搜索
专题九电磁感应问题高考命题方向近三年高考考点分布考点鸟瞰2017年2018年2019年考点一：电磁感应现象、楞次定律、法拉第电磁感应定律全国Ⅰ卷18全国Ⅲ卷15全国Ⅱ卷21全国Ⅰ卷19全国Ⅲ卷20全国Ⅰ卷20考点二：电磁感应中的图象问题无命题全国Ⅱ卷18全国Ⅱ卷21全国Ⅲ卷19考点三：电磁感应的综合应用全国Ⅱ卷20全国Ⅰ卷17无命题高考分类调研考点过关筛查表说明：(熟练掌握“√”；需要拓展“…”；没掌握“×”)核心素养考点鸟瞰考点热度考点掌握自查题型一：电磁感应现象★★★★题型二：感应电流方向的判断★★★★题型三：涡流、电磁阻尼、电磁驱动★★★题型四：法拉第电磁感应定律★★★★★物理概念考点一：电磁感应现象、楞次定律、法拉第电磁感应定律题型五：电磁感应中的等效电路问题★★★★提炼方法考点二：电磁感应中的图象问题★★★★★题型一：电磁感应“单杆”模型★★★★★模型建构考点三：电磁感应的综合应用题型二：电磁感应“双杆”模型★★★核心素养之物理观念高考热点一：电磁感应现象、楞次定律、法拉第电磁感应定律电磁感应现象判断感应电流有无的程序1．(多选)电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法正确的有()A．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作B．取走磁体，电吉他将不能正常工作C．增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化答案BCD解析因铜质弦不能被磁化，所以A项错误；若取走磁铁，金属弦无法磁化，电吉他将不能正常工作，所以B项正确；根据法拉第电磁感应定律知，增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势，所以C项正确；弦振动过程中，线圈中的磁通量一会儿增大一会儿减小，所以电流方向不断变化，D项正确．感应电流方向的判断利用楞次定律及右手定则判断感应电流方向判定感应电流的方法内容感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍．．引起感应电流的磁通量的变化．．．．．．三角关系楞次定律变形理解产生感应电流的效果．．总是阻碍产生感应电流的原．因．，产生感应电流的原因可能有三种情况：(1)磁通量发生变化；(2)导体与磁体之间产生相对运动；(3)源电流发生变化应用步骤楞次定律应用的步骤可归结为：“一原、二感、三电流”(1)确定原磁场方向(2)判定原磁场如何变化(增大还是减小)(3)确定感应电流的磁场方向(增反减同)(4)根据安培定则判定感应电流的方向说明：也可利用楞次定律根据感应电流的方向判定原磁通量的变化情况．楞次定律右手定则伸开右手让拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直从手心进入，拇指指向导体运动方向，其余四指指的就是感应电流的方向．(注：对一部分导线在磁场中切割磁感线产生感应电流的情况，右手定则和楞次定律的结论是完全一致的．这时，用右手定则更方便一些)2．(2018·课标全国Ⅲ)(多选)如图a，在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R，R在PQ的右侧．导线PQ中通有正弦交流电i，i的变化如图b所示，规定从Q到P为电流正方向．导线框R中的感应电动势()A．在t＝T4时为零B．在t＝T2时改变方向C．在t＝T2时最大，且沿顺时针方向D．在t＝T时最大，且沿顺时针方向答案AC解析由图b可知，导线PQ中电流在t＝T4时达到最大值，变化率为零，导线框R中磁通量变化率为零，根据法拉第电磁感应定律，在t＝T4时导线框中产生的感应电动势为零，A项正确；在t＝T2时，导线PQ中电流图象斜率方向不变，导线框R中磁通量变化率的正负不变，根据楞次定律，所以在t＝T2时，导线框中产生的感应电动势方向不变，B项错误；由于在t＝T2时，导线PQ中电流图象斜率最大，电流变化率最大，导致导线框R中磁通量变化率最大，根据法拉第电磁感应定律，在t＝T2时导线框中产生的感应电动势最大，由楞次定律可判断出感应电动势的方向为顺时针方向，C项正确；由楞次定律可判断出在t＝T时感应电动势的方向为逆时针方向，D项错误．3.(2018·课标全国Ⅰ)如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路．将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态．下列说法正确的是()A．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动答案AD解析开关闭合的瞬间，左侧的线圈中磁通量变化，产生感应电动势和感应电流，由楞次定律可判断出直导线中电流方向为由南向北，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向里，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，A项正确；开关闭合并保持一段时间后，左侧线圈中磁通量不变，线圈中感应电动势和感应电流为零，直导线中电流为零，小磁针恢复到原来状态，B、C两项错误；开关闭合并保持一段时间后再断开后的瞬间，左侧的线圈中磁通量变化，产生感应电动势和感应电流，由楞次定律可判断出直导线中电流方向为由北向南，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向外，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，D项正确．涡流、电磁阻尼、电磁驱动涡流、电磁阻尼、电磁驱动电磁阻尼导体相对磁场运动时，切割磁感线产生感应电流，导体受到的安培力总是阻碍它们的相对运动，利用安培力阻碍导体与磁场间的相对运动就是电磁阻尼电磁驱动如图所示，通过转动手柄使磁场相对于导体运动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来，这种作用就是电磁驱动涡流如图所示，感应电流的方向沿导体的圆周方向转圈，就像一圈圈的漩涡，所以这种在整个导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象称为涡流现象．导体内部的涡流也会产生热量，如果导体的电阻率小，则涡流很强，产生的热量就很大4．