高考复习精选精讲新高考物理二轮电磁综合计算 第二关 电磁感应2.0版

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1、高考复习精选精讲电磁感应【模块目标】电磁感应——感生★★★★★★综合能够深入理解感生电动势的原理和模型，并掌握此类题目的解题思路方法电磁感应——动生★★★★★★综合能够深入理解动生电动势的原理和模型，并掌握此类题目的解题思路方法电磁感应——感生和动生★★★★★★综合能够在感生和动生的基础上，掌握此类题目的解题思路方法【模块讲解】【常规讲解】1：电磁感应——感生（6星）【板书整理】一、电磁感应——感生1、【感生】模型特点：（1）闭合回路（静止的线框）；（2）B随t发生变化2、【感生】模型解题思路方法：(1)求解感应电动势：(2)求解安培力：(5)求解感应

2、电流：；楞次定律+安培定则判断感应电流方向(3)求解电荷量q：(4)求解电热Q：（注意区别：总回路Q或部分电路Q）(6)求解其他力：【授课流程】49/49步骤①【感生】模型的解题思路和方法写板书一、电磁感应——感生1、【感生】模型特点：（1）闭合回路（静止的线框）；（2）B随t发生变化2、【感生】模型解题思路方法：(1)求解感应电动势：(2)求解安培力：(5)求解感应电流：；楞次定律+安培定则判断感应电流方向(3)求解电荷量q：(4)求解电热Q：（注意区别：总回路Q或部分电路Q）(6)求解其他力：步骤②实例讲解配题逻辑：【感生】，求解E、q、Q49/4

3、9例题1．【2013•江苏】如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd，线圈平面与磁场垂直。已知线圈的匝数N=100，边长ab=1.0m、bc=0.5m，电阻r=2Ω．磁感应强度B在0～1s内从零均匀变化到0.2T．在1～5s内从0.2T均匀变化到﹣0.2T，取垂直纸面向里为磁场的正方向。求：（1）0.5s时线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向；（2）在1～5s内通过线圈的电荷量q；（3）在0～5s内线圈产生的焦耳热Q。【讲解】（1）由题可确定磁感应强度B的变化率，根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势，根据楞次定律判断感应电流的方向；（2）由法拉

4、第电磁感应定律、欧姆定律和电流的定义式I=结合求解电量；（3）分析两个时间段：0～1s和1～5s，由焦耳定律分别求出热量，即可得到总热量；解：（1）在0～1s内，磁感应强度B的变化率=T/s=0.2T/s，由于磁通量均匀变化，在0～1s内线圈中产生的感应电动势恒定不变，则根据法拉第电磁感应定律得：0.5s时线圈内感应电动势的大小E1=N=N•ab•bc=100×0.2×1×0.5=10V根据楞次定律判断得知，线圈中感应方向为逆时针方向。（2）在1～5s内，磁感应强度B的变化率大小为=T/s=0.1T/s，由于磁通量均匀变化，在1～5s内线圈中产生的感应

5、电动势恒定不变，则根据法拉第电磁感应定律得：1～5s时线圈内感应电动势的大小49/49E2=N=N•ab•bc=100×0.1×1×0.5=5V通过线圈的电荷量为q=I2t2==C=10C；（3）在0～1s内，线圈产生的焦耳热为Q1==J=50J在1～5s内，线圈产生的焦耳热为Q2==J=50J。故在0～5s内线圈产生的焦耳热Q=Q1+Q2=100J。答：（1）0.5s时线圈内感应电动势的大小E为10V，感应方向为逆时针方向。（2）在1～5s内通过线圈的电荷量q为10C。（3）在0～5s内线圈产生的焦耳热Q为100J。配题逻辑：【感生】，求解q、Q、F

6、安练习1-1．【2018•徐州一模】如图甲所示，单匝正方形线框abcd的电阻R=0.5Ω，边长L=20cm，匀强磁场垂直于线框平面，磁感强度B随时间t的变化规律如图乙所示。求：（1）0～2s内通过ab边横截面的电荷量q；（2）3s时ab边所受安培力的大小F；（3）0～4s内线框中产生的焦耳热Q。【讲解】（1）由法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律，结合电量表达式，即可求解；49/49（2）根据安培力大小公式，结合图象中3s时磁场，即可求解；（3）依据焦耳定律，即可求解。解：（1）由法拉第电磁感应定律得电动势感应电流电量q=I△t解得q=4.8×10﹣2

7、C；（2）安培力F=BIL由图得3s时的B=0.3T代入数值得F=1.44×10﹣3N；（3）由焦耳定律得Q=I2RtJ代入数值得Q=1.152×10﹣3J；答：（1）0～2s内通过ab边横截面的电荷量4.8×10﹣2C；（2）3s时ab边所受安培力的大小1.44×10﹣3N；（3）0～4s内线框中产生的焦耳热1.152×10﹣3J。配题逻辑：【感生】，求解q、Q、其他力练习1-2．49/49【2018•南通二模】如图甲所示，水平面矩形虚线区域有竖直方向的匀强磁场，磁感强度B随时间t变化规律如图乙所示（图中B0、t0已知）。边长为L、电阻为R的正方形导

8、体线框abcd放置在水平面上，有一半在磁场区内，由于水平面粗糙，线框能保持静止状态。（1）求0