專題13電磁感應(yīng)（講義）

專題13電磁感應(yīng)目錄TOC\o"14"\h\z\u考點(diǎn)一電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用 3 3 51.“三定則、一定律”的應(yīng)用 52.自感問(wèn)題歸類 5 6考向一法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用 6考向二“三個(gè)定則、一個(gè)定律”的綜合應(yīng)用 7考向三自感、渦流、電磁驅(qū)動(dòng)和電磁阻尼 8考點(diǎn)二電磁感應(yīng)的綜合問(wèn)題 9 9 131.電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題 132.電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題 14 15考向一電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題 15考向二電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題 17考點(diǎn)要求考題統(tǒng)計(jì)電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用考向一法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用：2023?重慶?高考真題、2023?湖北?高考真題、2022?江蘇?高考真題、2022?河北?高考真題、2021?重慶?高考真題、2021?山東?高考真題、2022?北京?高考真題考向二“三個(gè)定則、一個(gè)定律”的綜合應(yīng)用：2023?海南?高考真題、2023?江蘇?高考真題、2022?北京?高考真題、2022?廣東?高考真題考向三自感、渦流、電磁驅(qū)動(dòng)和電磁阻尼：2023?北京?高考真題、2023?河北?高考真題、2021?北京?高考真題、2021?浙江?高考真題、2021?北京?高考真題、2021?浙江?高考真題電磁感應(yīng)的綜合問(wèn)題考向一電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題：2023?福建?高考真題、2023?遼寧?高考真題、2023?全國(guó)?高考真題、2022?河北?高考真題考向二電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題：2023?北京?高考真題、2023?浙江?高考真題、2022?山東?高考真題、2022?全國(guó)?高考真題、2021?遼寧?高考真題、2021?浙江?高考真題考情分析【命題規(guī)律及方法指導(dǎo)】1.命題重點(diǎn)：本專題就是高考的熱點(diǎn)問(wèn)題，在選擇題中不僅會(huì)單獨(dú)對(duì)法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律、安培定則、自感互感、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等基本內(nèi)容結(jié)合的考察，同時(shí)會(huì)結(jié)合圖像、電路等考察綜合應(yīng)用。2.常用方法：圖像法、等效法、微元法、降維法。3.?？碱}型：選擇題，計(jì)算題．【命題預(yù)測(cè)】1.本專題屬于熱點(diǎn)內(nèi)容；2.高考命題考察方向①法拉第電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用：感應(yīng)電流的產(chǎn)生、三定則一定律、自感、互感電磁驅(qū)動(dòng)和電磁阻尼②電磁感應(yīng)的綜合問(wèn)題：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算，電磁感應(yīng)與電路問(wèn)題的結(jié)合，線框穿越有界磁場(chǎng)的問(wèn)題，電磁感應(yīng)中各種圖像問(wèn)題?？键c(diǎn)一電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用1．（2023·江蘇·高考真題）如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，OC導(dǎo)體棒的O端位于圓心，棒的中點(diǎn)A位于磁場(chǎng)區(qū)域的邊緣?，F(xiàn)使導(dǎo)體棒繞O點(diǎn)在紙面內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。O、A、C點(diǎn)電勢(shì)分別為φ0、φA、φC，則（

