2024年高考物理復(fù)習(xí)：電學(xué)（含解析）

專題03電學(xué)

專題七電場(chǎng)

考綱原文再現(xiàn)

內(nèi)容要求

物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)、電荷守恒I

靜電現(xiàn)象的說(shuō)明I

點(diǎn)電荷I

庫(kù)侖定律II

靜電場(chǎng)I

電場(chǎng)強(qiáng)度、點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)II

電場(chǎng)線I

電勢(shì)能、電勢(shì)I

電勢(shì)差I(lǐng)I

勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系II

帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)II

示波管I

常見電容器I

電容器的電壓、電荷量和電容的關(guān)系I

考查方向展示

考向1通過點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)考查電場(chǎng)力與能的性質(zhì)

【樣題1]（2024?新課標(biāo)全國(guó)I卷）在一靜止點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，任一點(diǎn)的電勢(shì)。與該點(diǎn)到點(diǎn)電荷的

距離r的關(guān)系如圖所示。電場(chǎng)中四個(gè)點(diǎn)a、b、c和d的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別區(qū)、瓦、笈和反。點(diǎn)a到點(diǎn)電荷的

距離心與點(diǎn)a的電勢(shì)。,已在圖中用坐標(biāo)（心，（P）標(biāo)出，其余類推?，F(xiàn)將一帶正電的摸索電荷由a點(diǎn)依次

經(jīng)6、c點(diǎn)移動(dòng)到"點(diǎn)，在相鄰兩點(diǎn)間移動(dòng)的過程中，電場(chǎng)力所做的功分別為廄、心和乙。下列選項(xiàng)正確

的是

I)

A.Ea：與N:1B.Ec：/F2:1

C.C』//3：lD.%法尸1:3

【答案】AC

【解析】由KZ可打.a.b、c、d利點(diǎn)W?分的三基分期為1m.2m.3m、6m.極整點(diǎn)電行的堵玨公

“L>QZ.Y4瓦44._L?.

X.E=上與可細(xì)，_-L=M=一故AJLM,B繾遇；電麗力取功"=9匕，。與b、b

*4與[Ear；1

%3嘰1

Ac、。曷d之間的電芽?4分明為3V、IV,IV.所以/=[,亓4=’,技C正M.DMH*.

考向2結(jié)合帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡、電場(chǎng)線、等勢(shì)面的關(guān)系考查電場(chǎng)的性質(zhì)

【樣題2】（2024?天津卷）如圖所示，實(shí)線表示某電場(chǎng)的電場(chǎng)線（方向未標(biāo)出），虛線是一帶負(fù)電

的粒子只在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，設(shè)〃點(diǎn)和N點(diǎn)的電勢(shì)分別為"M、VN,粒子在〃和及時(shí)加速度大小分

別為",速度大小分別為九、%,電勢(shì)能分別為EPM、與也下列推斷正確的是

平用

BrM<v,v.WM<

V<V.EfM<Erit

cMN

D.?MaN>Eff/VE”

【答案】D

【解析】將粒子的運(yùn)動(dòng)分狀況探討：從〃運(yùn)動(dòng)到此從"運(yùn)動(dòng)到必依據(jù)電場(chǎng)的性質(zhì)依次推斷；

電場(chǎng)線越密，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，同一個(gè)粒子受到的電場(chǎng)力越大，依據(jù)牛頓其次定律可知其加速度越大，故有

aa

M<N;若粒子從〃運(yùn)動(dòng)到“點(diǎn)，則依據(jù)帶電粒子所受電場(chǎng)力指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，可知在某點(diǎn)的電場(chǎng)力

方向和速度方向如圖所示，故電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，動(dòng)能減小，即

Vv

M>lt<2州<后所，負(fù)電荷在低電勢(shì)處電勢(shì)能大，故0M>外；

若粒子從"運(yùn)動(dòng)到弘則依據(jù)帶電粒子所受電場(chǎng)力指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，可知在某點(diǎn)的電場(chǎng)力方向和速

度方向如圖所示，故電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，即與”?：與、，

負(fù)電荷在低電勢(shì)處電勢(shì)能大，故。M>?N;綜上所述，D正確。

(2)議在EL3m處點(diǎn)電分與力年離作軍力為尸:.FLF/

國(guó)比5?4二一?，0嗎;,。18c??3?WNC

q1T(T

電塔在x=O.3m處活M阡方?旬的之崎Q丈大小為3To方向水平電生.

