第一部分專題突破方略第一部分專題突破方略1專題四電路與電磁感應第2講電磁感應規律及綜合應用專題四電路與電磁感應第2講電磁感應規律及綜合應用21考情速覽·明規律2核心知識·提素養3命題熱點·巧突破4專題演練·速提升1考情速覽·明規律2核心知識·提素養33第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件4第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件5第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件6第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件7第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件8第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件9第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件10第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件11第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件12第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件1302核心知識·提素養02核心知識·提素養14一、求電荷量的三種方法1．q＝It(式中I為回路中的恒定電流，t為時間)(1)由于導體棒勻速切割磁感線產生感應電動勢而使得閉合回路中的電流恒定，根據電流定義式可知q＝It.(2)閉合線圈中磁通量均勻增大或減小且回路中電阻保持不變，則電路中的電流I恒定，t時間內通過線圈橫截面的電荷量q＝It.“物理觀念”構建一、求電荷量的三種方法“物理觀念”構建15第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件16第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件17二、求解焦耳熱Q的三種方法二、求解焦耳熱Q的三種方法18思想方法一、電磁感應中電路綜合問題1．等效電源的分析(1)用法拉第電磁感應定律算出E的大小．等效電源兩端的電壓等于路端電壓，一般不等于電源電動勢，除非切割磁感線的導體(或線圈)電阻為零．“科學思維”展示思想方法“科學思維”展示19(2)用楞次定律或右手定則確定感應電動勢的方向，從而確定電源正負極．感應電流方向是電源內部電流的方向，要特別注意在等效電源內部，電流由負極流向正極．(3)明確電源內阻r.2．電路結構的分析(1)分析內、外電路，以及外電路的串并聯關系，畫出等效的電路圖．(2)應用閉合電路歐姆定律、串并聯電路知識和電功率、焦耳定律等關系式聯立求解．(2)用楞次定律或右手定則確定感應電動勢的方向，從而確定電源20模型建構二、分析線框在磁場中運動問題的兩大關鍵1．分析電磁感應情況：弄清線框在運動過程中是否有磁通量不變的階段，線框進入和穿出磁場的過程中，才有感應電流產生，結合閉合電路歐姆定律列方程解答．2．分析導線框的受力以及運動情況，選擇合適的力學規律處理問題：在題目中涉及電荷量、時間以及安培力為變力時應選用動量定理處理問題；如果題目中涉及加速度的問題時選用牛頓運動定律解決問題比較方便．模型建構21第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件2203命題熱點·巧突破03命題熱點·巧突破231．(2020·新課標卷Ⅱ)管道高頻焊機可以對由鋼板卷成的圓管的接縫實施焊接．焊機的原理如圖所示，圓管通過一個接有高頻交流電源的線圈，線圈所產生的交變磁場使圓管中產生交變電流，電流產生的熱量使接縫處的材料熔化將其焊接．焊接過程中所利用的電磁學規律的發現者為

(

)A．庫侖 B．霍爾C．洛倫茲 D．法拉第考點一楞次定律和法拉第電磁感應定律的應用考向1電磁感應現象D1．(2020·新課標卷Ⅱ)管道高頻焊機可以對由鋼板卷成的圓24【解析】由題意可知，圓管為金屬導體，導體內部自成閉合回路，且有電阻，當周圍的線圈中產生出交變磁場時，就會在導體內部感應出渦電流，電流通過電阻要發熱．該過程利用的原理是電磁感應現象，其發現者為法拉第．故選D．【解析】由題意可知，圓管為金屬導體，導體內部自成閉合回路，252．(2020·新課標卷Ⅲ)如圖，水平放置的圓柱形光滑玻璃棒左邊繞有一線圈，右邊套有一金屬圓環．圓環初始時靜止．將圖中開關S由斷開狀態撥至連接狀態，電路接通的瞬間，可觀察到 (

)A．撥至M端或N端，圓環都向左運動B．撥至M端或N端，圓環都向右運動C．撥至M端時圓環向左運動，撥至N端時向右運動D．撥至M端時圓環向右運動，撥至N端時向左運動考向2楞次定律的應用B2．(2020·新課標卷Ⅲ)如圖，水平放置的圓柱形光滑玻璃棒26【解析】無論開關S撥至哪一端，當把電路接通一瞬間，左邊線圈中的電流從無到有，電流在線圈軸線上的磁場從無到有，從而引起穿過圓環的磁通量突然增大，根據楞次定律(增反減同)，右邊圓環中產生了與左邊線圈中方向相反的電流，異向電流相互排斥，故選B．【解析】無論開關S撥至哪一端，當把電路接通一瞬間，左邊線圈273．(2020·江蘇高考真題)如圖所示，兩勻強磁場的磁感應強度B1和B2大小相等、方向相反．金屬圓環的直徑與兩磁場的邊界重合．下列變化會在環中產生順時針方向感應電流的是 (

