2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)第十章電磁感應(yīng)習(xí)題課新教材真情境折射出的命題新導(dǎo)向?qū)W案新人教版

習(xí)題課新教材、真情境折射出的命題新導(dǎo)向(一)電磁感應(yīng)現(xiàn)象(選自人教版新教材必修第三冊P114)我們知道，閉合電路的一局部導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運(yùn)動時，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。那么切割磁感線是產(chǎn)生感應(yīng)電流的唯一方法嗎？還有其他方法嗎？[精要解讀]產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。[創(chuàng)新訓(xùn)練]1．(2021·北京海淀期末)(多項(xiàng)選擇)如下圖，將帶鐵芯的線圈A通過滑動變阻器和開關(guān)連接到電源上，線圈B的兩端連接到靈敏電流計(jì)上，把線圈A放進(jìn)線圈B的里面。下面幾種情況，靈敏電流計(jì)指針可能有偏轉(zhuǎn)的是()A．閉合開關(guān)瞬間B．開關(guān)閉合且電路穩(wěn)定后C．開關(guān)閉合，拔出線圈A的過程D．開關(guān)閉合，將滑動變阻器的滑片P向左滑動的過程解析：選ACD感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是閉合回路中通過線圈的磁通量發(fā)生變化，閉合開關(guān)瞬間有磁通量變化，有感應(yīng)電流，A正確；開關(guān)閉合且電路穩(wěn)定后，電流不再發(fā)生變化，通過線圈B的磁通量無變化，無感應(yīng)電流，B錯誤；拔出線圈A，那么通過線圈B的磁通量減小，有感應(yīng)電流，C正確；滑片P滑動，滑動變阻器接入電路的電阻發(fā)生變化，電流發(fā)生變化，線圈A產(chǎn)生的磁場發(fā)生變化，那么通過線圈B的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流，D正確。了一個模具，模具的側(cè)邊界剛好與該條形磁鐵的磁感線重合，如下圖。另取一個柔軟的彈性導(dǎo)體線圈套在模具上方某位置，線圈貼著模具上下移動的過程中，以下說法正確的選項(xiàng)是(地磁場很弱，可以忽略)()A．線圈切割磁感線，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流B．線圈緊密套在模具上移動過程中，線圈中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生C．由于線圈所在處的磁場是不均勻的，故而不能判斷線圈中是否有感應(yīng)電流產(chǎn)生D．假設(shè)線圈平面放置不水平，那么移動過程中會產(chǎn)生感應(yīng)電流解析：選B根據(jù)題述可知，模具的側(cè)邊界剛好與該條形磁鐵的磁感線重合，柔軟的彈性導(dǎo)體線圈套在模具上方某位置，線圈貼著模具上下移動的過程中，線圈中磁通量不變，所以線圈緊密套在模具上移動的過程中線圈中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項(xiàng)B正確，A、C、D錯誤。(二)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用(選自人教版新教材必修第三冊P116)1831年圣誕節(jié)前夕，一次科學(xué)報(bào)告會上，法拉第當(dāng)眾表演了一個實(shí)驗(yàn)。一個銅盤的軸和銅盤的邊緣分別連在“電流表〞的兩端。法拉第搖動手柄使銅盤在磁極之間旋轉(zhuǎn)，“電流表〞的指針隨之?dāng)[動。這是最早的發(fā)電機(jī)(如圖)。當(dāng)時在場的一位貴婦人取笑地問：“先生，您創(chuàng)造的這個東西有什么用呢？〞法拉第平靜地反問：“夫人，新生的嬰兒又有什么用呢？〞后來，根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制造的最早的發(fā)電機(jī)這個新生的“嬰兒〞，果然成長為電廠里巨大的發(fā)電機(jī)這一改變世界面貌的“巨人〞，它開辟了人類社會的電氣化時代。生產(chǎn)、生活中廣泛使用的變壓器、電磁爐等也是根據(jù)電磁感應(yīng)制造的。[精要解讀]1．應(yīng)用電磁感應(yīng)現(xiàn)象可以解釋生活中的一些物理現(xiàn)象。2．