真题必读:专题四 电路与电磁感应 命题区间11 电磁感应定律及其应用--《高考快车道》2026版高考物理母题必读及衍生

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名称 真题必读:专题四 电路与电磁感应 命题区间11 电磁感应定律及其应用--《高考快车道》2026版高考物理母题必读及衍生
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资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2025-07-07 15:38:46

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文档简介

 电磁感应定律及其应用
命题区间 高考题型 近年考频
电磁感应定律及其应用 楞次定律 法拉第电磁感应定律 2024年湖南卷T4   2023年湖北卷T5 2023年海南卷T6 2023年江苏卷T8 2022年山东卷T12 2022年广东卷T10 2021年广东卷T10 2021年山东卷T8
电磁感应中的图像问题 2024年全国甲卷T21 2023年辽宁卷T4 2020年山东卷T12
命题分析 素养落实
对近几年高考试题分析可看出,该部分知识的考查不仅是高考必考点,而且考查呈现多样性,不仅在选择题中,对基本内容的考查如闭合电路欧姆定律结合电路问题、楞次定律、法拉第电磁感应定律、安培定则、感应电动势等知识考查较多,并且以导体棒运动为背景,综合应用电路的相关知识,对考生运用数学知识解决物理问题的能力要求也较高。 1.掌握楞次定律、法拉第电磁感应定律,并灵活应用 2.掌握电磁感应中图像的分析技巧
楞次定律 法拉第电磁感应定律
1.楞次定律中“阻碍”的主要表现形式
(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”。
(2)阻碍相对运动——“来拒去留”。
(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”。
(4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”。
2.计算感应电动势大小的两种方法
(1)应用法拉第电磁感应定律计算
①E=n,适用于回路中磁通量变化的情况。
②若仅面积变化或仅磁感应强度变化,上式又可以写成下面两种形式:
E=nS(仅B变化);
E=nB(仅S变化)。
(2)当导体在匀强磁场中做切割磁感线的相对运动时产生的感应电动势为E=BLv sin θ,θ是B与v之间的夹角。
(多选)(2022·山东卷T12)如图所示,xOy平面的第一、三象限内以坐标原点O为圆心、半径为L的扇形区域充满方向垂直纸面向外的匀强磁场。边长为L的正方形金属框绕其始终在O点的顶点、在xOy平面内以角速度ω顺时针匀速转动,t=0时刻,金属框开始进入第一象限。不考虑自感影响,关于金属框中感应电动势E随时间t变化规律的描述正确的是(  )
A.在t=0到t=的过程中,E一直增大
B.在t=0到t=的过程中,E先增大后减小
C.在t=0到t=的过程中,E的变化率一直增大
D.在t=0到t=的过程中,E的变化率一直减小
命题立意:利用法拉第电磁感应定律分析磁场中有效切割长度及电动势变化率的变化
第一步: 分析在t=0到t=的过程中金属框的有效切割长度的变化,从而分析出感应电动势的变化
第二步:写出金属框的感应电动势表达式,由E=BLv写出E的表达式,从而求E的变化率
规范解答:如图所示
在t=0到t=的过程中,金属框的有效切割长度先变大再变小,当t=时,有效切割长度最大为L,此时,感应电动势最大,所以在t=0到t=的过程中,E先增大后减小,故A错误,B正确;
在t=0到t=的过程中,设金属框切割磁感线的有效长度为d,转过的角度为θ,θ=ωt,由几何关系可得d=
感应电动势的表达式可写为
E=Bd2ω=
由表达式可以看出t=0到t=的过程中,
E的变化率一直增大,故C正确,D错误。
故选BC。
[答案] BC
难点:(1)深刻理解电磁感应基本概念
(2)由E=BLv写出E的表达式,从而求E的变化率
易错:分不清切割磁感线有效长度的变化及感应电动势的变化率而造成错误
电磁感应中的图像问题
1.常见的图像类型
2.解决电磁感应图像问题的一般步骤
(1)明确图像的种类,即是B t图像还是Φ t图像,或者E t图像、I t图像等。
(2)分析电磁感应的具体过程。
(3)用右手定则或楞次定律确定方向对应关系。
(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式。
(5)根据函数关系式,进行数学分析,如分析斜率的变化、截距等。
(6)画图像或判断图像。
 (多选)(2020·山东卷T12)如图所示,平面直角坐标系的第一和第二象限分别存在磁感应强度大小相等、方向相反且垂直于坐标平面的匀强磁场,图中虚线方格为等大正方形。一位于Oxy平面内的刚性导体框abcde在外力作用下以恒定速度沿y轴正方向运动(不发生转动)。从图示位置开始计时,4s末bc边刚好进入磁场。在此过程中,导体框内感应电流的大小为I, ab边所受安培力的大小为Fab,二者与时间t的关系图像可能正确的是(  )
A       B
C       D
命题立意:考查电磁感应中的I t图像和F t图像问题
第一步:分析导体框运动过程及各阶段切割磁感线的有效长度,从而分析出电流的变化
第二步:根据F=BIl,写出Fab各阶段表达式
规范解答:设虚线方格的边长为x,根据题意知abcde每经过1 s运动的距离为x。在0~1 s内,感应电动势E1=2Bxv,感应电流I1=恒定,在1~2 s内,切割磁感线的有效长度均匀增加,故感应电动势及感应电流随时间均匀增加,2 s时感应电动势E2=3Bxv,感应电流I2=,在2~4 s内,切割磁感线的有效长度均匀减小,感应电动势和感应电流均匀减小,4 s时感应电动势E3=Bxv,感应电流I3=,故A错误,B正确;由题意可知,在0~4 s内,ab边进入磁场的长度l=vt,根据F=BIl可知,在0~1 s内,I1=恒定,则Fab=BI1·vt=t∝t,在1~2 s内,切割磁感线的有效长度L=2x+v(t-1 s)=v(t+1 s),随时间均匀增加,电流I随时间均匀增加,根据F=BIl可知Fab与t为二次函数关系,图线是抛物线的一部分,且t=2 s时,Fab=,在2~4 s内,切割磁感线的有效长度L′=3x-v(t-2 s)=5x-vt,随时间均匀减小,I随时间均匀减小,故Fab与t为二次函数关系,有极大值,当t=4 s时,Fab=,故C正确,D错误。
[答案] BC
难点:分析各阶段切割磁感线的有效长度及Fab表达式
易错:不能正确分析出导体框运动过程切割磁感线的有效长度及Fab表达式而导致错误
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