)A．同時增大B1減小B2B．同時減小B1增大B2C．同時以相同的變化率增大B1和B2D．同時以相同的變化率減小B1和B2B3．(2020·江蘇高考真題)如圖所示，兩勻強磁場的磁感應強28【解析】產生順時針方向的感應電流則感應電流的磁場的方向垂直紙面向里．由楞次定律可知，圓環中的凈磁通量變化為向里磁通量減少或者向外的磁通量增多，A錯誤，B正確；同時以相同的變化率增大B1和B2，或同時以相同的變化率減小B1和B2，兩個磁場的磁通量總保持大小相同，所以總磁通量為0，不會產生感應電流，C、D錯誤．故選B．【解析】產生順時針方向的感應電流則感應電流的磁場的方向垂直294．(2020·北京通州區一模)如圖1所示，把一銅線圈水平固定在鐵架臺上，其兩端連接在電流傳感器上，能得到該銅線圈中的電流隨時間變化的圖線．利用該裝置可探究條形磁鐵在穿過銅線圈的過程中，產生的電磁感應現象．4．(2020·北京通州區一模)如圖1所示，把一銅線圈水平固30兩次實驗中分別得到了如圖2、3所示的電流—時間圖線(兩次用同一條形磁鐵，在距銅線圈上端不同高度處，由靜止沿銅線圈軸線豎直下落，始終保持直立姿態，且所受空氣阻力可忽略不計)，下列說法正確的是

(

)A．條形磁鐵的磁性越強，產生的感應電流峰值越大B．條形磁鐵距銅線圈上端的高度越小，產生的感應電流峰值越大C．條形磁鐵穿過銅線圈的過程中損失的機械能越大，產生的感應電流峰值越大D．兩次實驗條形磁鐵穿過銅線圈的過程中所受的磁場力都是先向上后向下C兩次實驗中分別得到了如圖2、3所示的電流—時間圖線(兩次用同31【解析】如果在相同的高度處下落，則條形磁鐵的磁性越強，產生的感應電動勢的最大值也就越大，即感應的電流峰值越大，而現在沒有說明是在相同的高度下落的，故選項A錯誤；條形磁鐵距銅線圈上端的高度越小，落到下端時的速度就越小，產生的感應電動勢也就越小，即產生的感應電流峰值越小，選項B也錯誤；根據能量守恒，條形磁鐵穿過銅線圈的過程中損失的機械能都轉化成了焦耳熱，而焦耳熱越大，需要的電流就會越大，則產生的感應電流峰值也會越大，選項C正確；根據楞次定律中的“來拒去留”的思路，兩次實驗條形磁鐵穿過銅線圈的過程中所受的磁場力都是向上的，故選項D錯誤．【解析】如果在相同的高度處下落，則條形磁鐵的磁性越強，產生325．(多選)(2020·濰坊二模)如圖，螺線管內有平行于軸線的外加磁場，以圖中箭頭所示方向為其正方向．螺線管與導線框abcd相連，導線框內有一閉合小金屬圓環，圓環與導線框在同一平面內．當螺線管內的磁感應強度B隨時間按圖所示規律變化時 (

)5．(多選)(2020·濰坊二模)如圖，螺線管內有平行于軸線33A．在0～t1時間內，環有收縮趨勢B．在t1～t2時間內，環有擴張趨勢C．在t1～t2時間內，環內有逆時針方向的感應電流D．在t2～t3時間內，環內有逆時針方向的感應電流【答案】

BC【解析】在0～t1時間內，B均勻增加，則在線圈中產生恒定不變的感應電動勢，則在導線框dcba中形成穩定的電流，則此時環中無感應電流產生，環也沒有收縮趨勢，選項A錯誤；A．在0～t1時間內，環有收縮趨勢34在t1～t2時間內，B的變化率逐漸減小，則螺線管中的感應電流方向為從下到上且逐漸減小，在導線框abcd中的磁通量為向外減小，穿過環的磁通量向外減小，根據楞次定律可知(增縮減擴)，環內有逆時針方向的感應電流，且有擴張趨勢，選項B、C正確；在t2～t3時間內，B的方向向下，且B的變化率逐漸減小，則螺線管中的感應電流方向為從上到下且逐漸減小，在導線框abcd中的磁通量為向里減小，穿過環的磁通量向里減小，根據楞次定律可知(增反減同)，環內有順時針方向的感應電流，選項D錯誤．在t1～t2時間內，B的變化率逐漸減小，則螺線管中的感應電流35二次感應問題的處理技巧(1)依據磁場所在的線圈(原線圈)中磁通量變化，利用楞次定律判斷感應電流的方向．(2)判斷產生的感應電流大小是否變化，若變化，則存在二次感應問題．(3)根據感應電流的方向及大小變化，結合安培定則判斷無磁場線圈(二次要感應的線圈)中磁通量的變化情況．(4)利用楞次定律或推論，判斷無磁場線圈中的感應方向或線圈運動變化情況．二次感應問題的處理技巧366，(多選)(2020·天津高考真題)手機無線充電是比較新穎的充電方式．如圖所示，電磁感應式無線充電的原理與變壓器類似，通過分別安裝在充電基座和接收能量裝置上的線圈，利用產生的磁場傳遞能量．當充電基座上的送電線圈通入正弦式交變電流后，就會在鄰近的受電線圈中感應出電流，最終實現為手機電池充電．在充電過程中

