专题13电磁感应（讲义）（解析版）.docx

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1、专题13电磁感应目录考点一电磁感应定律及其应用3真题研析规律探寻.3核心提炼考向探究51 .“三定则、一定律”的应用52 .自感问题归类5k题型特训命题蒯6考向一法拉第电磁感应定律的应用6考向二“三个定则、一个定律的综合应用7考向三自感、涡流、电磁驱动和电磁阻尼8考点二电磁感应的综合问题9真题研析规律探寻.9核心提炼号向探究I31 .电磁感应中的图像问题132 .电磁感应中的电路问题14一题釉恃训命题预测15考向一电磁感应中的图像问题15考向二电磁感应中的电路问题16电磁感应定律及其应用考向一法拉第电磁感应定律的应用：2023重庆高考真题、2023湖北高考真题、2022江苏高考真题、2022河

2、北高考真题、2021重庆高考真题、2021lll东高考真题、2022北京高考真题考向二“三个定则、一个定律”的综合应用：2023海南高考真题、2023江苏高考真题、2022北京高考真题、2022广东高考真题考向三自感、涡流、电磁驱动和电磁阻尼：2023北京高考真题、2023河北高考真题、2021北京高考真题、2021浙江高考真题、2021北京高考真题、2021浙江高考真题电磁感应的综合问题考向一电磁感应中的图像问题：2023福建高考真题、2023辽宁高考真题、2023全国高考真题、2022河北高考真题考向二电磁感应中的电路问题：2023北京高考真题、2023浙江高考真题、2022山东高考真题、

3、2022全国高考真题、2021辽宁高考真题、2021浙江高考真题考点要求考题统计考情分析命题规律及方法指导】1.命题重点：本专题就是高考的热点问题，在选择题中不仅会单独对法拉第电磁感应定律、楞次定律、安培定则、自感互感、感应电动势等基本内容结合的考察，同时会结合图像、电路等考察综合应用。2 .常用方法：图像法、等效法、微元法、降维法。3 .常考题型：选择题，计算题.【命题预测】1 .本专题属于热点内容；2 .高考命题考察方向法拉第电磁感应定律及其应用：感应电流的产生、三定则一定律、自感、互感电磁驱动和电磁阻尼电磁感应的综合问题：感应电动势的计算，电磁感应与电路问题的结合，线框穿越有界磁场的问题

4、，电磁感应中各种图像问题。0O电磁感应则、一cB.cAC.（PO=（PAD.o-（pA=Ac【考向】法拉第电磁感应定律的应用【答案】A【详解】ABC.由题图可看出OA导体棒转动切割磁感线，则根据右手定则可知OA,其中导体棒AC段不在磁场中，不切割磁感线，电流为0,则C=A,A正确、BC错误；D.根据以上分析可知颔一”0,c=0,则o-A-cD错误。故选Ao2. （2022河北高考真题）将一根绝缘硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈，其中大圆面积为小圆面积均为S2,垂直线圈平面方向有一随时间/变化的磁场，磁感应强度大小3二线+白，耳和%均为常量，则线圈中总的感应电动势大小为（）A.区B.5kS?C.

5、k（S5SDD.k（Sl+5S2）【考向】法拉第电磁感应定律的应用【答案】D【详解】由法拉第电磁感应定律M得大圆线圈产生的感应电动势耳=丝h=A啦=姑每个小圆线圈产rr生的感应电动势心=等=皓2,由线圈的绕线方式和楞次定律可得大、小圆线圈产生的感应电动势方向相r同，故线圈中总的感应电动势大小为E=g+5E2=ME+5S2）,故D正确，ABC错误。故选D。3. （2022广东高考真题）（多选）如图所示，水平地面（。町平面）下有一根平行于y轴且通有恒定电流/的长直导线。AM和N为地面上的三点，P点位于导线正上方，MN平行于y轴，PN平行于X轴。一闭合的圆形金属线圈，圆心在P点，可沿不同方向以相同的

6、速率做匀速直线运动，运动过程中线圈平面始终与地面平行。下列说法正确的有（）A.N点与M点的磁感应强度大小相等，方向相同B.线圈沿PN方向运动时，穿过线圈的磁通量不变C.线圈从P点开始竖直向上运动时，线圈中无感应电流D.线圈从P到M过程的感应电动势与从P到N过程的感应电动势相等【考向】“三个定则、一个定律的综合应用【答案】AC【详解】A.依题意，M、N两点连线与长直导线平行、两点与长直导线的距离相同，根据右手螺旋定则可知，通电长直导线在M、N两点产生的磁感应强度大小相等，方向相同，故A正确；B.根据右手螺旋定则，线圈在P点时，磁感线穿进与穿出在线圈中对称，磁通量为零：在向N点平移过程中，磁感线穿

7、进与穿出线圈不再对称，线圈的磁通量会发生变化，故B错误；C.根据右手螺旋定则，线圈从P点竖直向上运动过程中，磁感线穿进与穿出线圈对称，线圈的磁通量始终为零，没有发生变化，线圈无感应电流，故C正确；D.线圈从P点到M点与从P点到N点，线圈的磁通量变化量相同，依题意P点到M点所用时间较从P点到N点时间长，根据法拉第电磁感应定律，则两次的感应电动势不相等，故D错误。故选AC04. （2023北京高考真题）如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡，开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光，断开开关（）A.P与Q同时熄灭B.P比Q先熄灭C. Q闪亮后再熄灭【考向】自