(3)依據(jù)圖像可知在尸0.4m與尸0.6m之間合力做功大小/合=0.004X0.2J=8X10-4J

由q場(chǎng)/合可得賽=匕=徽典:浴

(4)由圖可知小球從A=0.16in至！JJFO.2m處，電場(chǎng)力做功

J

=O.O-004J=6xio"j

小球從x=0，m'x=0.4m及，電/力設(shè)功開；卅J

由￡可^小球4x=0.4m用x=0.8m處，電場(chǎng)力索功^：?-0.004?0.4J?-1,6x1O-JJ

由動(dòng)能￡就嗚?月.$T

明+卬；一H；

-5_■=i=0065m

好得6?.E.

專題八電路

考綱原文再現(xiàn)

內(nèi)容要求

歐姆定律II

電阻定律I

電阻的串聯(lián)、并聯(lián)I

電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻II

閉合電路的歐姆定律II

電功率、焦耳定律I

考查方向展示

考向1含容電路動(dòng)態(tài)改變問題分析

【樣題1】（2024?江蘇卷）如圖所示，電源￡對(duì)電容器C充電，當(dāng)C兩端電壓達(dá)到80V時(shí)，閃光

燈瞬間導(dǎo)通并發(fā)光，C放電。放電后，閃光燈斷開并熄滅，電源再次對(duì)C充電。這樣不斷地充電和放電，閃

光燈就周期性地發(fā)光。該電路

.C-IOpF

￡90V

____||-

A.充電時(shí)，通過〃的電流不變

B.若7?增大，則充電時(shí)間變長(zhǎng)

C.若C增大，則閃光燈閃光一次通過的電荷量增大

D.若￡減小為85V,閃光燈閃光一次通過的電荷量不變

【答案】BCD

【解析】電掌■電燈兩端電壓工色煌大，所以電源與電京野叔販?zhǔn)鄣碾妱?shì)g不折發(fā)小，因比走電電

漉交小，邊發(fā)A縫謨；當(dāng)之皿出墟大計(jì).史電電速更小，電工因當(dāng)之也有量不爻的清況下.充電時(shí)其更長(zhǎng).

日下B壬科；若C增大.枝界0-CC23B時(shí)將一營(yíng)女空大.=thC正耳；當(dāng)也淳電動(dòng)停為85V!f.t

潺電電工區(qū)支電仍能達(dá)用閃光燈生第也重80V注，附以閃光燈仍然發(fā)光，勾光一次通過的電^量不變，it

或D正硬.

考向2直流電路動(dòng)態(tài)改變問題分析

【樣題2】（2014?上海卷）如圖，電路中定值電阻阻值〃大于電源內(nèi)阻阻值八將滑動(dòng)變阻器滑片

向下滑動(dòng)，志向電壓表Y、V2、V3示數(shù)改變量的肯定值分別為寓］、a%,、公％,志向

電流表A示數(shù)改變量的肯定值A(chǔ)Z,則

A.A的示數(shù)增大

B.V?的示數(shù)增大

C.AV3與△7的比值大于「

D.△耳大于AV?

【答案】ACD

【解析】滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)，導(dǎo)致滑動(dòng)變阻器阻值變小，由于電壓表斷路，定值電阻和滑動(dòng)

變阻器為串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器阻值變小，總電阻變小，電源電動(dòng)勢(shì)不變，總電流變大，即電流表示數(shù)變大，

選項(xiàng)A對(duì)。電壓表V1測(cè)量定值電阻R的電壓，電阻不變，總電流變大，所以電壓變大即Y示數(shù)增大。電壓

表V2測(cè)量定值電阻和滑動(dòng)變阻器總電壓即路端電壓，示數(shù)變小，選項(xiàng)B錯(cuò)。電壓表V3測(cè)量滑動(dòng)變阻器電壓,