(

)考向3渦流、電磁阻尼和電磁振蕩6，(多選)(2020·天津高考真題)手機無線充電是比較新穎37A．送電線圈中電流產生的磁場呈周期性變化B．受電線圈中感應電流產生的磁場恒定不變C．送電線圈和受電線圈通過互感現象實現能量傳遞D．手機和基座無需導線連接，這樣傳遞能量沒有損失【答案】

AC第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件38【解析】由于送電線圈輸入的是正弦式交變電流，是周期性變化的，因此產生的磁場也是周期性變化的，A正確，B錯誤；根據變壓器原理，原、副線圈是通過互感現象實現能量傳遞，因此送電線圈和受電線圈也是通過互感現象實現能量傳遞，C正確；手機與機座無需導線連接就能實現充電，但磁場能有一部分以電磁波輻射的形式損失掉，因此這樣傳遞能量是有能量損失的，D錯誤．故選A、C．第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件397．(多選)1824年，法國科學家阿拉果完成了著名的“圓盤實驗”，實驗中將一銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細線懸掛一枚可以自由旋轉的磁針，如圖所示，實驗中發現，當圓盤在磁針的磁場中繞過圓盤中心的豎直軸旋轉時，磁針也隨著一起轉動起來，但略有滯后，下列說法正確的是

(

)7．(多選)1824年，法國科學家阿拉果完成了著名的“圓盤實40A．圓盤上產生了感應電動勢B．圓盤內的感應電流產生的磁場導致磁針轉動C．在圓盤轉動的過程中，磁針的磁場穿過整個圓盤的磁通量發生了變化D．圓盤中的自由電子隨圓盤一起運動形成了電流，此電流產生的磁場導致磁針轉動【答案】

ABA．圓盤上產生了感應電動勢41【解析】因為當磁體和導體之間的相對運動在導體內產生了感應電流，而感應電流產生的磁場又會與磁體的磁場相互作用，從而使磁體一起轉動起來，具體是當銅圓盤在小磁針的磁場中轉動時，半徑方向的金屬條在切割磁感線，發生電磁感應現象，在銅圓盤的圓心和邊緣之間產生感應電動勢，A項正確；圓盤在徑向的輻條切割磁感線過程中，內部距離圓心遠近不同的點電勢不等而形成感應電流即渦流(根據圓盤轉向的不同以及磁極的不同，【解析】因為當磁體和導體之間的相對運動在導體內產生了感應電42感應電流從軸心流向邊緣或從邊緣流向軸心)，而感應電流產生的磁場又會與小磁針的磁場相互作用，從而使小磁針一起轉動起來，故B項正確，圓盤轉動過程中，圓盤位置，圓盤面積和磁場都沒有發生變化，故磁場穿過整個圓盤的磁場通量沒有變化，C項錯誤；圓盤本身呈中性，不會產生環形電流，D項錯誤．感應電流從軸心流向邊緣或從邊緣流向軸心)，而感應電流產生的磁43考向4法拉第電磁感應定律的應用8．(2020·海南5月調研)如圖所示，用電阻為0.1Ω的金屬絲圍成一個半徑為0.3m的扇形閉合線框，該線框繞垂直于紙面的O軸以100rad/s的角速度勻速轉動，O軸位于方向垂直紙面向里、磁感應強度大小為0.2T的勻強磁場邊界上．則線框進入磁場的過程中的電功率為

(

)A．8.1W B．9WC．30W D．90WA考向4法拉第電磁感應定律的應用8．(2020·海南5月調研)44第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件45第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件46t＝0.22s時閉合開關S，細框瞬間跳起(細框跳起瞬間安培力遠大于重力)，跳起的最大高度h＝0.20m，不計空氣阻力，重力加速度g＝10m/s2，下列說法正確的是 (

)A．0～0.10s內線圈中的感應電動勢大小為3VB．開關S閉合瞬間，CD中的電流方向由C到DC．磁感應強度B2的方向豎直向下D．開關S閉合瞬間，通過細桿CD的電荷量為0.03CBDt＝0.22s時閉合開關S，細框瞬間跳起(細框跳起瞬間安培47第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件48考向5電磁感應中的等效電路問題10．(2020·安徽馬鞍山質檢)如圖所示，虛線邊界MN右側充滿垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B，紙面內有一個邊長為L，粗細均勻的正方形導線框abcd，cd邊與MN平行．導線框在外力作用下，先后以v和2v的速度垂直MN兩次勻速進入磁場．運動過程中線框平面始終與磁場垂直，則

