2025年高考物理大一轮复习第十三章　阶段复习(五)　电磁感应和交变电流（课件+讲义+练习）

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1、揣摩例题。课本上和老师讲解的例题，一般都具有一定的典型性和代表性。要认真研究，深刻理解，要透过“样板”，学会通过逻辑思维，灵活运用所学知识去分析问题和解决问题，特别是要学习分析问题的思路、解决问题的方法，并能总结出解题的规律。 2、精练习题。复习时不要搞“题海战术”，应在老师的指导下，选一些源于课本的变式题，或体现基本概念、基本方法的基本题，通过解题来提高思维能力和解题技巧，加深对所学知识的深入理解。在解题时，要独立思考，一题多思，一题多解，反复玩味，悟出道理。 3、加强审题的规范性。每每大考过后，总有同学抱怨没考好，纠其原因是考试时没有注意审题。审题决定了成功与否，不解决这个问题势必影响到高考的成败。那么怎么审题呢? 应找出题目中的已知条件 ;善于挖掘题目中的隐含条件 ;认真分析条件与目标的联系，确定解题思路 。 4、重视错题。“错误是最好的老师”，但更重要的是寻找错因，及时进行总结，三五个字，一两句话都行，言简意赅，切中要害，以利于吸取教训，力求相同的错误不犯第二次。
规范训练　(2024·四川内江市零模)如图，P、Q是两根固定在水平面内的光滑平行金属导轨，间距为L，导轨足够长且电阻可忽略不计。图中EFHG矩形区域内有一方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，EF、GH的距离为s。在t＝0时刻，两金属棒a、b分别以大小相同的速率v0，分别从磁场的边界EF、GH进入磁场。
经过一段时间后，其中有一棒恰好停在磁场边界处，且在这个过程中，金属棒a、b没有相碰，相距最近时b棒仍位于磁场区域内。已知金属棒a、b是由相同材料制成，长度均为L，电阻分别为R和2R，a棒的质量为2m。在运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好。求：(1)在t＝0时刻b棒的加速度大小；
可得Sa＝2Sb根据ma＝2m＝ρ′LSa，mb＝ρ′LSb
对于b，根据牛顿第二定律有BIL＝mba
(2)两棒在整个过程中相距最近的距离；
取向右为正方向，相距最近时，两棒具有相同速度，根据系统动量守恒有2mv0－mv0＝(2m＋m)v
此时，电路中感应电流为0，a、b棒一起向右匀速运动，直到b棒出磁场区域，之后b棒不受安培力、a棒受安培力减速直到停下；从b棒出磁场区域到a棒刚好停止磁场边界处，
(3)在整个过程中，b棒产生的焦耳热。
对a、b，根据焦耳定律有Q＝I2RΔt因a、b流过的电流一直相等，所用时间相同，故a、b产生的热量与电阻成正比，即Qa∶Qb＝1∶2又Qa＋Qb＝Q总
1.(2023·海南卷·6)汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩形线圈abcd，埋在地下的线圈分别为1、2，通上顺时针(俯视)方向电流，当汽车经过线圈时A.线圈1、2产生的磁场方向竖直向上B.汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为abcdC.汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcdD.汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同
根据安培定则可知，线圈1、2中的电流产生的磁场方向都是竖直向下的，A错误；汽车进入磁场时，穿过矩形线圈abcd的磁通量向下增大，根据楞次定律可知感应电流的方向为adcb，离开时穿过矩形线圈的磁通量向下减小，根据楞次定律可知感应电流的方向为abcd，B错误，C正确；安培力的方向总是与汽车相对于磁场的运动方向相反，D错误。
2.(多选)(2023·海南卷·11)如图是工厂利用u＝ 的交流电给36 V照明灯供电的电路，变压器原线圈匝数为1 100匝，下列说法正确的是A.电源电压有效值为B.交变电流的周期为0.02 sC.副线圈匝数为180匝D.副线圈匝数为240匝
3.(多选)(2024·福建省模拟)20年来福建电网实现电网结构、电压等级、电力技术“三大跨越”。如图所示是远距离输电示意图，现将输送电压U2由220 kV升级为1 000 kV高压，输送的总电功率变为原来的2倍，保持发电机输出电压U1及用户得到的电压U4均不变，输电线的电阻不变，变压器均为理想变压器，则