設(shè)電流增加量為AZ,則依據(jù)蹴%=城需就，AV：=AZr,所以AV/AV2,

選項(xiàng)D對(duì)。電壓表匕的改變量A\'；-AZIr-R>所以

—1=(r+^)>r，選項(xiàng)C對(duì)。

AZ

考向3直流電路中的功率及其改變問題

【樣題3]某同學(xué)將始終流電源的總功率8、輸出功率A和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率R隨電流/改變的

圖線畫在同一坐標(biāo)系中，如圖中的a、6、c所示，則下列說(shuō)法中正確的是

A.圖線6表示輸出功率片隨電流/改變的關(guān)系

B.圖線a的最高點(diǎn)對(duì)應(yīng)的功率為最大輸出功率

C.在圖線上4B、C三點(diǎn)的縱坐標(biāo)肯定滿意關(guān)系及

D.兩個(gè)圖線交點(diǎn)〃與力的橫坐標(biāo)之比肯定為1:2,縱坐標(biāo)之比肯定為1:4

A.斜面的傾角

B.物塊的質(zhì)量

C.物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)

D.物塊沿斜面對(duì)上滑行的最大高度

【答案】CD

【解析】由電港渣他對(duì)或金1電考史林片共約入襄達(dá)靈尸LE。P—Fr可七,a廉字的更電源:有

艇的思電動(dòng)至，，是柯航或，麥?zhǔn)镜淖汶?，內(nèi)電隗上湎氣的功*,。表于外電像的功*?即為電源的愴出村至

P..所以AB縮旗：在a、b、c三條基做上分別取彳至好%的.4、B、C三點(diǎn)，33為立冠電薄的忠功里打

與于輸金動(dòng)盤外方電港內(nèi)部的艮君功聿外的心，所以這三系的鼓殳玨一定漏足關(guān)寫尸LPLPC,所以C正

居：亨內(nèi)電阻用外電皿包等計(jì)，電潭歸士眄動(dòng)了M.大.比甘卻為機(jī)c嫩的文點(diǎn)”計(jì)時(shí)電流.此時(shí)電漉的大

小為《—一f.動(dòng)必的大小為芻二a.b讀的文點(diǎn)、?發(fā)手電.，的總史叁P：為電源內(nèi)祁的直長(zhǎng)功呈RX等，

K*F2l*4r

￡￡：

史時(shí)只才電溥的內(nèi)之僮.所以比封布電息的大，卜為一.為工時(shí)大,小為一..所以Y殳稱之比為1:2.缺坐林

rr

之比為1:4,所以D正端.

專題九磁場(chǎng)

考綱原文再現(xiàn)

內(nèi)容要求說(shuō)明

磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線I

通電直導(dǎo)線和通電線圈四周磁場(chǎng)的方向I

安培力、安培力的方向I1.安培力的計(jì)算只限于電流

勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的安培力II與磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直的情形

洛倫茲力、洛倫茲力的方向I2.洛倫茲力的計(jì)算只限于速

洛倫茲力公式II度與磁場(chǎng)方向垂直的情形

帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)II

質(zhì)譜儀和回旋加速器I

考查方向展示

考向1結(jié)合幾何關(guān)系考查帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

【樣題1】（2024?新課標(biāo)全國(guó)II卷）如圖，虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，

戶為磁場(chǎng)邊界上的一點(diǎn)。大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過戶點(diǎn)，在紙面內(nèi)沿不同的方向射入磁場(chǎng)。若

粒子射入速率為匕，這些粒子在磁場(chǎng)邊界的出射點(diǎn)分布在六分之一圓周上；若粒子射入速率為打，相應(yīng)的

出射點(diǎn)分布在三分之一圓周上。不計(jì)重力及帶電粒子之間的相互作用。則匕：匕為

■,

■

,■

.*

........