(

)考向5電磁感應中的等效電路問題10．(2020·安徽馬鞍山質49A．進入磁場過程中，導線框中感應電流方向為逆時針方向B．導線框以速度v進入磁場時，cd兩點間電勢差為BLvC．導線框兩次進入磁場過程中產生的熱量之比1∶2D．導線框兩次進入磁場過程中，外力做功的功率之比1∶2【答案】

CA．進入磁場過程中，導線框中感應電流方向為逆時針方向50第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件5111．(2020·浙江選考7月)如圖所示，固定在水平面上的半徑為r的金屬圓環內存在方向豎直向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場．長為l的金屬棒，一端與圓環接觸良好，另一端固定在豎直導電轉軸OO′上，隨軸以角速度ω勻速轉動．在圓環的A點和電刷間接有阻值為R的電阻和電容為C、板間距為d的平行板電容器，有一帶電微粒在電容器極板間處于靜止狀態．已知重力加速度為g，不計其它電阻和摩擦，下列說法正確的是 (

)11．(2020·浙江選考7月)如圖所示，固定在水平面上的半52第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件53第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件54〔考向預測〕1．(多選)(2019·新課標全國卷Ⅰ)空間存在一方向與紙面垂直、大小隨時間變化的勻強磁場，其邊界如圖(a)中虛線MN所示，一硬質細導線的電阻率為ρ、橫截面積為S，將該導線做成半徑為r的圓環固定在紙面內，圓心O在MN上．t＝0時磁感應強度的方向如圖(a)所示．磁感應強度B隨時間t的變化關系如圖(b)所示，則在t＝0到t＝t1的時間間隔內

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)考點二電磁感應中的圖像問題〔考向預測〕考點二電磁感應中的圖像問題55第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件56第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件57DD58第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件59第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件603．(多選)(2019·新課標全國卷Ⅱ)如圖，兩條光滑平行金屬導軌固定，所在平面與水平面夾角為θ，導軌電阻忽略不計．虛線ab、cd均與導軌垂直，在ab與cd之間的區域存在垂直于導軌所在平面的勻強磁場．將兩根相同的導體棒PQ、MN先后自導軌上同一位置由靜止釋放，兩者始終與導軌垂直且接觸良好．已知PQ進入磁場時加速度變小恰好為零，從PQ進入磁場開始計時，到MN離開磁場區域為止，流過PQ的電流隨時間變化的圖像可能正確的是 (

)AD3．(多選)(2019·新課標全國卷Ⅱ)如圖，兩條光滑平行金61【解析】

PQ進入磁場時加速度為零，若PQ出磁場時MN仍然沒有進入磁場，則PQ出磁場后至MN進入磁場的這段時間，由于磁通量Φ不變，無感應電流．由于PQ、MN同一位置釋放，故MN進入磁場時與PQ進入磁場時的速度相同，所以電流大小也應該相同，A正確B錯誤；若PQ出磁場前MN已經進入磁場，由于磁通量Φ不變，PQ、MN均加速運動，PQ出磁場后，MN由于加速故電流比PQ進入磁場時電流大，故C正確D錯誤．【解析】PQ進入磁場時加速度為零，若PQ出磁場時MN仍然沒62解決電磁感應圖像問題的“三點關注”(1)關注初始時刻：看感應電流是否為零，電流方向是正方向還是負方向．(2)關注變化過程：看電磁感應發生的過程分為幾個階段，這幾個階段是否和圖像變化相對應．(3)關注變化趨勢：看圖線斜率的大小、圖線的曲直是否和物理過程對應，分析大小和方向的變化趨勢．解決電磁感應圖像問題的“三點關注”63巧用流程解決電磁感應中力、電綜合問題考點三電磁感應的綜合應用巧用流程解決電磁感應中力、電綜合問題考點三電磁感應的綜合應64考向1以“導體框”為載體的電磁感應問題考向1以“導體框”為載體的電磁感應問題65S2中存在豎直向上的勻強磁場，大小為B2＝2T．將金屬框ABCD及絕緣板均由靜止釋放，重力加速度g取10m/s2，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，求釋放時：(1)金屬框ABCD所受安培力的大小與方向；(2)金屬框ABCD的加速度大小．S2中存在豎直向上的勻強磁場，大小為B2＝2T．將金屬框A66第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件67第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件682．(多選)(2020·新課標卷Ⅱ)如圖，U形光滑金屬框abcd置于水平絕緣平臺上，ab和dc邊平行，和bc邊垂直．ab、dc足夠長，整個金屬框電阻可忽略．一根具有一定電阻的導體棒MN置于金屬框上，用水平恒力F向右拉動金屬框，運動過程中，裝置始終處于豎直向下的勻強磁場中，MN與金屬框保持良好接觸，且與bc邊保持平行．經過一段時間后

