若a0液滴向上偏转，做类似平抛运动y当液滴刚好能射出时：有lv0t tyd故d= 由得K1 要使液滴能射出，必须满足yd 故KK1二若a0液滴不发生偏转，做匀速直线运动，此时a=g0由得K2液滴能射出，必须满足KK2三若a0,、，液滴将被吸附在板2上。综上所述
9、：液滴能射出，K应满足（2）BB0Kt当液滴从两板中点射出进，满足条件一的情况，则用替代式中的d 即 衍生题6（2009全国理综卷第24题) 如图，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率， 为负的常量。用电阻率为、横截面积为S的硬导线做成一边长为的方框。将方框固定于纸面内，其右半部位于磁场区域中。求：w.w.w.k.s.5.u.c.o.m （1） 导线中感应电流的大小；（2） 磁场对方框作用力的大小随时间的变化解析：（1）导线框的感应电动势为 导线框中的电流为 I= 式中R是导线框的电阻，根据电阻率公式有 联立式，将代入得 （2）导线框所受磁场的作用力的大小为 它随时间的变化率为 由式得 .精品资料。欢迎使用。高考资源网w。w-w*k&s%5￥u高考资源网w。w-w*k&s%5￥u