A.73:2B.6：1C.A/3:1D.3:72

【答案】C

【解析】當(dāng)壇于在亞君中運(yùn)給*小三同汁，打劇王號(hào)猛WOiiJt景:加”獨(dú)子射入的漁更為巧，如

￡,由七何幺物可幺，41子運(yùn)動(dòng)的1＜遭上當(dāng)為彳=Kco$60°=：再理,舌柱子射入的速度為由I

點(diǎn)wvC

何是識(shí)可”，柱孑運(yùn)動(dòng)的既里上沒為六=&cos300=X=及:^.41r=—XV,則匕：耳=%巧=/：1,

2qB

他過.C.

1/

/

\、r/

考向2通過組合場(chǎng)考查帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

【樣題2】（2024?江蘇卷）如圖所示，真空中四個(gè)相同的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，高為4d,寬為4中

間兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域間隔為2d,中軸線與磁場(chǎng)區(qū)域兩側(cè)相交于。、。點(diǎn)，各區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等.某粒子

質(zhì)量為限電荷量為+Q,從。沿軸線射入磁場(chǎng).當(dāng)入射速度為功時(shí)，粒子從。上方邑處射出磁場(chǎng).取

2

sin53°=0.8,cos53°=0.6.

(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小8;

(2)入射速度為5的時(shí)，求粒子從。運(yùn)動(dòng)到。的時(shí)間t；

(3)入射速度仍為5%,通過沿軸線平移中間兩個(gè)磁場(chǎng)(磁場(chǎng)不重疊)，可使粒子從。運(yùn)動(dòng)到。'

的時(shí)間增加△求△力的最大值.

d

180

【答案】(1)3=細(xì)治(2)'：(3)Arm=—

qd5%

【罄析】(1)粒子上網(wǎng)運(yùn)動(dòng)的,些々="由&重知一=￡,彝殍8=士也

qB4qd

(2)設(shè)校于在袋與疆場(chǎng)*的公冷的方。

由Arma,得sma--,即a-53?

笈一個(gè)繩當(dāng)球堵中的運(yùn)動(dòng)片F(xiàn)，i二二一三葬耳,=2巴

'360。qB'720%

史城運(yùn)動(dòng)的計(jì)閭A=也，共號(hào)八=二

'v*5vk

(3)將十團(tuán)西也焉分期F臺(tái)央多就踞戛x

柱子切上時(shí)值號(hào)量］-2r(1-cosa)*Atana

*i<2rf.終得x4±d

?4

愿當(dāng)XL-rfBt.3年盤大犍

4

柱子堂被注劭路林的貴大使%=T+(2d-24)

cosa

/加塔衽前是大使AJS=、■Id=d

也=巨

增加時(shí)間的最大值=

V5為

(3)谷3月眄2：*=120。-90°=30°?

谷區(qū)內(nèi)的敘必%=—0

qB

8ff

由匯切關(guān)手尸sin-=vr5in—⑩

由三勒美￡sin斗=sin150?———?

■」

收入仔5=立匚5?

、

考向3通過疊加場(chǎng)模型考查帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

【樣題6]（2024?天津卷）如圖所示，空間中存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

后=；*6'區(qū)SC，同時(shí)存在著水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其方向與電場(chǎng)方向垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大

小小0.5To有一帶正電的小球，質(zhì)量m=lX10-6kg,電荷量亦2義10一6C,正以速度/在圖示的豎直面內(nèi)

做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)經(jīng)過尸點(diǎn)時(shí)撤掉磁場(chǎng)（不考慮磁場(chǎng)消逝引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象），取齊lOm/s?。求：

KXXXXXX

K*.***￡

（1）小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度/的大小和方向；

（2）從撤掉磁場(chǎng)到小球再次穿過尸點(diǎn)所在的這條電場(chǎng)線經(jīng)驗(yàn)的時(shí)間t.

【答案】（1）20m/s,與電場(chǎng)方向夾角為60°（2）3.5s

【解析】（1）小球勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受力如圖，其所受的三個(gè)力在同一平面內(nèi)，合力為零，有

。出&:更告①

代入數(shù)據(jù)解得片20m/s②

速度r的方向與電場(chǎng)￡的方向之間的夾角。滿意方an。='一③

mg

代入數(shù)據(jù)解得Zan"60。④

（2）第*一:

攢去國(guó)通，小原圓重力與電培力的合力下微夾a柜三動(dòng),設(shè)叟為/<

~屆+，/⑤

m

議裱辦里小后小球在加速,更方向上的分（1移為x,ITr-vt?