）A．φO>φC B．φC>φA C．φO=φA D．φO－φA=φA－φC【考向】法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用【答案】A【詳解】ABC．由題圖可看出OA導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線，則根據(jù)右手定則可知φO>φA，其中導(dǎo)體棒AC段不在磁場(chǎng)中，不切割磁感線，電流為0，則φC=φA，A正確、BC錯(cuò)誤；D．根據(jù)以上分析可知φO－φA>0，φA－φC=0，則φO－φA>φA－φCD錯(cuò)誤。故選A。2．（2022·河北·高考真題）將一根絕緣硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線順次繞成如圖所示的線圈，其中大圓面積為，小圓面積均為，垂直線圈平面方向有一隨時(shí)間t變化的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，和均為常量，則線圈中總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為（）A． B． C． D．【考向】法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用【答案】D【詳解】由法拉第電磁感應(yīng)定律可得大圓線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，每個(gè)小圓線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由線圈的繞線方式和楞次定律可得大、小圓線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向相同，故線圈中總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為，故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。3．（2022·廣東·高考真題）（多選）如圖所示，水平地面（平面）下有一根平行于y軸且通有恒定電流I的長(zhǎng)直導(dǎo)線。P、M和N為地面上的三點(diǎn)，P點(diǎn)位于導(dǎo)線正上方，平行于y軸，平行于x軸。一閉合的圓形金屬線圈，圓心在P點(diǎn)，可沿不同方向以相同的速率做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線圈平面始終與地面平行。下列說(shuō)法正確的有（）A．N點(diǎn)與M點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同B．線圈沿PN方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量不變C．線圈從P點(diǎn)開始豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中無(wú)感應(yīng)電流D．線圈從P到M過(guò)程的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與從P到N過(guò)程的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等【考向】“三個(gè)定則、一個(gè)定律”的綜合應(yīng)用【答案】AC【詳解】A．依題意，M、N兩點(diǎn)連線與長(zhǎng)直導(dǎo)線平行、兩點(diǎn)與長(zhǎng)直導(dǎo)線的距離相同，根據(jù)右手螺旋定則可知，通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在M、N兩點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，故A正確；B．根據(jù)右手螺旋定則，線圈在P點(diǎn)時(shí)，磁感線穿進(jìn)與穿出在線圈中對(duì)稱，磁通量為零；在向N點(diǎn)平移過(guò)程中，磁感線穿進(jìn)與穿出線圈不再對(duì)稱，線圈的磁通量會(huì)發(fā)生變化，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)右手螺旋定則，線圈從P點(diǎn)豎直向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，磁感線穿進(jìn)與穿出線圈對(duì)稱，線圈的磁通量始終為零，沒有發(fā)生變化，線圈無(wú)感應(yīng)電流，故C正確；D．線圈從P點(diǎn)到M點(diǎn)與從P點(diǎn)到N點(diǎn)，線圈的磁通量變化量相同，依題意P點(diǎn)到M點(diǎn)所用時(shí)間較從P點(diǎn)到N點(diǎn)時(shí)間長(zhǎng)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，則兩次的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不相等，故D錯(cuò)誤。故選AC。4．（2023·北京·高考真題）如圖所示，L是自感系數(shù)很大、電阻很小的線圈，P、Q是兩個(gè)相同的小燈泡，開始時(shí)，開關(guān)S處于閉合狀態(tài)，P燈微亮，Q燈正常發(fā)光，斷開開關(guān)（