(2017·课标全国Ⅰ)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺寸上的形貌．为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示，无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场．出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是()答案A解析当加恒定磁场后，当紫铜薄板上下及左右振动时，导致穿过板的磁通量变化，从而产生感应电流，感应磁场进而阻碍板的运动，因此只有A项穿过板的磁通量变化，故A项正确，B、C、D三项错误．故选A项．5.(多选)1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”，实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示，实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后，下列说法正确的是()A．圆盘上产生了感应电动势B．圆盘内的感应电流产生的磁场导致磁针转动C．在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成了电流，此电流产生的磁场导致磁针转动答案AB解析因为当磁体和导体之间的相对运动在导体内产生了感应电流，而感应电流产生的磁力又会与磁体的磁力相互作用，从而使磁体一起转动起来，具体是当铜圆盘在小磁针的磁场中转动时，半径方向的金属条在切割磁感线，发生电磁感应现象，在铜圆盘的圆心和边缘之间产生感应电动势，A项正确；圆盘在径向的辐条切割磁感线过程中，内部距离圆心远近不同的点电势不等而形成感应电流即涡流(根据圆盘转向的不同以及磁极的不同，感应电流从轴心流向边缘或从边缘流向轴心)，而感应电流产生的磁力又会与小磁针的磁力相互作用，从而使小磁针一起转动起来，故B项正确，圆盘转动过程中，圆盘位置、圆盘面积和磁场都没有发生变化，故磁场穿过整个圆盘的磁通量没有变化，C项错误；圆盘本身呈中性，不会产生环形电流，D项错误．法拉第电磁感应定律6．(2017·课标全国Ⅱ)(多选)两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直．边长为0.1m，总电阻为0.005Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图a所示．已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t＝0时刻进入磁场．线框中感应电动势随时间变化的图线如图b所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正)．下列说法正确的是()A．磁感应强度的大小为0.5TB．导线框运动速度的大小为0.5m/sC．磁感应强度的方向垂直于纸面向外D．在t＝0.4s至t＝0.6s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1N答案BC解析由图象可以看出，0.2～0.4s没有感应电动势，所以从开始到ab进入用时0.2s，导线框匀速运动的速度为：v＝Lt＝0.10.2m/s＝0.5m/s，根据E＝BLv知磁感应强度为：B＝ELv＝0.010.1×0.5T＝0.2T，故A项错误，B项正确；由b图可知，线框进磁场时，感应电流的方向为顺时针，根据楞次定律得，磁感应强度的方向垂直纸面向外，故C项正确；在0.4～0.6s内，导线框所受的安培力F＝BIL＝B2L2vR＝0.04×0.01×0.50.005N＝0.04N，故D项错误．故选B、C两项．7.(2016·课标全国Ⅱ)(多选)法拉第圆盘发电机的示意图如图所示．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是()A．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍答案AB解析由电磁感应定律得E＝Bl0＋ωl2＝Bl2ω2，I＝ER，故ω一定时，电流大小恒定，A项正确；由右手定则知圆盘中心为等效电源正极，圆盘边缘为负极，电流经外电路从a经过R流到b，B项正确；圆盘转动方向不变时，等效电源正负极不变，电流方向不变，故C项错误；P＝E2R＝B2l4ω24R，角速度加倍时功率变成4倍，D项错误．故选A、B两项．8．(2019·课标全国Ⅰ)(多选)空间中存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图a中虚线MN所示，一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上．t＝0时，磁感应强度的方向如图a所示．磁感应强度B随时间t的变化关系如图b所示，则在t＝0到t＝t1的时间间隔内()A．圆环所受安培力的方向始终不变B．圆环中的感应电流始终沿顺时针方向C．圆环中的感应电流大小为B0rS4t0ρD．圆环中的感应电动势大小为B0πr24t0答案BC解析根据B－t图象，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向一直为顺时针，但在t0时刻，磁场的方向发生变化，故安培力的方向在t0时刻发生变化，则A项错误，B项正确；由闭合电路欧姆定律得：I＝ER，又根据法拉第电磁感应定律得：E＝ΔΦΔt＝ΔBΔt×πr22，又根据电阻定律得：R＝ρ2πrS，联立得：I＝B0rS4t0ρ，则C项正确，D项错误．故本题选B、C两项．9.如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上．当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为φa、φb、φc.已知bc边的长度为l.下列判断正确的是()A．φaφc，金属框中无电流B．φbφc，金属框中电流方向沿a－b－c－aC．Ubc＝－12Bl2ω，金属框中无电流D．Ubc＝12Bl2ω，金属框中电流方向沿a－c－b－a答案C解析当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，穿过直角三角形金属框abc的磁通量恒为0，所以没有感应电流，由右手定则可知，c点电势高，Ubc＝－12Bl2ω，故C项正确，A、B、D三项错误．电磁感应中的等效电路问题1．电磁感应中的电路特征(1)内电路和