根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象進(jìn)行創(chuàng)造創(chuàng)造，讓人類的生活更美好。[創(chuàng)新訓(xùn)練]1.(2021·河南洛陽一中模擬)如下圖為安檢門原理圖，左邊門框中有一通電線圈，右邊門框中有一接收線圈。工作過程中某段時間通電線圈中存在順時針方向均勻增大的電流(從左向右看)，那么()A．無金屬片通過時，接收線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r針B．無金屬片通過時，接收線圈中的感應(yīng)電流增大C．有金屬片通過時，接收線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r針D．有金屬片通過時，接收線圈中的感應(yīng)電流大小發(fā)生變化解析：選D當(dāng)左側(cè)線圈中通有不斷增大的順時針方向的電流時，可知穿過右側(cè)線圈的磁通量向右，且增大，根據(jù)楞次定律，右側(cè)線圈中產(chǎn)生逆時針方向的電流，即使有金屬片通過時，接收線圈中的感應(yīng)電流方向仍然為逆時針，故A、C錯誤；通電線圈中存在順時針方向均勻增大的電流，那么通電線圈中的磁通量均勻增大，所以穿過右側(cè)線圈中的磁通量均勻增大，那么磁通量的變化率是定值，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，接收線圈中的感應(yīng)電流不變，故B錯誤；有金屬片通過時，穿過金屬片中的磁通量發(fā)生變化，金屬片中也會產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的方向與接收線圈中的感應(yīng)電流的方向相同，所以也會將該空間中的磁場的變化削弱一些，引起接收線圈中的感應(yīng)電流大小發(fā)生變化，故D正確。2．(2021·佛山質(zhì)檢)如下圖為一個簡易的電磁彈射玩具。線圈、鐵芯組合充當(dāng)炮筒，硬幣充當(dāng)子彈?，F(xiàn)將一個金屬硬幣放在鐵芯上(金屬硬幣半徑略大于鐵芯半徑)，電容器剛開始時處于無電狀態(tài)，那么以下說法正確的選項(xiàng)是()A．要將硬幣射出，可直接將開關(guān)撥到2B．當(dāng)開關(guān)撥向1時，電路中有短暫電流出現(xiàn)，且電容器上極板帶負(fù)電C．開關(guān)由1撥向2的瞬間，鐵芯中的磁通量減小D．開關(guān)由1撥向2的瞬間，硬幣中會產(chǎn)生向上的感應(yīng)磁場解析：選D電容器剛開始時處于無電狀態(tài)，直接將開關(guān)撥到2，那么不能將硬幣射出，選項(xiàng)A錯誤；當(dāng)開關(guān)撥向1時，電容器充電，電路中有短暫電流出現(xiàn)，電容器上極板帶正電，選項(xiàng)B錯誤；當(dāng)開關(guān)由1撥向2瞬間，電容器放電，鐵芯中產(chǎn)生向下增大的磁場，根據(jù)楞次定律，那么硬幣中會產(chǎn)生向上的感應(yīng)磁場，選項(xiàng)C錯誤，D正確。(一)磁場中的“剎車〞問題eq\a\vs4\al([命題新視野])閉合電路或某些金屬體在磁場中運(yùn)動時，會發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，感應(yīng)電流的磁場會產(chǎn)生阻礙磁場與導(dǎo)體間相對運(yùn)動的現(xiàn)象。[創(chuàng)新訓(xùn)練]1.(多項(xiàng)選擇)如下圖是研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的防止電梯墜落的應(yīng)急平安裝置，在電梯轎廂上安裝永久磁鐵，電梯的井壁上鋪設(shè)線圈，能在電梯突然墜落時減小對人員的傷害。關(guān)于該裝置，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．當(dāng)電梯突然墜落時，該平安裝置可起到阻礙電梯下落的作用B．當(dāng)電梯突然墜落時，該平安裝置可使電梯停在空中C．當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時，閉合線圈A、B中電流方向相同D．