(

)A．金屬框的速度大小趨于恒定值B．金屬框的加速度大小趨于恒定值C．導體棒所受安培力的大小趨于恒定值D．導體棒到金屬框bc邊的距離趨于恒定值考向2以“單棒＋導軌”模型為載體的電磁感應問題BC2．(多選)(2020·新課標卷Ⅱ)如圖，U形光滑金屬框ab69第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件70第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件71綜上可得，金屬框的加速度趨于恒定值，安培力也趨于恒定值，BC選項正確；金屬框的速度會一直增大，導體棒到金屬框bc邊的距離也會一直增大，A、D選項錯誤．故選B、C．綜上可得，金屬框的加速度趨于恒定值，安培力也趨于恒定值，BC723.(2020·新課標卷Ⅲ)如圖，一邊長為l0的正方形金屬框abcd固定在水平面內，空間存在方向垂直于水平面、磁感應強度大小為B的勻強磁場．一長度大于l0的均勻導體棒以速率v自左向右在金屬框上勻速滑過，滑動過程中導體棒始終與ac垂直且中點位于ac上，導體棒與金屬框接觸良好．已知導體棒單位長度的電阻為r，金屬框電阻可忽略．將導體棒與a點之間的距離記為x，求導體棒所受安培力的大小隨x(0≤x≤l0)變化的關系式．3.(2020·新課標卷Ⅲ)如圖，一邊長為l0的正方形金屬框73第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件74第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件754．(多選)(2019·全國卷Ⅲ，19)如圖所示，方向豎直向下的勻強磁場中有兩根位于同一水平面內的足夠長的平行金屬導軌，兩相同的光滑導體棒ab、cd靜止在導軌上．t＝0時，棒ab以初速度v0向右滑動．運動過程中，ab、cd始終與導軌垂直并接觸良好，兩者速度分別用v1、v2表示，回路中的電流用I表示．下列圖像中可能正確的是

(

)考向3以“雙棒＋導軌”模型為載體的電磁感應問題4．(多選)(2019·全國卷Ⅲ，19)如圖所示，方向豎直向76【答案】

AC【答案】AC77【解析】導體棒ab運動，切割磁感線，產生感應電流(逆時針)，導體棒ab受安培力F作用，速度減小，導體棒cd受安培力F′作用，速度增大，最終兩棒速度相等，如下圖所示．【解析】導體棒ab運動，切割磁感線，產生感應電流(逆時針)78第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件79謝謝觀看謝謝觀看80第一部分專題突破方略第一部分專題突破方略81專題四電路與電磁感應第2講電磁感應規律及綜合應用專題四電路與電磁感應第2講電磁感應規律及綜合應用821考情速覽·明規律2核心知識·提素養3命題熱點·巧突破4專題演練·速提升1考情速覽·明規律2核心知識·提素養383第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件84第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件85第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件86第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件87第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件88第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件89第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件90第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件91第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件92第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件9302核心知識·提素養02核心知識·提素養94一、求電荷量的三種方法1．q＝It(式中I為回路中的恒定電流，t為時間)(1)由于導體棒勻速切割磁感線產生感應電動勢而使得閉合回路中的電流恒定，根據電流定義式可知q＝It.(2)閉合線圈中磁通量均勻增大或減小且回路中電阻保持不變，則電路中的電流I恒定，t時間內通過線圈橫截面的電荷量q＝It.“物理觀念”構建一、求電荷量的三種方法“物理觀念”構建95第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件96第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件97二、求解焦耳熱Q的三種方法二、求解焦耳熱Q的三種方法98思想方法一、電磁感應中電路綜合問題1．等效電源的分析(1)用法拉第電磁感應定律算出E的大小．等效電源兩端的電壓等于路端電壓，一般不等于電源電動勢，除非切割磁感線的導體(或線圈)電阻為零．“科學思維”展示思想方法“科學思維”展示99(2)用楞次定律或右手定則確定感應電動勢的方向，從而確定電源正負極．感應電流方向是電源內部電流的方向，要特別注意在等效電源內部，電流由負極流向正極．(3)明確電源內阻r.2．電路結構的分析(1)分析內、外電路，以及外電路的串并聯關系，畫出等效的電路圖．(2)應用閉合電路歐姆定律、串并聯電路知識和電功率、焦耳定律等關系式聯立求解．(2)用楞次定律或右手定則確定感應電動勢的方向，從而確定電源100模型建構二、分析線框在磁場中運動問題的兩大關鍵1．分析電磁感應情況：弄清線框在運動過程中是否有磁通量不變的階段，線框進入和穿出磁場的過程中，才有感應電流產生，結合閉合電路歐姆定律列方程解答．2．分析導線框的受力以及運動情況，選擇合適的力學規律處理問題：在題目中涉及電荷量、時間以及安培力為變力時應選用動量定理處理問題；如果題目中涉及加速度的問題時選用牛頓運動定律解決問題比較方便．模型建構101第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件10203命題熱點·巧突破03命題熱點·巧突破1031．(2020·新課標卷Ⅱ)管道高頻焊機可以對由鋼板卷成的圓管的接縫實施焊接．焊機的原理如圖所示，圓管通過一個接有高頻交流電源的線圈，線圈所產生的交變磁場使圓管中產生交變電流，電流產生的熱量使接縫處的材料熔化將其焊接．焊接過程中所利用的電磁學規律的發現者為