謾小齦在直力身電動(dòng)力的合方方句上分（i多為y.肓尸!"2）

a與儂的夾角和■與￡的夾角相同，均為9,又力and=上⑧

x

聯(lián)立④⑤⑥⑦⑧式，代入數(shù)據(jù)解得仁2gs=3.5s⑨

“二：

潘生■言語(yǔ)后，曲子電通力牽更于建史方■電，它奸上史方■句時(shí)分運(yùn)送注雪巖審，以9點(diǎn)?為先林原點(diǎn)，堡

JL電上為正方句.小#-在生兄方向上就勺發(fā)2老劍.**遼,支為1產(chǎn)1加1砥

等使小陳再次用丑尸點(diǎn)所在的電通或，僅含小M衲建更方向上分住修為零，的有vjt-；0:-O?

取豆⑤⑥龍.代人柒珞解號(hào)f=2JJ$?3.S@

【樣題7](2024?天津市耀華中學(xué)高三模擬)如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy,其第

-象限存在著正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向水平向右；，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面對(duì)

里。-帶電荷量為+小質(zhì)量為R的微粒從原點(diǎn)動(dòng)身沿與x軸正方向的夾角為45°的初速度進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)中，

正好做直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)微粒運(yùn)動(dòng)到/(1,1)時(shí)，電場(chǎng)方向突然變?yōu)樨Q直向上(不計(jì)電場(chǎng)改變的時(shí)間)，粒

子接著運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，正好垂直于y軸穿出復(fù)合場(chǎng)。不計(jì)一切阻力，求：

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度￡的大??；

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度6的大??；

(3)粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。

【答案】(1)

【解析】(1)微粒在到達(dá)/(L1)之前做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受力分析如圖:

依據(jù)平衡條件,

解得：E*

(2)依據(jù)平衡條件，有：qvB=42mg；電場(chǎng)方向改變后，微粒所受重力與電場(chǎng)力平衡，微粒在洛侖

茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖:

依據(jù)牛頓其次定律，有：qvB=m-

r

由幾何關(guān)系可得：r=41l

聯(lián)立解得：1=而；B--

（3）耀過澈勺速上裝逵動(dòng)的時(shí)同為：h

點(diǎn)復(fù)合第*運(yùn)前計(jì)司為：-r.?（lx-DR

考向4通過交變場(chǎng)模型考查帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

【樣題8]（2024?江蘇卷）回旋加速器的工作原理如圖甲所示，置于真空中的D形金屬盒半徑為R,

兩盒間狹縫的間距為4磁感應(yīng)強(qiáng)度為8的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直，被加速粒子的質(zhì)量為），電荷量為+s加

2兀7篦7T

在狹縫間的交變電壓如圖乙所示，電壓值的大小為見周期佇「丁。一束該種粒子在片。~—時(shí)間內(nèi)從4

qB2

處勻稱地飄入狹縫，其初速度視為零?，F(xiàn)考慮粒子在狹縫中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，假設(shè)能夠出射的粒子每次經(jīng)過狹

縫均做加速運(yùn)動(dòng)，不考慮粒子間的相互作用。求：

（1）出射粒子的動(dòng)能號(hào)；

(2)粒子從飄入狹縫至動(dòng)能達(dá)到Em所需的總時(shí)間t0；

(3)要使飄入狹縫的粒子中有超過99%能射出，d應(yīng)滿意的條件。

100亞僅

【解析】(1)粒子運(yùn)動(dòng)半徑為〃時(shí)

V

qvB=m—

R

且％=—^2

m2

解得工=q*，R：

(2)機(jī)于**速"關(guān)邊的跳射

必孑A陜*置勺*0汰財(cái).城"Jt8sla4的2時(shí)'/分a

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加逸女。-2―7

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力方工工1投工冊(cè)版=-aM

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W所占衲比餌為〃=*?

