第1页高考一轮总复习•物理专题十二电磁感应综合应用第十章电磁感应第2页高考一轮总复习•物理素养目标综合应用楞次定律、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、牛顿第二定律、动能定理、能量守恒定律、动量定理、动量守恒定律分析电磁感应问题.(科学思维)第3页高考一轮总复习•物理考点电磁感应中的动力学问题1.导体的两种运动状态(1)导体的平衡状态——静止状态或匀速直线运动状态.处理方法:根据平衡条件(合力等于零)列式分析.(2)导体的非平衡状态——加速度不为零.处理方法:根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系分析.第4页高考一轮总复习•物理2.力学对象和电学对象的相互关系第5页高考一轮总复习•物理典例1(2023·山东卷)(多选)足够长U形导轨平置在光滑水平绝缘桌面上,宽为1m,电阻不计.质量为1kg、长为1m、电阻为1Ω的导体棒MN放置在导轨上,与导轨形成矩形回路并始终接触良好,Ⅰ和Ⅱ区域内分别存在竖直方向的匀强磁场,磁感应强度分别为B1和B2,其中B1=2T,方向向下.用不可伸长的轻绳跨过固定轻滑轮将导轨CD段中点与质量为0.1kg的重物相连,绳与CD垂直且平行于桌面,如图所示.某时刻MN、CD同时分别进入磁场区域Ⅰ和Ⅱ并做匀速直线运动,MN、CD与磁场边界平行.MN的速度v1=2m/s,CD的速度为v2且v2>v1,MN和导轨间的动摩擦因数为0.2.重力加速度大小取10m/s2,下列说法正确的是()A.B2的方向向上B.B2的方向向下C.v2=5m/sD.v2=3m/s第6页高考一轮总复习•物理解析:导轨的速度v2>v1,因此对导体棒受力分析可知导体棒受到向右的摩擦力以及向左的安培力,摩擦力大小为f=μmg=2N,导体棒所受的安培力大小为F1=f=2N,由左手定则可知通过导体棒的电流方向为N→M→D→C→N;对导轨受力分析可知导轨受到向左的摩擦力、向右的拉力和向右的安培力,安培力大小为F2=f-m0g=1N,由左手定则可知B2的方向为垂直于桌面向下,A错误,B正确;对导体棒分析有F1=B1IL,对导轨分析有F2=B2IL,电路中的电流为I=B1Lv1-B2Lv2R,联立解得v2=3m/s,C错误,D正确.故选BD.第7页高考一轮总复习•物理1.[电磁感应中的平衡问题](多选)如图甲所示,bacd是由导体做成的框架,其平面与水平面成θ角.质量为m的导体棒PQ与ab、cd垂直且接触良好,回路的总电阻为R.整个装置放在垂直于框面的匀强磁场中,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示,PQ始终处于静止状态.在0~t1时间内,下列关于PQ与框架间的摩擦力Ff的说法中,有可能正确的是()A.Ff一直在增大B.Ff一直在减小C.Ff先减小后增大D.Ff先增大后减小答案第8页高考一轮总复习•物理解析:由题图乙可知,在0~t1时间内,磁感应强度先均匀减小后反向均匀增大,磁感应强度的变化率不变,则导体棒PQ与框架组成的回路中产生恒定感应电流,方向由Q到P.当磁感应强度的方向垂直框面向上时,导体棒PQ所受安培力方向沿框面向上;当磁感应强度的方向垂直框面向下时,导体棒PQ所受安培力方向沿框面向下.由于磁感应强度B先减小后反向增大,由FA=BIL可知,PQ所受安培力FA先减小后反向增大.若开始时PQ不受静摩擦力,则当FA减小时,根据平衡条件有mgsinθ=FA+Ff,可知静摩擦力由零开始增大;当FA方向沿框面向下时,有mgsinθ+FA=Ff,由于FA逐渐增大,则Ff逐渐增大.即在0~t1时间内,Ff一直增大.若开始时PQ所受静摩擦力方向沿框面向上,则根据平衡条件有mgsin解析第9页高考一轮总复习•物理θ=Ff+FA,当FA减小时,Ff开始增大;当FA方向沿框面向下时,有mgsinθ+FA=Ff,由于FA逐渐增大,则Ff逐渐增大.即在0~t1时间内,Ff一直增大.若开始时PQ所受静摩擦力方向沿框面向下,则根据平衡条件有mgsinθ+Ff=FA,当FA减小时,Ff开始减小;当FA=mgsinθ时,Ff减小到零,此后FA继续减小,Ff反向,根据平衡条件有mgsinθ=FA+Ff,可知随着FA的减小,Ff逐渐增大;当FA方向沿框面向下时,有mgsinθ+FA=Ff,由于FA逐渐增大,则Ff继续增大.即在0~t1时间内,Ff先减小,后反向增大.综上所述,A、C符合题意.解析第10页高考一轮总复习•物理2.[电磁感应中的动力学问题](多选)如图所示,U形光滑金属导轨与水平面成37°角...