(

)A．庫侖 B．霍爾C．洛倫茲 D．法拉第考點一楞次定律和法拉第電磁感應定律的應用考向1電磁感應現象D1．(2020·新課標卷Ⅱ)管道高頻焊機可以對由鋼板卷成的圓104【解析】由題意可知，圓管為金屬導體，導體內部自成閉合回路，且有電阻，當周圍的線圈中產生出交變磁場時，就會在導體內部感應出渦電流，電流通過電阻要發熱．該過程利用的原理是電磁感應現象，其發現者為法拉第．故選D．【解析】由題意可知，圓管為金屬導體，導體內部自成閉合回路，1052．(2020·新課標卷Ⅲ)如圖，水平放置的圓柱形光滑玻璃棒左邊繞有一線圈，右邊套有一金屬圓環．圓環初始時靜止．將圖中開關S由斷開狀態撥至連接狀態，電路接通的瞬間，可觀察到 (

)A．撥至M端或N端，圓環都向左運動B．撥至M端或N端，圓環都向右運動C．撥至M端時圓環向左運動，撥至N端時向右運動D．撥至M端時圓環向右運動，撥至N端時向左運動考向2楞次定律的應用B2．(2020·新課標卷Ⅲ)如圖，水平放置的圓柱形光滑玻璃棒106【解析】無論開關S撥至哪一端，當把電路接通一瞬間，左邊線圈中的電流從無到有，電流在線圈軸線上的磁場從無到有，從而引起穿過圓環的磁通量突然增大，根據楞次定律(增反減同)，右邊圓環中產生了與左邊線圈中方向相反的電流，異向電流相互排斥，故選B．【解析】無論開關S撥至哪一端，當把電路接通一瞬間，左邊線圈1073．(2020·江蘇高考真題)如圖所示，兩勻強磁場的磁感應強度B1和B2大小相等、方向相反．金屬圓環的直徑與兩磁場的邊界重合．下列變化會在環中產生順時針方向感應電流的是 (

)A．同時增大B1減小B2B．同時減小B1增大B2C．同時以相同的變化率增大B1和B2D．同時以相同的變化率減小B1和B2B3．(2020·江蘇高考真題)如圖所示，兩勻強磁場的磁感應強108【解析】產生順時針方向的感應電流則感應電流的磁場的方向垂直紙面向里．由楞次定律可知，圓環中的凈磁通量變化為向里磁通量減少或者向外的磁通量增多，A錯誤，B正確；同時以相同的變化率增大B1和B2，或同時以相同的變化率減小B1和B2，兩個磁場的磁通量總保持大小相同，所以總磁通量為0，不會產生感應電流，C、D錯誤．故選B．【解析】產生順時針方向的感應電流則感應電流的磁場的方向垂直1094．(2020·北京通州區一模)如圖1所示，把一銅線圈水平固定在鐵架臺上，其兩端連接在電流傳感器上，能得到該銅線圈中的電流隨時間變化的圖線．利用該裝置可探究條形磁鐵在穿過銅線圈的過程中，產生的電磁感應現象．4．(2020·北京通州區一模)如圖1所示，把一銅線圈水平固110兩次實驗中分別得到了如圖2、3所示的電流—時間圖線(兩次用同一條形磁鐵，在距銅線圈上端不同高度處，由靜止沿銅線圈軸線豎直下落，始終保持直立姿態，且所受空氣阻力可忽略不計)，下列說法正確的是

(

)A．條形磁鐵的磁性越強，產生的感應電流峰值越大B．條形磁鐵距銅線圈上端的高度越小，產生的感應電流峰值越大C．條形磁鐵穿過銅線圈的過程中損失的機械能越大，產生的感應電流峰值越大D．兩次實驗條形磁鐵穿過銅線圈的過程中所受的磁場力都是先向上后向下C兩次實驗中分別得到了如圖2、3所示的電流—時間圖線(兩次用同111【解析】如果在相同的高度處下落，則條形磁鐵的磁性越強，產生的感應電動勢的最大值也就越大，即感應的電流峰值越大，而現在沒有說明是在相同的高度下落的，故選項A錯誤；條形磁鐵距銅線圈上端的高度越小，落到下端時的速度就越小，產生的感應電動勢也就越小，即產生的感應電流峰值越小，選項B也錯誤；根據能量守恒，條形磁鐵穿過銅線圈的過程中損失的機械能都轉化成了焦耳熱，而焦耳熱越大，需要的電流就會越大，則產生的感應電流峰值也會越大，選項C正確；根據楞次定律中的“來拒去留”的思路，兩次實驗條形磁鐵穿過銅線圈的過程中所受的磁場力都是向上的，故選項D錯誤．【解析】如果在相同的高度處下落，則條形磁鐵的磁性越強，產生1125．(多選)(2020·濰坊二模)如圖，螺線管內有平行于軸線的外加磁場，以圖中箭頭所示方向為其正方向．螺線管與導線框abcd相連，導線框內有一閉合小金屬圓環，圓環與導線框在同一平面內．當螺線管內的磁感應強度B隨時間按圖所示規律變化時 (