）A．P與Q同時(shí)熄滅 B．P比Q先熄滅C．Q閃亮后再熄滅 D．P閃亮后再熄滅【考向】自感【答案】D【詳解】由題知，開始時(shí)，開關(guān)S閉合時(shí)，由于L的電阻很小，Q燈正常發(fā)光，P燈微亮，斷開開關(guān)前通過(guò)Q燈的電流遠(yuǎn)大于通過(guò)P燈的電流，斷開開關(guān)時(shí)，Q所在電路未閉合，立即熄滅，由于自感，L中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，與P組成閉合回路，故P燈閃亮后再熄滅。故選D。1.“三定則、一定律”的應(yīng)用1）“三個(gè)定則”“一個(gè)定律”的比較名稱基本現(xiàn)象應(yīng)用的定則或定律電流的磁效應(yīng)運(yùn)動(dòng)電荷、電流產(chǎn)生磁場(chǎng)安培定則磁場(chǎng)對(duì)電流的作用磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、電流有作用力左手定則電磁感應(yīng)部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)右手定則閉合回路磁通量變化楞次定律2）“三個(gè)定則”和“一個(gè)定律”的因果關(guān)系①因電而生磁(I→B)→安培定則；②因動(dòng)而生電(v、B→I)→右手定則；③因電而受力(I、B→F)→左手定則；④因磁而生電(S、B→I)→楞次定律．3）解題思路①應(yīng)用楞次定律時(shí)，一般要用到安培定則來(lái)分析原來(lái)磁場(chǎng)的分布情況．②研究感應(yīng)電流受到的安培力，一般先用右手定則確定電流方向，再用左手定則確定安培力的方向，或者直接應(yīng)用楞次定律的推論確定．③“三定則、一定律”中只要是涉及力的判斷都用左手判斷，涉及“電生磁”或“磁生電”的判斷都用右手判斷，即“左力右電”．【技巧點(diǎn)撥】“三個(gè)效應(yīng)”①電流熱效應(yīng)：焦耳，當(dāng)電流通過(guò)電阻時(shí)，電流做功而消耗電能，產(chǎn)生了熱量。②電流磁效應(yīng)：奧斯特，任何通有電流的導(dǎo)線，都可以在其周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)的現(xiàn)象。③電磁感應(yīng)：法拉第，放在變化磁通量中的導(dǎo)體，會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。2.自感問(wèn)題歸類1）通電自感和斷電自感的比較電路圖器材要求A1、A2同規(guī)格，R＝RL，L較大L很大(有鐵芯)通電時(shí)在S閉合瞬間，燈A2立即亮起來(lái)，燈A1逐漸變亮，最終一樣亮燈A立即亮，然后逐漸變暗達(dá)到穩(wěn)定斷電時(shí)回路電流減小，燈泡逐漸變暗，A1電流方向不變，A2電流反向①若I2≤I1，燈泡逐漸變暗；②若I2＞I1，燈泡閃亮后逐漸變暗．兩種情況下燈泡中電流方向均改變2）自感中“閃亮”與“不閃亮”問(wèn)題與線圈串聯(lián)的燈泡與線圈并聯(lián)的燈泡電路圖通電時(shí)電流逐漸增大,燈泡逐漸變亮電流突然增大,燈泡立刻變亮,然后電流逐漸減小達(dá)到穩(wěn)定斷電時(shí)電流逐漸減小,燈泡逐漸變暗,電流方向不變電路中穩(wěn)態(tài)電流為I1、I2①若I2≤I1,則燈泡逐漸變暗;②若I2>I1,則燈泡閃亮后逐漸變暗.兩種情況燈泡中電流方向均改變【技巧點(diǎn)撥】分析自感問(wèn)題的三個(gè)技巧①通電自感：通電時(shí)自感線圈相當(dāng)于一個(gè)變化的電阻，阻值由無(wú)窮大逐漸減小。②斷電自感：斷電時(shí)自感線圈相當(dāng)于電源，電動(dòng)勢(shì)由某值逐漸減小到零。③電流穩(wěn)定時(shí)，自感線圈相當(dāng)于導(dǎo)體，是否需要考慮其電阻根據(jù)題目而定。考向一法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用1．（2023·浙江臺(tái)州·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，在圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)體棒的點(diǎn)位于圓心，長(zhǎng)度小于長(zhǎng)度。在導(dǎo)體棒繞點(diǎn)逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，點(diǎn)電勢(shì)分別為，則（

）A． B． C． D．【答案】B【詳解】ACD．由題圖可看出OA、OB導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線，則根據(jù)右手定則可知、，其中導(dǎo)體棒AC段不在磁場(chǎng)中，不切割磁感線，電流為0，則，故ACD錯(cuò)誤；B．導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相同，有，則根據(jù)楞次定律可知導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁場(chǎng)的電動(dòng)勢(shì)不為0，有，所以，故B正確。故選B。2．（2023·湖北·襄陽(yáng)四中校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）將一根絕緣硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線順次繞成如圖所示的線圈，其中大圓面積為，小圓面積為，不規(guī)則形狀的面積為，垂直線圈平面方向有一隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和均為大于零的常量。