2019年物理高考真题和模拟题 知识点分项汇编

《电磁感应》

一、磁通量

1. 公式：Φ＝BS. 其中B为匀强磁场的场强，S为垂直磁场的有效面积. 2．单位：1 Wb＝1T·m2.

3. 磁通量是标量，但是有正负之分.

二、电磁感应现象

1.定义：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应.

2.条件：(1)闭合电路(2)磁通量发生变化. 3.实质

产生感应电动势，如果电路闭合，则有感应电流.如果电路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流.

三、法拉第电磁感应定律

1．感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势． ΔΦ

2．法拉第电磁感应定律公式：E＝n，n为线圈匝数．

Δt3．导体切割磁感线的情形 (1)若B、l、v相互垂直，则E＝Blv.

(2)若B⊥l，l⊥v，v与B夹角为θ，则E＝Blvsin_θ.

四、自感与涡流

1．自感现象

(1)概念：由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势．

ΔI

(2)表达式：E＝L. Δt

(3)自感系数L的影响因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关． 2．涡流

当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生像水的旋涡状的感应电流．

(1)电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动．

(2)电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流，使导体受到安培力作用，安培力使导体运动起来．

交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的．

五、电磁感应中的电路问题

1．内电路和外电路

(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于电源． (2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻，其余部分是外电阻． 2．电源电动势和路端电压 ΔΦ

(1)电动势：E＝Blv或E＝n.

ΔtE

(2)路端电压：U＝IR＝·R.

R＋r

六、电磁感应现象中的动力学问题

1．安培力的大小

安培力公式：F＝BIl

?Blv感应电动势：E＝Blv??F＝ ?RE

感应电流：I＝??R

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2．安培力的方向

(1)先用右手定则判定感应电流方向，再用左手定则判定安培力方向． (2)根据楞次定律，安培力的方向一定和导体切割磁感线运动方向相反．

七、电磁感应中的能量转化

1．过程分析

(1)电磁感应现象中产生感应电流的过程，实质上是能量的转化过程．

(2)感应电流在磁场中受安培力，若安培力做负功，则其他形式的能转化为电能；若安培力做正功，则电能转化为其他形式的能．

(3)当感应电流通过用电器时，电能转化为其他形式的能． 2．安培力做功和电能变化的对应关系

“外力”克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能；安培力做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能．

【方法归纳总结】

楞次定律推论的应用

楞次定律中“阻碍”的含义可以理解为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因，推论如下： (1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”； (2)阻碍相对运动——“来拒去留”；

(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”；

(4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”

电磁感应中的“双杆”模型

1．模型分类

“双杆”模型分为两类：一类是“一动一静”，甲杆静止不动，乙杆运动，其实质是单杆问题，不过要注意问题包含着一个条件：甲杆静止、受力平衡．另一种情况是两杆都在运动，对于这种情况，要注意两杆切割磁感线产生的感应电动势是相加还是相减．

2．分析方法

通过受力分析，确定运动状态，一般会有收尾状态．对于收尾状态则有恒定的速度或者加速度等，再结合运动学规律、牛顿运动定律和能量观点分析求解．

3.分析“双杆”模型问题时，要注意双杆之间的制约关系，即“动杆”与“被动杆”之间的关系，需要注意的是，最终两杆的收尾状态的确定是分析该类问题的关键．

电磁感应中的含容电路分析

一、电磁感应回路中只有电容器元件

1.这类问题的特点是电容器两端电压等于感应电动势，充电电流等于感应电流． 2.(1)电容器的充电电流用I＝

ΔQCΔU＝表示． ΔtΔt

(2)由本例可以看出：导体棒在恒定外力作用下，产生的电动势均匀增大，电流不变，所受安培阻力不变，导体棒做匀加速直线运动．

二、电磁感应回路中电容器与电阻并联问题

1.这一类问题的特点是电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压，充电过程中的电流只是感应电流的一支流．稳定后，充电电流为零．

2.在这类问题中，导体棒在恒定外力作用下做变加速运动，最后做匀速运动．

2019年物理高考真题和模拟题相关题目

1．（2019·新课标全国Ⅰ卷）空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线MN所示，一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上。t=0时磁感应强度的方向如图（a）所示。磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示，则在t=0到t=t1的时间间隔内

A．圆环所受安培力的方向始终不变 B．圆环中的感应电流始终沿顺时针方向

B0rSC．圆环中的感应电流大小为

4t0?B0πr2D．圆环中的感应电动势大小为

4t0【答案】BC

【解析】AB、根据B-t图象，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向一直为顺时针，但在t0时刻，磁场的方向发生变化，故安培力方向FA的方向在t0时刻发生变化，则A错误，B正确；

CD、由闭合电路欧姆定律得：I?E，又根据法拉第电磁感应定律得：R，又根据电

阻定律得：R??B0rS2?r，联立得：I?，则C正确，D错误。故本题选BC。

4t?S02．（2019·新课标全国Ⅱ卷）如图，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为θ，导轨电阻忽略不计。虚线ab、cd均与导轨垂直，在ab与cd之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场。将两根相同的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好。已知PQ进入磁场时加速度变小恰好为零，从PQ进入磁场开始计时，到MN离开磁场区域为止，流过PQ的电流随时间变化的图像可能正确的是