)5．(多選)(2020·濰坊二模)如圖，螺線管內有平行于軸線113A．在0～t1時間內，環有收縮趨勢B．在t1～t2時間內，環有擴張趨勢C．在t1～t2時間內，環內有逆時針方向的感應電流D．在t2～t3時間內，環內有逆時針方向的感應電流【答案】

BC【解析】在0～t1時間內，B均勻增加，則在線圈中產生恒定不變的感應電動勢，則在導線框dcba中形成穩定的電流，則此時環中無感應電流產生，環也沒有收縮趨勢，選項A錯誤；A．在0～t1時間內，環有收縮趨勢114在t1～t2時間內，B的變化率逐漸減小，則螺線管中的感應電流方向為從下到上且逐漸減小，在導線框abcd中的磁通量為向外減小，穿過環的磁通量向外減小，根據楞次定律可知(增縮減擴)，環內有逆時針方向的感應電流，且有擴張趨勢，選項B、C正確；在t2～t3時間內，B的方向向下，且B的變化率逐漸減小，則螺線管中的感應電流方向為從上到下且逐漸減小，在導線框abcd中的磁通量為向里減小，穿過環的磁通量向里減小，根據楞次定律可知(增反減同)，環內有順時針方向的感應電流，選項D錯誤．在t1～t2時間內，B的變化率逐漸減小，則螺線管中的感應電流115二次感應問題的處理技巧(1)依據磁場所在的線圈(原線圈)中磁通量變化，利用楞次定律判斷感應電流的方向．(2)判斷產生的感應電流大小是否變化，若變化，則存在二次感應問題．(3)根據感應電流的方向及大小變化，結合安培定則判斷無磁場線圈(二次要感應的線圈)中磁通量的變化情況．(4)利用楞次定律或推論，判斷無磁場線圈中的感應方向或線圈運動變化情況．二次感應問題的處理技巧1166，(多選)(2020·天津高考真題)手機無線充電是比較新穎的充電方式．如圖所示，電磁感應式無線充電的原理與變壓器類似，通過分別安裝在充電基座和接收能量裝置上的線圈，利用產生的磁場傳遞能量．當充電基座上的送電線圈通入正弦式交變電流后，就會在鄰近的受電線圈中感應出電流，最終實現為手機電池充電．在充電過程中

(

)考向3渦流、電磁阻尼和電磁振蕩6，(多選)(2020·天津高考真題)手機無線充電是比較新穎117A．送電線圈中電流產生的磁場呈周期性變化B．受電線圈中感應電流產生的磁場恒定不變C．送電線圈和受電線圈通過互感現象實現能量傳遞D．手機和基座無需導線連接，這樣傳遞能量沒有損失【答案】

AC第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件118【解析】由于送電線圈輸入的是正弦式交變電流，是周期性變化的，因此產生的磁場也是周期性變化的，A正確，B錯誤；根據變壓器原理，原、副線圈是通過互感現象實現能量傳遞，因此送電線圈和受電線圈也是通過互感現象實現能量傳遞，C正確；手機與機座無需導線連接就能實現充電，但磁場能有一部分以電磁波輻射的形式損失掉，因此這樣傳遞能量是有能量損失的，D錯誤．故選A、C．第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件1197．(多選)1824年，法國科學家阿拉果完成了著名的“圓盤實驗”，實驗中將一銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細線懸掛一枚可以自由旋轉的磁針，如圖所示，實驗中發現，當圓盤在磁針的磁場中繞過圓盤中心的豎直軸旋轉時，磁針也隨著一起轉動起來，但略有滯后，下列說法正確的是

(

)7．(多選)1824年，法國科學家阿拉果完成了著名的“圓盤實120A．圓盤上產生了感應電動勢B．圓盤內的感應電流產生的磁場導致磁針轉動C．在圓盤轉動的過程中，磁針的磁場穿過整個圓盤的磁通量發生了變化D．圓盤中的自由電子隨圓盤一起運動形成了電流，此電流產生的磁場導致磁針轉動【答案】

ABA．圓盤上產生了感應電動勢121【解析】因為當磁體和導體之間的相對運動在導體內產生了感應電流，而感應電流產生的磁場又會與磁體的磁場相互作用，從而使磁體一起轉動起來，具體是當銅圓盤在小磁針的磁場中轉動時，半徑方向的金屬條在切割磁感線，發生電磁感應現象，在銅圓盤的圓心和邊緣之間產生感應電動勢，A項正確；圓盤在徑向的輻條切割磁感線過程中，內部距離圓心遠近不同的點電勢不等而形成感應電流即渦流(根據圓盤轉向的不同以及磁極的不同，【解析】因為當磁體和導體之間的相對運動在導體內產生了感應電122感應電流從軸心流向邊緣或從邊緣流向軸心)，而感應電流產生的磁場又會與小磁針的磁場相互作用，從而使小磁針一起轉動起來，故B項正確，圓盤轉動過程中，圓盤位置，圓盤面積和磁場都沒有發生變化，故磁場穿過整個圓盤的磁場通量沒有變化，C項錯誤；圓盤本身呈中性，不會產生環形電流，D項錯誤．感應電流從軸心流向邊緣或從邊緣流向軸心)，而感應電流產生的磁123考向4法拉第電磁感應定律的應用8．(2020·海南5月調研)如圖所示，用電阻為0.1Ω的金屬絲圍成一個半徑為0.3m的扇形閉合線框，該線框繞垂直于紙面的O軸以100rad/s的角速度勻速轉動，O軸位于方向垂直紙面向里、磁感應強度大小為0.2T的勻強磁場邊界上．則線框進入磁場的過程中的電功率為