則線圈中總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】按線圈繞向可以將線圈分成兩部分，不規(guī)則部分和大圓部分產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)疊加，大小為，小圓部分產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與不規(guī)則部分產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相反，大小為，則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為.故選B?？枷蚨叭齻€(gè)定則、一個(gè)定律”的綜合應(yīng)用3．（2024·山東·模擬預(yù)測(cè)）現(xiàn)代汽車中有一種先進(jìn)的制動(dòng)系統(tǒng)——防抱死（ABS）系統(tǒng)，它讓車輪在制動(dòng)時(shí)不是完全剎死，而是仍有一定的滾動(dòng)，其原理如圖所示。鐵質(zhì)齒輪P與車輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)。右端有一個(gè)繞有線圈的磁體，M是一個(gè)電流檢測(cè)器。當(dāng)車輪帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。這是由于齒靠近線圈時(shí)被磁化，使線圈中的磁場(chǎng)增大，齒離開線圈時(shí)又使線圈中磁場(chǎng)減小，從而能使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。這個(gè)電流經(jīng)電子裝置放大后能控制制動(dòng)機(jī)構(gòu)。齒輪P從圖示位置按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)α角的過(guò)程中，通過(guò)M的感應(yīng)電流的方向是（）A．總是從左向右 B．總是從右向左C．先從左向右，然后從右向左 D．先從右向左，然后從左向右【答案】D【詳解】在圖示位置時(shí)，鐵質(zhì)齒輪恰好距離永久磁鐵最近，被磁鐵磁化后，穿過(guò)線圈的磁通量向左的最強(qiáng)，轉(zhuǎn)過(guò)α角時(shí)，下一個(gè)鐵質(zhì)齒輪又距離永久磁鐵最近，因此在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量向左的先減小，后增加，根據(jù)楞次定律可知，螺線管內(nèi)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向先向左后向右，利用右手螺旋定則，通過(guò)M的感應(yīng)電流的方向先從右向左，然后從左向右。故選D?？枷蛉愿?、渦流、電磁驅(qū)動(dòng)和電磁阻尼4．（2024·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè)）（多選）如圖所示的甲、乙電路中，、為兩盞完全相同的燈泡，、是自感系數(shù)很大、直流電阻值大于燈泡阻值的自感線圈，為電源，、為開關(guān)，在演示自感現(xiàn)象的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．閉合開關(guān)時(shí)，通過(guò)電流突然增大，然后逐漸減小達(dá)到穩(wěn)定B．閉合開關(guān)時(shí)，通過(guò)電流突然增大，然后逐漸減小達(dá)到穩(wěn)定C．?dāng)嚅_開關(guān)時(shí)，通過(guò)電流逐漸減小，燈泡逐漸變暗，電流方向不變D．?dāng)嚅_開關(guān)時(shí)，通過(guò)電流逐漸減小，燈泡逐漸變暗，電流方向不變【答案】BC【詳解】A．閉合開關(guān)時(shí)，由自感現(xiàn)象可知，通過(guò)電流逐漸增大，燈泡逐漸變亮，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．閉合開關(guān)時(shí)，通過(guò)電流突然增大，然后逐漸減小達(dá)到穩(wěn)定，選項(xiàng)B正確；C．?dāng)嚅_開關(guān)時(shí)，自感線圈L1與燈A1和電阻組成回路，由自感現(xiàn)象可知，通過(guò)電流逐漸減小，燈泡逐漸變暗，電流方向不變，選項(xiàng)C正確；D．如下圖所示，電路中穩(wěn)態(tài)電流為、，因自感線圈直流電阻值大于燈泡阻值，則，斷開開關(guān)時(shí)，燈泡逐漸變暗，燈泡中電流方向改變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC?？键c(diǎn)二電磁感應(yīng)的綜合問(wèn)題1．（2023·全國(guó)·高考真題）一學(xué)生小組在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，進(jìn)行了如下比較實(shí)驗(yàn)。用圖（a）所示的纏繞方式，將漆包線分別繞在幾何尺寸相同的有機(jī)玻璃管和金屬鋁管上，漆包線的兩端與電流傳感器接通。兩管皆豎直放置，將一很小的強(qiáng)磁體分別從管的上端由靜止釋放，在管內(nèi)下落至管的下端。實(shí)驗(yàn)中電流傳感器測(cè)得的兩管上流過(guò)漆包線的電流I隨時(shí)間t的變化分別如圖（b）和圖（c）所示，分析可知（）A．