2024年高考物理二轮复习专题-电磁感应（解析版）

2024年高考物理二轮复习专题-电磁感应 一、楞次定律 楞次定律：(阻碍原因) 内外环电流方向：“增反减同”，自感电流的方向：“增反减同”， 磁铁相对线圈运动：“你追我退，你退我追”． 通电导线或线圈旁的线框：线框运动时：“你来我推，你走我拉”， 电流变化时：“你增我远离，你减我靠近”。 例题1.（2024·浙江温州·二模）如图所示，两通电长直导线沿正方体的边和边放置，通过大小相等、方向如图中所示的恒定电流。一闭合圆形金属小线圈，初始位置圆心在A点，可沿不同方向以相同速率做匀速直线运动，运动过程中小线圈平面始终与平面平行。沿AD方向观察，不考虑地磁场影响，下列说法正确的是（　　） A．C和D两点的磁感应强度相同 B．点的磁感应强度方向由D点指向点 C．圆形小线圈由A点向点移动时能产生顺时针方向的感应电流 D．圆形小线圈由A点向D点移动时能产生逆时针方向的感应电流 【答案】D 【解析】A．根据右手螺旋定则，知边导线产生的磁感应强度为、和边导线产生的磁感应强度为、，在C和D两点产生的磁场方向如图所示 根据矢量的合成，知C和D两点的合磁场大小相等，方向不同，故A错误； B．根据右手螺旋定则，知边导线在点产生的磁场方向由，边导线在 点产生的磁场方向由，根据矢量的合成，得点的磁感应强度方向由点指向D点，故B错误； C．圆形小线圈由A点向点移动时，因为小线圈平面始终与AA′B′B平面平行，故磁通量不变，无感应电流产生，故C错误； D．圆形小线圈由A点向D点移动时，磁通量减小，根据楞次定律得感应电流磁场方向垂直纸面向外，产生逆时针方向的感应电流，故D正确。 故选D。 练1. （2024·重庆·模拟预测）在家庭电路中，接地故障通断器在用电器发生漏电时，能保护人的生命和财产安全。当用电器正常工作时，紧靠的两根绝缘电线电流大小相等、方向相反；当用电器漏电时，线圈中就会产生感应电流，断路器切断电路。若某次漏电瞬间，电线1和电线2中电流流向如题图所示，且电线2中电流小于电线1中电流，则线圈内（ ） A．磁通量增加，感应电流从N到M B．磁通量减少，感应电流从N到M C．磁通量增加，感应电流从M到N D．磁通量减少，感应电流从M到N 【答案】A 【解析】当用电器正常工作时，紧靠的两根绝缘电线电流大小相等、方向相反，此时穿过线圈的磁通量为零；当用电器漏电时，且电线2中电流小于电线1中电流，则线圈内磁通量增加，根据楞次定律可知感应电流从N到M。 故选A。 二、法拉第电磁感应定律的三个表达式的比较 情景图 研究对象 回路(不一定闭合)磁场变化或面积变化 一段直导线(或等效成直导线)切割磁感线 绕一端转动的一段导体棒 表达式 E＝n E＝Blvsin θ E＝Bl2ω 例题2.（2024·辽宁辽阳·二模）CPU卡是一种基于芯片的智能卡，内部集成了处理器、存储器和加密模块等多个组件，正常工作电流约为，其天线为如图所示的线圈，线圈尺寸从内到外逐渐变大，共3匝，其边长分别为、和，正常工作时匀强磁场垂直穿过线圈，磁感应强度的变化率为，则CPU卡工作时的功率约为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】根据法拉第电磁感应定律，可得 功率为 故选C。 练2. （2024·河南·二模）如图所示，铜制圆盘安装在水平铜轴上，圆盘位于两磁极之间（可视为匀强磁场），圆盘平面与磁感线垂直，两铜片C、D分别与转动轴和圆盘的边缘接触，电容为C的平行板电容器接在C、D之间，下极板接地．已知铜盘的半径为R，铜盘匀速转动的角速度为ω，磁感应强度为B。下列说法正确的是（　　） A．电容器极板上所带电荷量为BR2ωC B．将电容器的下极板向下移动一小段距离，则电容器极板上的电荷量增加 C．将一金属板插入平行板电容器，则电容器的电容减小 D．将电容器的上极板水平向右移动一小段距离，则电容器内 ... ...