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itn,>99%,?od<嶺I

【樣題9】(2024?江蘇省如皋市高三其次階段三模前綜合)如圖甲所示，平面處于勻強(qiáng)電場(chǎng)和

勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度￡和磁感應(yīng)強(qiáng)度6隨時(shí)間大改變的圖象如圖乙所示，周期均為20,y軸正方向?yàn)椤?/p>

的正方向，垂直紙面對(duì)里為6的正方向。a0時(shí)刻，一質(zhì)量為0、電荷量為+(7的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)。起先運(yùn)

動(dòng)，此時(shí)速度大小為%,方向?yàn)?x軸方向。已知電場(chǎng)強(qiáng)度大小為綜，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小穌=工,不計(jì)粒子

所受重力。求：

（1）而時(shí)刻粒子的速度大小％及對(duì)應(yīng)的位置坐標(biāo)（%，%）;

（2）為使粒子第一次運(yùn)動(dòng)到y(tǒng)軸時(shí)速度沿一x方向，屈與線應(yīng)滿意的關(guān)系；

（3）t=4nt0（〃為正整數(shù)）時(shí)刻粒子所在位置的橫坐標(biāo)X。

【答案】（1）更置（卬o,a*）（2）

(3)

Vm2m%

fr后口…）

im

【解析】（1）在電旃*運(yùn)動(dòng)，沿著X林正方由市：Xj-V^

1

諳看）初正才句，＜：V-ar；.y,--arj

由牛頓算二定像，俞：qE0=mo

運(yùn)動(dòng)的注度大小'=鵬

取立#停：耳?、晨運(yùn)工.柱子的住房去母為、衽華5

vw*I2祈.

(2)設(shè)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為北則：如，圈?箏!4

解得：T=2ta

則粒子第一次運(yùn)動(dòng)到y(tǒng)軸前的軌跡如圖所示：

粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，有：qvxB0=—

圓心在y周期上，結(jié)合幾何關(guān)系得到：石sind=%t0

且wcos。二%

E

聯(lián)立解得：優(yōu)o=%

(3)乜子在磁通中激U司運(yùn)動(dòng)的司W(wǎng)為2。.即莊。~2%時(shí)離力小于崢了工基.套x方句句左學(xué)動(dòng)Ax.

4計(jì)H速更大小仍為5,方句與4計(jì)H選更方句過文，&工廠我行寓電社于微力變速由里運(yùn)動(dòng)，枝推

后稱總可依，粒子這給就遷與g4計(jì)司內(nèi)鈦司，3勺討劉金更大小為％,方向不看XH負(fù)方向，在瑞~4q

療用內(nèi)枝子技勁手尾，”0葉北工受大小為9，另?七㈡/工正方T,如正斯1示

則0?4f。時(shí)間內(nèi)粒子在X方向向左移動(dòng)的距離為Ax

2Ej

由幾何關(guān)系得：上=%而5=干

則粒子的橫坐標(biāo).1=-3=_2嗎g":，

訪

專題十電磁感應(yīng)

考綱原文再現(xiàn)

內(nèi)容要求

電磁感應(yīng)現(xiàn)象I

磁通量I

法拉第電磁感應(yīng)定律II

楞次定律II

自感、渦流I

考查方向展示

考向1以物理學(xué)史為背景考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象的探討

【樣題1]（2014?新課標(biāo)全國(guó)卷）在法拉第時(shí)代，下列驗(yàn)證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的試驗(yàn)中，能視察

到感應(yīng)電流的是

A.將繞在磁鐵上的線圈與電流表組合成一閉合回路，然后視察電流表的改變

B.在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然后視察電流表的改變

C.將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去視察

電流表的改變

D.繞在同一鐵環(huán)上的兩個(gè)線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，視察電流表的改