圖（c）是用玻璃管獲得的圖像B．在鋁管中下落，小磁體做勻變速運(yùn)動(dòng)C．在玻璃管中下落，小磁體受到的電磁阻力始終保持不變D．用鋁管時(shí)測(cè)得的電流第一個(gè)峰到最后一個(gè)峰的時(shí)間間隔比用玻璃管時(shí)的短【考向】電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題【答案】A【詳解】A．強(qiáng)磁體在鋁管中運(yùn)動(dòng)，鋁管會(huì)形成渦流，玻璃是絕緣體故強(qiáng)磁體在玻璃管中運(yùn)動(dòng)，玻璃管不會(huì)形成渦流。強(qiáng)磁體在鋁管中加速后很快達(dá)到平衡狀態(tài)，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，而玻璃管中的磁體則一直做加速運(yùn)動(dòng)，故由圖像可知圖（c）的脈沖電流峰值不斷增大，說(shuō)明強(qiáng)磁體的速度在增大，與玻璃管中磁體的運(yùn)動(dòng)情況相符，A正確；B．在鋁管中下落，脈沖電流的峰值一樣，磁通量的變化率相同，故小磁體做勻速運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；C．在玻璃管中下落，玻璃管為絕緣體，線圈的脈沖電流峰值增大，電流不斷在變化，故小磁體受到的電磁阻力在不斷變化，C錯(cuò)誤；D．強(qiáng)磁體分別從管的上端由靜止釋放，在鋁管中，磁體在線圈間做勻速運(yùn)動(dòng)，玻璃管中磁體在線圈間做加速運(yùn)動(dòng)，故用鋁管時(shí)測(cè)得的電流第一個(gè)峰到最后一個(gè)峰的時(shí)間間隔比用玻璃管時(shí)的長(zhǎng)，D錯(cuò)誤。故選A。2．（2023·遼寧·高考真題）如圖，空間中存在水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一導(dǎo)體棒繞固定的豎直軸OP在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且始終平行于OP。導(dǎo)體棒兩端的電勢(shì)差u隨時(shí)間t變化的圖像可能正確的是（）A．

B．

C．

D．

【考向】電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題【答案】C【詳解】如圖所示導(dǎo)體棒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)速度為v，設(shè)導(dǎo)體棒從到過(guò)程，棒轉(zhuǎn)過(guò)的角度為，則導(dǎo)體棒垂直磁感線方向的分速度為，可知導(dǎo)體棒垂直磁感線的分速度為余弦變化，根據(jù)左手定則可知，導(dǎo)體棒經(jīng)過(guò)B點(diǎn)和B點(diǎn)關(guān)于P點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)時(shí)，電流方向發(fā)生變化，根據(jù)，可知導(dǎo)體棒兩端的電勢(shì)差u隨時(shí)間t變化的圖像為余弦圖像。故選C。3．（2022·河北·高考真題）（多選）如圖，兩光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一根導(dǎo)軌位于軸上，另一根由ab、bc、cd三段直導(dǎo)軌組成，其中段與軸平行，導(dǎo)軌左端接入一電阻。導(dǎo)軌上一金屬棒沿軸正向以速度保持勻速運(yùn)動(dòng)，時(shí)刻通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，金屬棒始終與軸垂直。設(shè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)電阻的電流強(qiáng)度為，金屬棒受到安培力的大小為，金屬棒克服安培力做功的功率為，電阻兩端的電壓為，導(dǎo)軌與金屬棒接觸良好，忽略導(dǎo)軌與金屬棒的電阻。下列圖像可能正確的是（）A． B．C． D．【考向】電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題【答案】AC【詳解】當(dāng)導(dǎo)體棒從O點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)L時(shí)，即在時(shí)間內(nèi)，在某時(shí)刻導(dǎo)體棒切割磁感線的長(zhǎng)度，（θ為ab與ad的夾角）則根據(jù)E=BLv0，，，可知回路電流均勻增加；安培力，則Ft關(guān)系為拋物線，但是不過(guò)原點(diǎn)；安培力做功的功率，則Pt關(guān)系為拋物線，但是不過(guò)原點(diǎn)；電阻兩端的電壓等于導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，即，即圖像是不過(guò)原點(diǎn)的直線；根據(jù)以上分析，可大致排除BD選項(xiàng)；當(dāng)在時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體棒切割磁感線的長(zhǎng)度不變，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E不變，感應(yīng)電流I不變，安培力F大小不變，安培力的功率P不變，電阻兩端電壓U保持不變；同理可判斷，在時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體棒切割磁感線長(zhǎng)度逐漸減小，導(dǎo)體棒切割磁感線的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E均勻減小，感應(yīng)電流I均勻減小，安培力F大小按照二次函數(shù)關(guān)系減小，但是不能減小到零，與內(nèi)是對(duì)稱的關(guān)系，安培力的功率P按照二次函數(shù)關(guān)系減小，但是不能減小到零，與內(nèi)是對(duì)稱的關(guān)系，電阻兩端電壓U按線性均勻減?。