（全國通用）高考物理二輪熱點(diǎn)題型歸納與變式演練專題31 電磁感應(yīng)中的大小計(jì)算問題（解析+原卷）學(xué)案-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc29376" 一、熱點(diǎn)題型歸納
\l "_Tc17993" 【題型一】動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)
\l "_Tc26924" 【題型二】感生電動(dòng)勢(shì)
\l "_Tc12217" 【題型三】既動(dòng)生又感生的問題
\l "_Tc30563" 【題型四】感應(yīng)電荷量問題
\l "_Tc21895" 二、最新模考題組練2
【題型一】動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)
【典例分析】如圖，直角三角形金屬框abc放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向平行于ab邊向上．當(dāng)金屬框繞ab邊以角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)分別為Ua、Ub、Uc.已知bc邊的長(zhǎng)度為l.下列判斷正確的是( )
A．Ua＞Uc，金屬框中無電流
B．Ub＞Uc，金屬框中電流方向沿abca
C．Ubc＝－eq \f(1,2)Bl2ω，金屬框中無電流
D．Ubc＝eq \f(1,2)Bl2ω，金屬框中電流方向沿acba
【提分秘籍】
求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的五種類型及對(duì)應(yīng)解法
1．磁通量變化型：E＝neq \f(ΔΦ,Δt)
2．磁感應(yīng)強(qiáng)度變化型：E＝nSeq \f(ΔB,Δt)
3．面積變化型：E＝nBeq \f(ΔS,Δt)
4．平動(dòng)切割型：E＝Blv·sin θ
(1)θ為l與v的夾角．
(2)l為導(dǎo)體切割磁感線的有效長(zhǎng)度：首尾相連在垂直速度方向的分量．
(3)v為導(dǎo)體相對(duì)磁場(chǎng)的速度．
5．轉(zhuǎn)動(dòng)切割型：E＝Blv＝eq \f(1,2)Bl2ω
【變式演練】
1．(多選)法拉第圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示．銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸．圓盤處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中．圓盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，關(guān)于流過電阻R的電流，下列說法正確的是( )
A．若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒定，則電流大小恒定
B．若從上向下看，圓盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則電流沿a到b的方向流動(dòng)
C．若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變，角速度大小發(fā)生變化，則電流方向可能發(fā)生變化
D．若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉淼?倍
2．(多選)半徑為a、右端開小口的導(dǎo)體圓環(huán)和長(zhǎng)為2a的導(dǎo)體直桿，單位長(zhǎng)度電阻均為R0.圓環(huán)水平固定放置，整個(gè)內(nèi)部區(qū)域分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.直桿在圓環(huán)上以速度v平行于直徑CD向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，直桿始終有兩點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸，從圓環(huán)中心O開始，直桿的位置由θ確定，如圖所示．則( )
A．θ＝0時(shí)，直桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為2Bav
B．θ＝eq \f(π,3)時(shí)，直桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為eq \r(3)Bav
C．θ＝0時(shí)，直桿受的安培力大小為eq \f(2B2av,?π＋2?R0)
D．θ＝eq \f(π,3)時(shí)，直桿受的安培力大小為eq \f(3B2av,?5π＋3?R0)
3．在xOy平面內(nèi)有一條拋物線金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌的拋物線方程為y2＝4x，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向里，一根足夠長(zhǎng)的金屬棒ab垂直于x軸從坐標(biāo)原點(diǎn)開始，以恒定速度v沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中始終與金屬導(dǎo)軌保持良好接觸，如圖所示．則下列圖象中能表示回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小隨時(shí)間變化的是( )
【題型二】感生電動(dòng)勢(shì)
【典例分析】輕質(zhì)細(xì)線吊著一質(zhì)量為m＝0.42 kg、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)＝1 m、匝數(shù)n＝10的正方形線圈，其總電阻為r＝1 Ω.在線圈的中間位置以下區(qū)域分布著磁場(chǎng)，如圖甲所示．磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示．(g＝10 m/s2)
(1)判斷線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針還是逆時(shí)針；
(2)求線圈的電功率；
(3)求在t＝4 s時(shí)輕質(zhì)細(xì)線的拉力大小．
【提分秘籍】
磁感應(yīng)強(qiáng)度變化型：E＝nSeq \f(ΔB,Δt)
【變式演練】