變

【答案】D

【.第析】注朽第支級(jí)的電亞惠也志&導(dǎo)w?"出五"常以下會(huì).生感應(yīng)電漉，*敢。然是a過閨合紋為

的磁道差更生變化，乏次AB±.比止碰族上石的金正&送型或篁,或毛方依木;女才發(fā)生變化.w才融場(chǎng)a

孤衣有變化，后*■用電歿國(guó)中若為懂發(fā)電式的目市.也乏理培搔費(fèi)不更，露會(huì)導(dǎo)致域道更不變

化，不含*?生當(dāng)色電.宜，MA,BMLW1次C*注讀至土曙八祭子履鐵品或以通量，,生變化.4?這一a#

的會(huì)*生昌座電漉，便乏1X4短￥，專機(jī)推入后再M(fèi)IX林身￡去，it錢三找"束，現(xiàn)第不同電流麥訥曼it.

43C鉗.4ND中，塊為通電或斷電增1,導(dǎo)致或￡*生時(shí)區(qū)酒更Z,從均引卷另一個(gè)轂茶時(shí)坦遇我■更

化產(chǎn)生離■虛電，七可以電字到電；上表物鼾&痔.殳錄D好.

考向2以科技應(yīng)用為背景考查楞次定律

【樣題2]（2024?新課標(biāo)全國(guó)I卷）掃描隧道顯微鏡（STM）可用來(lái)探測(cè)樣品表面原子尺度上的形

貌。為了有效隔離外界振動(dòng)對(duì)STM的擾動(dòng)，在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對(duì)紫銅薄板，并施加磁

場(chǎng)來(lái)快速衰減其微小振動(dòng)，如圖所示。無(wú)擾動(dòng)時(shí)，按下列四種方案對(duì)紫銅薄板施加恒磁場(chǎng)；出現(xiàn)擾動(dòng)后,

對(duì)于紫銅薄板上下及左右振動(dòng)的衰減最有效的方案是

ABD

【答案】A

【解析】感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是閉合回路中的磁通量發(fā)上改變。在A圖中系統(tǒng)振動(dòng)時(shí)在磁場(chǎng)中的部分

有時(shí)多有時(shí)少，磁通量發(fā)生改變，產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到安培力，阻礙系統(tǒng)的振動(dòng)，故A正確；而BCD三個(gè)

圖均無(wú)此現(xiàn)象，故錯(cuò)誤。

考向6結(jié)合圖象考查電場(chǎng)感應(yīng)的綜合問題

【樣題7]（2024?廣東卷）如圖（a）所示，平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌水平放置，間距Z=0.4m,導(dǎo)軌右

端接有阻值廬1Q的電阻，導(dǎo)體棒垂直放置在導(dǎo)軌上，且接觸良好，導(dǎo)體棒及導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)，導(dǎo)軌間

正方形區(qū)域內(nèi)有方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，相連線與導(dǎo)軌垂直，長(zhǎng)度也為從0時(shí)刻起先，磁感應(yīng)

強(qiáng)度6的大小隨時(shí)間t改變，規(guī)律如圖（6）所示；同一時(shí)刻，棒從導(dǎo)軌左端起先向右勻速運(yùn)動(dòng)，1s后剛

好進(jìn)入磁場(chǎng)，若使棒在導(dǎo)軌上始終以速度片1m/s做直線運(yùn)動(dòng)，求：

（1）棒進(jìn)入磁場(chǎng)前，回路中的電動(dòng)勢(shì)￡；

（2）棒在運(yùn)動(dòng)過程中受到的最大安培力凡以及棒通過三角形助d區(qū)域時(shí)電流，與時(shí)間t的關(guān)系式。

【答案】（1）氏0.04V；（2）40.04N,i=t-l（其中，1sWtW1.2s）

【解析】（1）在棒進(jìn)入磁場(chǎng)前，由于正方形區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度8的改變，使回路中產(chǎn)生感

應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，在棒進(jìn)入磁場(chǎng)前回路中的電動(dòng)勢(shì)為

NB,L、2

—(-j=)=0.04V

（2）當(dāng)棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度反0.5T恒定不變，此時(shí)由于導(dǎo)體棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，使回

路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，回路中的電動(dòng)勢(shì)為：（^Blv,當(dāng)棒與bd

