人教解密11 电磁感应（解析版）-【高频考点解密】2021年高考物理二轮复习讲义+分层训练.docx

解密11 电磁感应
核心考点
考纲要求
电磁感应现象
磁通量
法拉第电磁感应定律
楞次定律
自感、涡流
Ⅰ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅰ
考点1 法拉第电磁感应定律
一、法拉第电磁感应定律
1．内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
2．公式：，其中n为线圈匝数。
3．感应电动势的大小由穿过电路的磁通量的变化率和线圈的匝数共同决定，而与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然联系。
二、法拉第电磁感应定律的应用
1．磁通量的变化是由面积变化引起时，ΔΦ=B·ΔS，则；
2．磁通量的变化是由磁场变化引起时，ΔΦ=ΔB·S，则；
3．磁通量的变化是由于面积和磁场变化共同引起的，则根据定义求，ΔΦ=Φ末–Φ初，；
4．在图象问题中磁通量的变化率是Φ­t图象上某点切线的斜率，利用斜率和线圈匝数可以确定感应电动势的大小。
三、导体切割磁感线产生感应电动势的计算
1．公式E=Blv的使用条件
（1）匀强磁场；
（2）B、l、v三者相互垂直；
（3）如不垂直，用公式E=Blvsin θ求解，θ为B与v方向间的夹角。
2．“瞬时性”的理解
（1）若v为瞬时速度，则E为瞬时感应电动势；
（2）若v为平均速度，则E为平均感应电动势，即。
3．切割的“有效长度”
公式中的l为有效切割长度，即导体与v垂直的方向上的投影长度。图中有效长度分别为：
甲图：；
乙图：沿v1方向运动时，；沿v2方向运动时，l=0；
丙图：沿v1方向运动时，l=R；沿v2方向运动时，l=0；沿v3方向运动时，l=R。
4．“相对性”的理解
E=Blv中的速度v是相对于磁场的速度，若磁场也运动，应注意速度间的相对关系。
四、应用电磁感应定律应注意的问题
1．公式求的是一个回路中某段时间内的平均电动势，磁通量均匀变化时，瞬时值等于平均值。
2．利用公式求感应电动势时，S为线圈在磁场范围内的有效面积。
3．通过回路截面的电荷量q仅与n、ΔΦ和回路电阻R有关，与时间长短无关。推导如下：。
4．公式E=n与E=Blvsin θ的区别与联系
两个公式项目
E=Blvsin θ
区别
求的是Δt时间内的平均感应电动势，E与某段时间或某一个过程相对应
求的是瞬时感应电动势，E与某个时刻或某一个位置相对应
求的是整个回路的感应电动势；整个回路的感应电动势为零时，其回路中某段导体的感应电动势不一定为零
求的回路中的部分导体切割磁感线时产生的感应电动势
由于是整个回路的感应电动势，所以电源部分不容易确定
由于是部分导体切割磁感线时产生的，因此导体部分就是电源
联系
公式和E=Blvsin θ是统一的，当Δt→0时，E为瞬时感应电动势，而公式E=Blvsin θ中的v若代入，则求出的E为平均感应电动势
五、感应电荷量的求解
在电磁感应现象中，既然有电流通过电路，那么就会有电荷通过，由电流的定义可得，故q=IΔt，式中I为感应电流的平均值。由闭合电路的欧姆定律和法拉第电磁感应定律得。式中R为电磁感应闭合电路的总电阻，联立解得，可见，感应电荷量q仅由磁通量的变化量ΔΦ和电路的总电阻R决定。
六、电磁感应中的“杆+导轨”模型
1．模型构建
“杆+导轨”模型是电磁感应问题高考命题的“基本道具”，也是高考的热点，考查的知识点多，题目的综合性强，物理情景变化空间大，是我们复****中的难点。“杆+导轨”模型又分为“单杆”型和“双杆”型（“单杆”型为重点）；导轨放置方式可分为水平、竖直和倾斜；杆的运动状态可分为匀速、匀变速、非匀变速运动等。
2．模型分类及特点
（1）单杆水平式
物理模型
动态分析
设运动过程中某时刻棒的速度为v，加速度为，a、v同向，随v的增加，a减小，当a=0时，v最大，恒定
收尾状态
运动形式
匀速直线运动
力学特征
a=0　v恒定不变
电学特征
I恒定
（2）单杆倾斜式
物理模型
动态分析
棒释放后下滑，此时a=gsin α，速度v↑E=BLv↑↑F=BIL↑a↓，当安培力F=mgsin α时，a=0，v最大
收尾状态
运动形式
匀速直线运动
力学特征
a=0，v最大，
电学特征
I恒定
（3）方法指导
解决电磁感应中综合问题的一般思路是“先电后力再能量”。
（2020·浙江高三期中）如图所示，在半径为R圆形区域内存在垂直于平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，圆外无磁场。一根长为的导体杆水平放置，a端处在圆形磁场的边界，现使杆绕a端以角速度为逆时针匀速旋转180°，在旋转过程中（　　）