8、感D. P闪亮后再熄灭【答案】D【详解】由题知，开始时，开关S闭合时，由于L的电阻很小，Q灯正常发光，P灯微亮，断开开关前通过Q灯的电流远大于通过P灯的电流，断开开关时，Q所在电路未闭合，立即熄灭，由于自感，L中产生感应电动势，与P组成闭合回路，故P灯闪亮后再熄灭。故选D。一核心擢蝶考向辉东1 .三定则、一定律”的应用1) “三个定则”“一个定律”的比较名称基本现象应用的定则或定律电流的磁效应运动电荷、电流产生磁场安培定则磁场对电流的作用磁场对运动电荷、电流有作用力左手定则电磁感应部分导体做切割磁感线运动右手定则闭合同路磁通量变化楞次定律2) “三个定则”和“一个定律”的因果关系因电而生磁(8

9、)安培定则；因动而生电。、B-)右手定则；因电而受力(/、8一严一左手定则；因磁而生电(S、BTz)T楞次定律.3) 解题思路应用楞次定律时，一般要用到安培定则来分析原来磁场的分布情况.研究感应电流受到的安培力，一般先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确定安培力的方向，或者直接应用楞次定律的推论确定.“三定则、一定律”中只要是涉及力的判断都用左手判断，涉及“电生磁”或“磁生电”的判断都用右手判断，即“左力右电【技巧点拨】“三个效应”电流热效应：焦耳，当电流通过电阻时，电流做功而消耗电能，产生了热量。电流磁效应：奥斯特，任何通有乱流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象。电磁感应：法拉第，放在变

10、化磁通量中的导体，会产生电动势。2 .自感问题归类D通电自感和断电自感的比较A/,电路图09器材要求Ai、Aa同规格，R=Rl,L较大L很大（有铁芯）通电时在S闭合瞬间，灯A2立即亮起来，灯Al逐渐变亮，最终一样亮灯A立即亮，然后逐渐变暗达到稳定断电时回路电流减小，灯泡逐渐变暗，Al电流方向不变，A?电流反向若AW4,灯泡逐渐变暗；若，2八，灯泡闪亮后逐渐变暗.两种情况下灯泡中电流方向均改变2）自感中“闪亮”与“不闪亮响题与线圈串联的灯泡与线圈并联的灯泡I电路图士通电时电流逐渐增大,灯泡逐渐变亮电流突然增大,灯泡立刻变亮,然后电流逐渐减小达到稳定断电时电流逐渐减小,灯泡逐渐变暗,电流方向不变电

11、路中稳态电流为4、h若2九则灯泡逐渐变暗;若2h则灯泡闪亮后逐渐变暗.两种情况灯泡中电流方向均改变【技巧点拨】分析自感问题的三个技巧通电自感：通电时自感线图相当于一个变化的电阻，阻值由无穷大逐渐减小。断电自感：断电,时自感线图相当于电源，电动势由某值逐渐减小到零。电流稳定时，自感线圉相当于导体，是否需要考虑其电阻根据题目而定。题型特训命题预测考向一法拉第电磁感应定律的应用1. （2023浙江台州统考模拟预测）如图所示，在圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，AC导体棒的。点位于圆心，OA长度小于。8长度。在导体棒绕0点逆时针匀速转动的过程中，A0、B、C点电势分别为%、%、%、c，则（）XXXX

12、X,XCXXZfoBCA. ho B. b【答案】BC. oc【详解】ACD由题图可看出OA、OB导体棒转动切割磁感线，则根据右手定则可知%外、%为,其中导体棒AC段不在磁场中，不切割磁感线，电流为0,则为=羟，故ACD错误；B.导体棒转动的角速度相同，有%=SrB匕=。二，则根据楞次定律可知导体棒转动切割磁场的电动势不为0,有七八8二%-%0，所以外外,故B正确。故选B。2. （2023湖北襄阳四中校联考模拟预测）将一根绝缘硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈，其中大圆面积为S,小圆面积为S?,不规则形状的面积为S3,垂直线圈平面方向有一随时间，变化的磁场，磁感应强度大小8=80+S稣和欠均为大

13、于零的常量。则线圈中总的感应电动势大小为（）A.（良一S2）B.k（S3+SS2）C.k（S3-S-S2）D.k（S3+S2-S）【答案】B【详解】按线圈绕向可以将线圈分成两部分，不规则部分和大圆部分产生的感应电动势叠加，大小为E=竽（S3+S）=Z（S3+SJ,小以I部分产生的感应电动势的方向与不规则部分产生的感应电动势相反，大小为殳=号S应,则线圈产生的感应电动势大小为E=g-&=MS3+SS2）.故选B。考向二“三个定则、一个定律”的综合应用3. （2024山东模拟预测）现代汽车中有一种先进的制动系统防抱死（ABS）系统，它让车轮在制动时不是完全刹死，而是仍有一定的滚动，其原理如图所示。铁质齿轮P与车轮同步转动。右端有一个绕有线圈的磁体，M是一个电流检测器。当车轮带动齿轮转动时，线圈中会产生感应电流。这是由于齿靠近线圈时被磁化，使线圈中的磁场增大，齿离开线圈时又使线圈中磁场减小，从而能使线圈中产生感应电流。这个电流经电子装置放大后能控制制动机构。齿轮P从图示位置按顺时针方向转过角的过程中，通过M【详解】在图示位置时，铁质齿轮恰好距离永久磁铁最近，被磁铁磁化后，穿过线圈的磁通量向左的最强,转过角时，下一个铁质齿轮又距离永久磁铁最近，因此在转动过程中，穿过线圈的磁通量向左的先减小,后增加，根据楞次定律可知，螺线管内感应