1．(多選)電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，磁體附近的金屬弦被磁化，因此弦振動(dòng)時(shí)，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音，下列說法正確的有( )
A．選用銅質(zhì)弦，電吉他仍能正常工作
B．取走磁體，電吉他將不能正常工作
C．增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
D．弦振動(dòng)過程中，線圈中的電流方向不斷變化
2．如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩個(gè)導(dǎo)體圓環(huán)a、b，磁場(chǎng)方向與圓環(huán)所在平面垂直．磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大．兩圓環(huán)半徑之比為2∶1，圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為Ea和Eb，不考慮兩圓環(huán)間的相互影響．下列說法正確的是( )
A．Ea∶Eb＝4∶1，感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針方向
B．Ea∶Eb＝4∶1，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針方向
C．Ea∶Eb＝2∶1，感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針方向
D．Ea∶Eb＝2∶1，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針方向
3．(多選)用一根橫截面積為S、電阻率為ρ的硬質(zhì)導(dǎo)線做成一個(gè)半徑為r的圓環(huán)，ab為圓環(huán)的一條直徑．如圖所示，在ab的左側(cè)存在一個(gè)均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)垂直圓環(huán)所在平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化率eq \f(ΔB,Δt)＝k(k＜0)．則( )
A．圓環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流
B．圓環(huán)具有擴(kuò)張的趨勢(shì)
C．圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小為eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(krS,2ρ)))
D．圖中a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab＝eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(kπr2,4)))
【題型三】既動(dòng)生又感生的問題
【典例分析】如圖，兩條相距l(xiāng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面(紙面)內(nèi)，其左端接一阻值為R的電阻；一與導(dǎo)軌垂直的金屬棒置于兩導(dǎo)軌上；在電阻、導(dǎo)軌和金屬棒中間有一面積為S的區(qū)域，區(qū)域中存在垂直于紙面向里的均勻磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B1＝kt，式中k為常量；在金屬棒右側(cè)還有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，區(qū)域左邊界MN(虛線)與導(dǎo)軌垂直，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，方向也垂直于紙面向里．某時(shí)刻，金屬棒在一外加水平恒力的作用下從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，在t0時(shí)刻恰好以速度v0越過MN，此后向右做勻速運(yùn)動(dòng)．金屬棒與導(dǎo)軌始終相互垂直并接觸良好，它們的電阻均忽略不計(jì)．求：
(1)在t＝0到t＝t0時(shí)間間隔內(nèi)，流過電阻的電荷量的絕對(duì)值；
(2)在時(shí)刻t(t>t0)穿過回路的總磁通量和金屬棒所受外加水平恒力的大?。?br>【提分秘籍】
感生加動(dòng)生或者從磁通量變化入手
【變式演練】
1．如圖所示，固定于水平面上的金屬架abcd處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)．t＝0時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，此時(shí)MN到達(dá)的位置恰好使MbcN構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形．為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，從t＝0開始，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的示意圖為( )
2．如圖所示，一個(gè)U形金屬導(dǎo)軌水平放置，其上放有一個(gè)金屬導(dǎo)體棒ab，有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)斜向上穿過軌道平面，且與豎直方向的夾角為θ.在下列各過程中，一定能在軌道回路里產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( )
A．a(chǎn)b向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)使θ減小
B．使磁感應(yīng)強(qiáng)度B減小，θ角同時(shí)也減小
C．a(chǎn)b向左運(yùn)動(dòng)，同時(shí)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B
D．a(chǎn)b向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B和θ角(0°

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