痪C上所述選項(xiàng)AC正確，BD錯(cuò)誤。故選AC。4．（2021·浙江·高考真題）嫦娥五號(hào)成功實(shí)現(xiàn)月球著陸和返回，鼓舞人心。小明知道月球上沒有空氣，無(wú)法靠降落傘減速降落，于是設(shè)計(jì)了一種新型著陸裝置。如圖所示，該裝置由船艙、間距為l的平行導(dǎo)軌、產(chǎn)生垂直船艙導(dǎo)軌平面的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁體和“∧”型剛性線框組成，“∧”型線框ab邊可沿導(dǎo)軌滑動(dòng)并接觸良好。船艙、導(dǎo)軌和磁體固定在一起，總質(zhì)量為m1整個(gè)裝置豎直著陸到月球表面前瞬間的速度大小為v0，接觸月球表面后線框速度立即變?yōu)榱恪＝?jīng)過(guò)減速，在導(dǎo)軌下方緩沖彈簧接觸月球表面前船艙已可視為勻速。已知船艙電阻為3r，“∧”型線框的質(zhì)量為m2，其7條邊的邊長(zhǎng)均為l，電阻均為r；月球表面的重力加速度為g/6。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有ab邊在磁場(chǎng)中，線框與月球表面絕緣，不計(jì)導(dǎo)軌電阻和摩擦阻力。(1)求著陸裝置接觸到月球表面后瞬間線框ab邊產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E；(2)通過(guò)畫等效電路圖，求著陸裝置接觸到月球表面后瞬間流過(guò)ab型線框的電流I0；(3)求船艙勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小v；(4)同桌小張認(rèn)為在磁場(chǎng)上方、兩導(dǎo)軌之間連接一個(gè)電容為C的電容器，在著陸減速過(guò)程中還可以回收部分能量，在其他條件均不變的情況下，求船艙勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小和此時(shí)電容器所帶電荷量q?！究枷颉侩姶鸥袘?yīng)中的電路問(wèn)題【答案】(1)；(2)；(3)；(4)，【詳解】(1)導(dǎo)體切割磁感線，電動(dòng)勢(shì)(2)等效電路圖如圖并聯(lián)總電阻電流(3)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)線框受到安培力根據(jù)牛頓第三定律，質(zhì)量為m1的部分受力F=FA，方向豎直向上，勻速條件得(4)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)電容器不充放電，滿足電容器兩端電壓為電荷量為1.電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題1）解題關(guān)鍵：弄清初始條件、正負(fù)方向的對(duì)應(yīng)變化范圍、所研究物理量的函數(shù)表達(dá)式、進(jìn)出磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)等是解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵．另外，要正確解決圖像問(wèn)題，必須能根據(jù)圖像的意義把圖像反映的規(guī)律對(duì)應(yīng)到實(shí)際過(guò)程中去，又能根據(jù)實(shí)際過(guò)程的抽象規(guī)律對(duì)應(yīng)到圖像中去，最終根據(jù)實(shí)際過(guò)程的物理規(guī)律進(jìn)行判斷.2）解題步驟①明確圖象的種類，即是B－t圖還是Φ－t圖，或者E－t圖、I－t圖等；對(duì)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的情況，還常涉及E－x圖象和i－x圖象；②分析電磁感應(yīng)的具體過(guò)程；③用右手定則或楞次定律確定方向的對(duì)應(yīng)關(guān)系；④結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等知識(shí)寫出相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式；⑤根據(jù)函數(shù)關(guān)系式，進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，如分析斜率的變化、截距等；⑥畫圖象或判斷圖象．3）常用方法①排除法：定性地分析電磁感應(yīng)過(guò)程中物理量的變化趨勢(shì)(增大還是減小)、變化快慢(均勻變化還是非均勻變化)，特別是分析物理量的正負(fù)，以排除錯(cuò)誤的選項(xiàng)．②函數(shù)法：根據(jù)題目所給條件定量地寫出兩個(gè)物理量之間的函數(shù)關(guān)系，然后由函數(shù)關(guān)系對(duì)圖象進(jìn)行分析和判斷．2.電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題

