2021高考物理二轮复习专题4电路与电磁感应第2讲电磁感应规律及综合应用学案17页

第 2 讲　电磁感应规律及综合应用
考情速览·明规律
高考命题点 命题轨迹 情境图
2016 Ⅱ卷 20，Ⅲ卷 21
2017 Ⅰ卷 18，Ⅲ卷 15
2018 Ⅰ卷 17、19，Ⅱ卷 18
2019 Ⅲ卷 14
楞次定律和法拉
第电磁感应定律
的应用
2020 Ⅱ卷 14，Ⅲ卷 14
16(2)20题
16(3)21题
17(1)18题
17(3)15题
18(1)17题
18(1)19题

18(2)18题
20(2)14题
20(3)14题
2017 Ⅱ卷 20
17(2)20题
2018 Ⅲ卷 20
18(3)20题
电磁感应中的图
像问题
2019 Ⅰ卷 20
19(1)20题
电磁感应的综合
应用
2016 Ⅰ卷 24，Ⅱ卷 24
16(1)24题　　　　　16(2)24

题
2016 Ⅲ卷 25
16(3)25题
2020 Ⅱ卷 21，Ⅲ卷 24
　　
20(2)21题　　　　　　　
20(3)24题
核心知识·提素养　
“物理观念”构建
一、求电荷量的三种方法
1．q＝It(式中 I为回路中的恒定电流，t为时间)
(1)由于导体棒匀速切割磁感线产生感应电动势而使得闭合回路中的电流恒定，根据电流
定义式可知 q＝It.
(2)闭合线圈中磁通量均匀增大或减小且回路中电阻保持不变，则电路中的电流 I恒定，
t时间内通过线圈横截面的电荷量 q＝It.
2．q＝n
ΔΦ
R
(其中 R为回路电阻，ΔΦ为穿过闭合回路的磁通量变化量)
(1)闭合回路中的电阻 R不变，并且只有磁通量变化为电路提供电动势．
(2)从表面来看，通过回路的磁通量与时间无关，但ΔΦ与时间有关，随时间而变化．

3．Δq＝CBLΔv(式中 C 为电容器的电容，B 为匀强磁场的磁感应强度，L 为导体棒切割
磁感线的长度，Δv为导体棒切割速度的变化量)
在匀强磁场中，电容器接在切割磁感线的导体棒两端，不计一切电阻，电容器两极板间
电压等于导体棒切割磁感线产生的电动势 E，通过电容器的电流 I＝
Δq
Δt
＝
CΔU
Δt
，又 E＝BLv，
则ΔU＝BLΔv，可得Δq＝CBLΔv.
二、求解焦耳热 Q的三种方法
“科学思维”展示
思想方法
一、电磁感应中电路综合问题
1．等效电源的分析
(1)用法拉第电磁感应定律算出 E的大小．等效电源两端的电压等于路端电压，一般不等
于电源电动势，除非切割磁感线的导体(或线圈)电阻为零．
(2)用楞次定律或右手定则确定感应电动势的方向，从而确定电源正负极．感应电流方向
是电源内部电流的方向，要特别注意在等效电源内部，电流由负极流向正极．
(3)明确电源内阻 r.
2．电路结构的分析
(1)分析内、外电路，以及外电路的串并联关系，画出等效的电路图．
(2)应用闭合电路欧姆定律、串并联电路知识和电功率、焦耳定律等关系式联立求解．
模型建构
二、分析线框在磁场中运动问题的两大关键
1．分析电磁感应情况：弄清线框在运动过程中是否有磁通量不变的阶段，线框进入和穿
出磁场的过程中，才有感应电流产生，结合闭合电路欧姆定律列方程解答．
2．分析导线框的受力以及运动情况，选择合适的力学规律处理问题：在题目中涉及电荷
量、时间以及安培力为变力时应选用动量定理处理问题；如果题目中涉及加速度的问题时选
用牛顿运动定律解决问题比较方便．
三、解决电磁感应综合问题的“看到”与“想到”
1．看到“磁感应强度 B随时间 t均匀变化”，想到“
ΔB
Δt
＝k为定值”．
2．看到“线圈(回路)中磁通量变化”时，想到“增反减同”．
3．看到“导体与磁体间有相对运动”时，想到“来拒去留”．
4．看到“回路面积可以变化”时，想到“增缩减扩”．

命题热点·巧突破　
考点一　楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用
　考向 1　电磁感应现象
1．(2020·新课标卷Ⅱ)管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接．焊机的
原理如图所示，圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产
生交变电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接．焊接过程中所利用的电磁学规
律的发现者为(　D　)
A．库仑 B．霍尔
C．洛伦兹 D．法拉第
【解析】　由题意可知，圆管为金属导体，导体内部自成闭合回路，且有电阻，当周围
的线圈中产生出交变磁场时，就会在导体内部感应出涡电流，电流通过电阻要发热．该过程
利用的原理是电磁感应现象，其发现者为法拉第．故选 D．
　考向 2　楞次定律的应用
2．(2020·新课标卷Ⅲ)如图，水平放置的圆...