電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用命題區(qū)間高考題型近年考頻電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用楞次定律法拉第電磁感應(yīng)定律2023年湖北卷T5 2023年海南卷T62023年江蘇卷T8 2022年山東卷T122022年廣東卷T10 2021年廣東卷T102021年山東卷T8電磁感應(yīng)中的圖像問題2023年遼寧卷T42020年山東卷T12命題分析素養(yǎng)落實對近幾年高考試題分析可看出，該部分知識的考查不僅是高考必考點(diǎn)，而且考查呈現(xiàn)多樣性，不僅在選擇題中，對基本內(nèi)容的考核如閉合電路歐姆定律結(jié)合電路問題、楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、安培定則、感應(yīng)電動勢等知識考查較多，并且以導(dǎo)體棒運(yùn)動為背景，綜合應(yīng)用電路的相關(guān)知識，對考生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力要求也較高。1.掌握楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律，并靈活應(yīng)用2．掌握電磁感應(yīng)中圖像的分析技巧楞次定律法拉第電磁感應(yīng)定律1．楞次定律中“阻礙”的主要表現(xiàn)形式(1)阻礙原磁通量的變化——“增反減同”。(2)阻礙相對運(yùn)動——“來拒去留”。(3)使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢——“增縮減擴(kuò)”。(4)阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)——“增反減同”。2．計算感應(yīng)電動勢大小的兩種方法(1)應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律計算①E＝nΔΦΔ②若僅面積變化或僅磁感應(yīng)強(qiáng)度變化，上式又可以寫成下面兩種形式：E＝nΔBΔtS(僅E＝nBΔSΔt(僅(2)當(dāng)導(dǎo)體在勻強(qiáng)磁場中做切割磁感線的相對運(yùn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E＝BLvsinθ，θ是B與v之間的夾角。(多選)(2022·山東卷T12)如圖所示，xOy平面的第一、三象限內(nèi)以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為2L的扇形區(qū)域充滿方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。邊長為L的正方形金屬框繞其始終在O點(diǎn)的頂點(diǎn)、在xOy平面內(nèi)以角速度ω順時針勻速轉(zhuǎn)動，t＝0時刻，金屬框開始進(jìn)入第一象限。不考慮自感影響，關(guān)于金屬框中感應(yīng)電動勢E隨時間t變化規(guī)律的描述正確的是()A．在t＝0到t＝π2ω的過程中，B．在t＝0到t＝π2ω的過程中，C．在t＝0到t＝π4ω的過程中，D．在t＝0到t＝π4ω的過程中，命題立意：利用法拉第電磁感應(yīng)定律分析磁場中有效切割長度及電動勢變化率的變化第一步：分析在t＝0到t＝π2ω的過程中金屬框的有效切割長度的變化第二步：寫出金屬框的感應(yīng)電動勢表達(dá)式，由E＝BLv寫出E的表達(dá)式，從而求E的變化率規(guī)范解答：如圖所示在t＝0到t＝π2ω的過程中，金屬框的有效切割長度先變大再變小，當(dāng)t＝π4ω時，有效切割長度最大為2L，此時，感應(yīng)電動勢最大，所以在t＝0到t＝π2ω的過程中，E先增大后減小，故在t＝0到t＝π4ω的過程中，設(shè)金屬框切割磁感線的有效長度為d，轉(zhuǎn)過的角度為θ，由幾何關(guān)系可得θ＝ωt，d感應(yīng)電動勢的表達(dá)式可寫為E＝12Bd2ω＝由表達(dá)式可以看出t＝0到t＝π4ωE的變化率一直增大，故C正確，D錯誤。故選BC。[答案]BC難點(diǎn)：(1)深刻理解電磁感應(yīng)基本概念(2)由E＝BLv寫出E的表達(dá)式，從而求E的變化率易錯：分不清切割磁感線有效長度的變化及感應(yīng)電動勢的變化率而造成錯誤電磁感應(yīng)中的圖像問題1．常見的圖像類型2．解決電磁感應(yīng)圖像問題的一般步驟(1)明確圖像的種類，即是B-t圖還是Φ-t圖，或者E-t圖、I-t圖等。(2)分析電磁感應(yīng)的具體過程。(3)用右手定則或楞次定律確定方向?qū)?yīng)關(guān)系。(4)結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓運(yùn)動定律等規(guī)律寫出函數(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)畫圖像或判斷圖像。(多選)(2020·山東卷T12)如圖所示，平面直角坐標(biāo)系的第一和第二象限分別存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反且垂直于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)磁場，圖中虛線方格為等大正方形。一位于Oxy平面內(nèi)的剛性導(dǎo)體框abcde在外力作用下以恒定速度沿y軸正方向運(yùn)動(不發(fā)生轉(zhuǎn)動)。從圖示位置開始計時，4s末bc邊剛好進(jìn)入磁場。在此過程中，導(dǎo)體框內(nèi)感應(yīng)電流的大小為I，ab邊所受安培力的大小為Fab，二者與時間t的關(guān)系圖像可能正確的是()ABCD命題立意：考查電磁感應(yīng)中的I-t圖像和F-t圖像問題第一步：分析導(dǎo)體框運(yùn)動過程及各階段切割磁感線的有效長度，從而分析出電流的變化第二步：根據(jù)F＝BIl，寫出Fab各階段表達(dá)式規(guī)范解答：設(shè)虛線方格的邊長為x，根據(jù)題意知abcde每經(jīng)過1s運(yùn)動的距離為x。在0~1s內(nèi)，感應(yīng)電動勢E1＝2Bxv，感應(yīng)電流I1＝2BxvR恒定；在1~2s內(nèi)，切割磁感線的有效長度均勻增加，故感應(yīng)電動勢及感應(yīng)電流隨時間均勻增加，2s時感應(yīng)電動勢E2＝3Bxv，感應(yīng)電流I2＝3BxvR；在2~4s內(nèi)，切割磁感線的有效長度均勻減小，感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流均勻減小，4s時感應(yīng)電動勢E3＝Bxv，感應(yīng)電流I3＝BxvR，故A錯誤，B正確；由題意可知，在0~4s內(nèi)，ab邊進(jìn)入磁場的長度l＝vt，根據(jù)F＝BIl可知，在0~1s內(nèi)，I＝2BxvR恒定，則Fab＝BI1·vt＝2B2v2xRt∝t；在1~2s內(nèi)，切割磁感線的有效長度L＝2x＋v(t－1)＝v(t＋1)隨時間均勻增加，電流I隨時間均勻增加，根據(jù)F＝BIl可知Fab與t為二次函數(shù)關(guān)系，圖線是拋物線的一部分，且t＝2s時，F(xiàn)ab＝6B2x2vR；在2~4s內(nèi)，切割磁場的有效長度L'＝3x－v(t