在電磁感應(yīng)中，切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，該導(dǎo)體或回路就相當(dāng)于電源，將它們接上電容器，便可使電容器充電;將它們接上電阻等用電器，便可對(duì)用電器供電，在回路中形成電流.因此，電磁感應(yīng)問(wèn)題往往與電路問(wèn)題聯(lián)系在一起1）電源與電阻 ①電源：做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路相當(dāng)于電源，Ⅰ、動(dòng)生問(wèn)題(棒切割磁感線)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì),方向由右手定則判斷.Ⅱ、感生問(wèn)題(磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化)的電動(dòng)勢(shì),方向由楞次定律判斷.而電流方向都是由等效電源內(nèi)部負(fù)極流向正極的方向.②電阻：產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的導(dǎo)體或回路的電阻相當(dāng)于電源的內(nèi)阻，其余部分的電阻是外電阻③路端電壓：或④感應(yīng)電流：，為電源部分內(nèi)阻.⑤通過(guò)回路截面的電荷量q:僅與和回路電阻有關(guān),與時(shí)間長(zhǎng)短無(wú)關(guān),與是否均勻變化無(wú)關(guān).推導(dǎo)如下:.【技巧點(diǎn)撥】求電荷量q的方法①適合恒定電流問(wèn)題：②電流為平均電流：③已知通電導(dǎo)體的位移x和導(dǎo)軌間距④通過(guò)動(dòng)量定理求解： 3）解題思路①“源”的分析：用法拉第電磁感應(yīng)定律算出E的大小，用楞次定律或右手定則確定感應(yīng)電流的方向(感應(yīng)電流方向是電源內(nèi)部電流的方向)，從而確定電源正負(fù)極，明確內(nèi)阻r.②“路”的分析：根據(jù)“等效電源”和電路中其他各元件的連接方式畫出等效電路．③根據(jù)或，結(jié)合閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路知識(shí)、電功率、焦耳定律等相關(guān)關(guān)系式聯(lián)立求解．4）電磁感應(yīng)中電路知識(shí)的關(guān)系圖考向一電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題1．（2023·河南·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）（多選）如圖所示，兩電阻為零的光滑導(dǎo)軌水平放置在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，導(dǎo)軌間距最窄處為一狹縫（狹縫寬度不計(jì)），取狹縫所在處點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，狹縫右側(cè)兩導(dǎo)軌與軸夾角均為，導(dǎo)軌左端通過(guò)單刀雙擲開關(guān)可以與電容或電阻R相連，導(dǎo)軌上有一足夠長(zhǎng)且不計(jì)電阻的金屬棒與軸垂直，在外力（大小未知）的作用下從點(diǎn)開始以速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，若某時(shí)刻開關(guān)接1，外力用表示，通過(guò)金屬棒電流的大小用表示；若某時(shí)刻開關(guān)接2，外力用表示，通過(guò)金屬棒電流的大小用表示。關(guān)于外力、電流大小隨時(shí)間變化的圖象關(guān)系正確的是（

）A． B．C． D．【答案】AD【詳解】AB.由題知金屬棒勻速切割磁感線，根據(jù)幾何關(guān)系切割長(zhǎng)度為，，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，當(dāng)開關(guān)接1時(shí)，通過(guò)金屬棒的電流為，則可得，由于具有初速度，則開始計(jì)時(shí)時(shí)I1、F1不為零，不過(guò)原點(diǎn)。故選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD.當(dāng)開關(guān)接2時(shí)，通過(guò)金屬棒的電流為，則可得，由于具有初速度，則開始計(jì)時(shí)時(shí)I2、F2不為零，不過(guò)原點(diǎn)。選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。故選AD。2．（2023·山西·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）如圖1所示，光滑水平桌面上有豎直向下、寬度為的