當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時，閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落解析：選AD假設(shè)電梯突然墜落，線圈內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化，將在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流會阻礙磁鐵的相對運(yùn)動，可起到應(yīng)急避險(xiǎn)作用，故A正確；感應(yīng)電流會阻礙磁鐵的相對運(yùn)動，但不能阻止磁鐵的運(yùn)動，故B錯誤；當(dāng)電梯墜落至題圖位置時，閉合線圈A中向上的磁場減弱，感應(yīng)電流的方向從上向下看是逆時針方向，線圈B中向上的磁場增強(qiáng)，感應(yīng)電流的方向從上向下看是順時針方向，可知線圈A與線圈B中感應(yīng)電流的方向相反，故C錯誤；結(jié)合A選項(xiàng)的分析可知，當(dāng)電梯墜落至題圖位置時，閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落，故D正確。2．(2021·江門調(diào)研)如下圖為游樂場中過山車的“磁力剎車裝置〞。在過山車兩側(cè)安裝銅片，停車區(qū)的軌道兩側(cè)安裝強(qiáng)力磁鐵，當(dāng)過山車進(jìn)入停車區(qū)時，銅片與強(qiáng)力磁鐵的相互作用使過山車能很快地停下，以下說法中錯誤的選項(xiàng)是()A．過山車進(jìn)入停車區(qū)時其動能轉(zhuǎn)化成電能B．過山車進(jìn)入停車區(qū)的過程中兩側(cè)的銅片中會產(chǎn)生感應(yīng)電流C．把銅片換成有機(jī)玻璃片，也能到達(dá)相同的剎車效果D．過山車進(jìn)入停車區(qū)的過程中銅片受到的安培力使過山車減速解析：選C磁力剎車制動器是由一個或兩個磁力很強(qiáng)的磁鐵長條組成，當(dāng)金屬片(通常是銅或銅鋁合金)切割磁感線時，會在金屬內(nèi)部產(chǎn)生渦流，這將生成一個磁場來對抗運(yùn)動。由此產(chǎn)生的制動力是與速度成正比的。金屬片在磁場中移動，同時產(chǎn)生電能。C選項(xiàng)中玻璃片不是金屬，達(dá)不到同樣的剎車效果，故C錯誤。(二)無限電力傳輸系統(tǒng)eq\a\vs4\al([命題新視野])根據(jù)電磁感應(yīng)原理，可以對電力進(jìn)行無線傳輸(如給、電動車進(jìn)行無線充電)，這種技術(shù)已經(jīng)比擬成熟。[創(chuàng)新訓(xùn)練]1．電動汽車越來越被人們所喜愛，某種無線充電方式的根本原理如下圖，路面上依次鋪設(shè)圓形線圈，相鄰兩個線圈由供電裝置通以反向電流，車身底部固定感應(yīng)線圈，通過充電裝置與蓄電池相連，汽車在此路面上行駛時，就可以進(jìn)行充電。假設(shè)汽車正在勻速行駛，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．感應(yīng)線圈中電流的磁場方向一定與路面線圈中電流的磁場方向相反B．感應(yīng)線圈中產(chǎn)生的是方向改變、大小不變的電流C．感應(yīng)線圈一定受到路面線圈磁場的安培力，會阻礙汽車運(yùn)動D．給路面上的線圈通以同向電流，不會影響充電效果解析：選C由安培定那么知路面上相鄰圓形線圈內(nèi)部的磁場方向相反，分析可知汽車在行駛過程中，感應(yīng)線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與地面線圈產(chǎn)生的磁場方向時而相同，時而相反，故A錯誤；由于路面線圈中的電流不知如何變化，產(chǎn)生的磁場也無法確定，所以感應(yīng)線圈中的電流大小不能確定，故B錯誤；感應(yīng)線圈隨汽車一起運(yùn)動過程中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，在路面線圈的磁場中受到安培力，根據(jù)“來拒去留〞可知，此安培力一定阻礙相對運(yùn)動，即阻礙汽車運(yùn)動，故C正確；給路面線圈通以同向電流，多個路面線圈內(nèi)部產(chǎn)生相同方向的磁場，感應(yīng)線圈中的磁通量的變化率與路面線圈通以反向電流時相比變小，所以會影響充電效果，故D錯誤。2.(2021·惠州調(diào)研)(多項(xiàng)選擇)目前無線電力傳輸已經(jīng)比擬成熟，如下圖為一種非接觸式電源供給系統(tǒng)。這種系統(tǒng)基于電磁感應(yīng)原理可無線傳輸電力，兩個感應(yīng)線圈可以放置在左右相鄰或上下相對的位置，原理示意圖如下圖。利用這一原理，可以實(shí)現(xiàn)對進(jìn)行無線充電。以下說法正確的選項(xiàng)是()A．假設(shè)A線圈中輸入電流，B線圈中就會產(chǎn)生感