4.(2023·湖南长沙市师大附中二模)如图所示，一理想自耦变压器线圈AB绕在一个圆环形闭合铁芯上，左端输入正弦交流电压u＝ L1、L2为相同的灯泡，其电阻均为R＝110 Ω且恒定不变，定值电阻的阻值R0为灯泡阻值的 。当滑片P处于如图所示位置时，AB端与PB端匝数比为3∶1，S1、S2闭合时，两灯泡均正常发光。下列说法正确的是A.灯泡正常发光的电流为1 AB.灯泡正常发光的电功率为55 WC.S1、S2均闭合时，将P沿顺时针方向转动，L1一定变暗D.断开S1，闭合S2，将P沿逆时针方向转动(灯泡一直没有损坏)，定值电阻消 耗的电功率一定变大
灯泡正常发光的功率为P＝I2R＝27.5 W，故B错误；
5.(多选)(2023·广东广州市三模)图甲所示的一款健身车的主要构件如图乙，金属飞轮A和金属前轮C可绕同一转轴转动，A和C之间有金属辐条，辐条长度等于A和C的半径之差。脚踏轮B和飞轮A通过链条传动，带动前轮C转动。整个前轮C都处在方向垂直轮面向里的匀强磁场中。将电阻R的a端用导线连接在飞轮A上，b端用导线连接前轮C边缘。
健身者脚蹬脚踏轮B使其以角速度ω顺时针转动，转动过程不打滑，电路中其他电阻忽略不计，下列说法正确的是A.电阻a端的电势高于b端的电势B.金属前轮边缘所组成的圆形闭 合回路中的磁通量保持不变C.电阻R的热功率与ω2成正比
根据右手定则可知电流从b端通过电阻流到a端，因此b端的电势高于a端的电势，故A错误；金属前轮边缘所组成的圆形闭合回路面积不变，磁感应强度不变，则磁通量保持不变，故B正确；
6.如图所示，e1f1g1和e2f2g2是两根足够长且电阻不计的固定光滑平行金属轨道，其中f1g1和f2g2为轨道的水平部分，e1f1和e2f2是倾角θ＝37°的倾斜部分。在f1f2右侧空间中存在磁感应强度大小B＝2 T，方向竖直向上的匀强磁场。将质量m＝1 kg，单位长度电阻值R0＝10 Ω/m的导体棒ab置于倾斜导轨上，距离斜面轨道底端高度h＝5 cm，另一完全相同的导体棒cd静止于水平导轨上，导轨间距均为D＝8 cm，导体棒长度均为L＝10 cm。t＝0时，导体棒ab从静止释放，到两棒最终稳定运动过程中，ab、cd棒未发生碰撞，且两导体棒始终与导轨保持垂直，g取10 m/s2。
不计导体棒在轨道连接处的动能损失，求：(1)ab棒刚滑到斜面轨道底端时回路中产生的电流；
由题知ab棒和cd棒接入电路的部分电阻大小均为R＝DR0＝0.8 Ω。ab棒从斜面轨道滑到底端，
切割产生的感应电动势为E＝BDv
联立解得v＝1 m/s，E＝0.16 V，I＝0.1 A。
(2)两导体棒的最终速度大小；
因为两导体棒所受的安培力始终大小相等、方向相反，所以将两棒组成的系统作为研究对象，由动量守恒得mv＝2mv共，解得v共＝0.5 m/s。
(3)从ab棒静止释放到两棒最终稳定运动过程中，通过回路的电荷量。
7.(2023·新课标卷·26)一边长为L、质量为m的正方形金属细框，每边电阻为R0，置于光滑的绝缘水平桌面(纸面)上。宽度为2L的区域内存在方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，两虚线为磁场边界，如图(a)所示。(1)使金属框以一定的初速度向右运动，进入磁场。运动过程中金属框的左、右边框始终与磁场边界平行，金属框完全穿过磁场区域后，速度大小降为它初速度的一半，求金属框的初速度大小。
金属框进入磁场的过程，根据法拉第电磁感应定律有E＝BLv
金属框右边框所受的安培力大小F安＝BIL
金属框完全进入磁场到即将离开磁场的过程中，左右两边产生的感应电动势相互抵消，无感应电流产生，不受安培力作用
(2)在桌面上固定两条光滑长直金属导轨，导轨与磁场边界垂直，左端连接电阻R1＝2R0，导轨电阻可忽略，金属框置于导轨上，如图(b)所示。让金属框以与(1)中相同的初速度向右运动，进入磁场。运动过程中金属框的上、下边框处处与导轨始终接触良好。求在金属框整个运动过程中，电阻R1产生的热量。
金属框进入磁场过程，由于金属框的上、下边框处处与导轨始终接触良好，所以金属框的上、下边框被短路，作出等效电路如图甲所示。
设金属框完全进入磁场时速度大小为v2，由动量定理可得－∑BIL·Δt＝mv2－mv0
金属框完全进入磁场后到右边框运动到磁场右边界时，等效电路如图乙所示。
设金属框右边框刚要出磁场时速度大小为v3，由动量定理可得－∑BI1L·Δt＝mv3－mv2可得v3＝0，则右边框刚好不出磁场