(

)A．8.1W B．9WC．30W D．90WA考向4法拉第電磁感應定律的應用8．(2020·海南5月調研)124第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件125第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件126t＝0.22s時閉合開關S，細框瞬間跳起(細框跳起瞬間安培力遠大于重力)，跳起的最大高度h＝0.20m，不計空氣阻力，重力加速度g＝10m/s2，下列說法正確的是 (

)A．0～0.10s內線圈中的感應電動勢大小為3VB．開關S閉合瞬間，CD中的電流方向由C到DC．磁感應強度B2的方向豎直向下D．開關S閉合瞬間，通過細桿CD的電荷量為0.03CBDt＝0.22s時閉合開關S，細框瞬間跳起(細框跳起瞬間安培127第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件128考向5電磁感應中的等效電路問題10．(2020·安徽馬鞍山質檢)如圖所示，虛線邊界MN右側充滿垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B，紙面內有一個邊長為L，粗細均勻的正方形導線框abcd，cd邊與MN平行．導線框在外力作用下，先后以v和2v的速度垂直MN兩次勻速進入磁場．運動過程中線框平面始終與磁場垂直，則

(

)考向5電磁感應中的等效電路問題10．(2020·安徽馬鞍山質129A．進入磁場過程中，導線框中感應電流方向為逆時針方向B．導線框以速度v進入磁場時，cd兩點間電勢差為BLvC．導線框兩次進入磁場過程中產生的熱量之比1∶2D．導線框兩次進入磁場過程中，外力做功的功率之比1∶2【答案】

CA．進入磁場過程中，導線框中感應電流方向為逆時針方向130第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件13111．(2020·浙江選考7月)如圖所示，固定在水平面上的半徑為r的金屬圓環內存在方向豎直向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場．長為l的金屬棒，一端與圓環接觸良好，另一端固定在豎直導電轉軸OO′上，隨軸以角速度ω勻速轉動．在圓環的A點和電刷間接有阻值為R的電阻和電容為C、板間距為d的平行板電容器，有一帶電微粒在電容器極板間處于靜止狀態．已知重力加速度為g，不計其它電阻和摩擦，下列說法正確的是 (

)11．(2020·浙江選考7月)如圖所示，固定在水平面上的半132第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件133第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件134〔考向預測〕1．(多選)(2019·新課標全國卷Ⅰ)空間存在一方向與紙面垂直、大小隨時間變化的勻強磁場，其邊界如圖(a)中虛線MN所示，一硬質細導線的電阻率為ρ、橫截面積為S，將該導線做成半徑為r的圓環固定在紙面內，圓心O在MN上．t＝0時磁感應強度的方向如圖(a)所示．磁感應強度B隨時間t的變化關系如圖(b)所示，則在t＝0到t＝t1的時間間隔內

(

)考點二電磁感應中的圖像問題〔考向預測〕考點二電磁感應中的圖像問題135第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件136第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件137DD138第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件139第1部分專題4第2講—2021屆高考物理二輪復習課件1403．(多選)(2019·新課標全國卷Ⅱ)如圖，兩條光滑平行金屬導軌固定，所在平面與水平面夾角為θ，導軌電阻忽略不計．虛線ab、cd均與導軌垂直，在ab與cd之間的區域存在垂直于導軌所在平面的勻強磁場．將兩根相同的導體棒PQ、MN先后自導軌上同一位置由靜止釋放，兩者始終與導軌垂直且接觸良好．已知PQ進入磁場時加速度變小恰好為零，從PQ進入磁場開始計時，到MN離開磁場區域為止，流過PQ的電流隨時間變化的圖像可能正確的是 (

)AD3．(多選)(2019·新課標全國卷Ⅱ)如圖，兩條光滑平行金141【解析】

PQ進入磁場時加速度為零，若PQ出磁場時MN仍然沒有進入磁場，則PQ出磁場后至MN進入磁場的這段時間，由于磁通量Φ不變，無感應電流．由于PQ、MN同一位置釋放，故MN進入磁場時與PQ進入磁場時的速度相同，所以電流大小也應該相同，A正確B錯誤；若PQ出磁場前MN已經進入磁場，由于磁通量Φ不變，PQ