重合時(shí)，切割有效長(zhǎng)度1=￡,達(dá)到最大，即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也達(dá)到最大e4應(yīng)-0.2V＞爐0.04V

棧終陽(yáng)合電路眈W定《可檢，■?潞臺(tái)的當(dāng)應(yīng)電;2最大.為：k-M-0.2A

R

技共安培力大小計(jì)”公文可生，+在運(yùn)動(dòng)it極電殳網(wǎng)的最大安培力為：尸-iLBTCMN

在*Wit三*彩aM區(qū)域時(shí)\t31,；fSt-itt1)(X*,lsSW*+ls)

停會(huì)上運(yùn)分析可勿，回號(hào)方的專應(yīng)電沌為：(葛申.】?jī)磇=+ls)

RA*V

卯/=/-1(其中，1—1.2。

考向7以能量轉(zhuǎn)化為紐帶考查法拉第電場(chǎng)感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用

【樣題8】如圖所示，兩金屬桿46和切長(zhǎng)均為。電阻均為此質(zhì)量分別為30和利用兩根質(zhì)量和

電阻均可忽視的不行伸長(zhǎng)的松軟導(dǎo)線將它們連成閉合回路，并懸掛在水平光滑的絕緣圓棒兩側(cè)。在金屬桿

46下方有高度為〃的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為屈，方向與回路平面垂直，此時(shí)切處于磁場(chǎng)中?，F(xiàn)從靜

止起先釋放經(jīng)過一段時(shí)間，即將進(jìn)入磁場(chǎng)的上邊界時(shí)，其加速度為零，此時(shí)切尚未離開磁場(chǎng)，這

一過程中47上產(chǎn)生的焦耳熱為&求:

(2)此過程中。移動(dòng)的距離人和通過導(dǎo)線橫截面的電荷量,7o

4mgR

【答案】一)匕=”

(2…修留

BZLQSm'gR

22+應(yīng):

【解析】（1）4?到達(dá)磁場(chǎng)上邊界時(shí)，加速度為零，則

對(duì)46有3建=27

對(duì)3有2左儂+合〃

又BJL=絲里

1R

解得匕=下4m&書R

(2)it*.'t-ff3mgh—mgh=2Q+-——

16m：gR：

△0BU:_B-LQ3m'gR

遣遼，謨次薇石的電丞量g~1R~2R~ImgR+Bilf

考向8以動(dòng)力學(xué)為背景考查電磁感應(yīng)的綜合問題

【樣題9】（2024?全國(guó)新課標(biāo)I卷）如圖，兩固定的絕緣斜面傾角均為0,上沿相連。兩細(xì)金屬

棒劫（僅標(biāo)出a端）和m（僅標(biāo)出c端）長(zhǎng)度均為。質(zhì)量分別為物和加；用兩根不行伸長(zhǎng)的松軟導(dǎo)線將

它們連成閉合回路abdca,并通過固定在斜面上沿的兩光滑絕緣小定滑輪跨放在斜面上，使兩金屬棒水平。

右斜面上存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為昆方向垂直于斜面對(duì)上。已知兩根導(dǎo)線剛好不在磁場(chǎng)中，回路

電阻為兄兩金屬棒與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為〃，重力加速度大小為g,已知金屬棒劭勻速下滑。求

(1)作用在金屬棒ab上的安培力的大??；

(2)金屬棒運(yùn)動(dòng)速度的大小。

【答案】(1)mg(sinPCOS夕)(2)(sin9-3PCOS9)個(gè)

BE

【解析】(1)設(shè)導(dǎo)線的張力的大小為7,右斜面對(duì)助棒的支持力的大小為可，作用在動(dòng)棒上的安培

力的大小為R左斜面對(duì)cd棒的支持力大小為兒。對(duì)于a6棒，由力的平衡條件得2儂sin9=uM+T+F@

N=2儂cose②

對(duì)于cd棒，同理有mgsin夕+〃N=7@,Ni=mgcos夕④

聯(lián)立①②③④式得足儂(sin9-3ucos夕)⑤

(2)由安培力公式得4⑥

這里/是回路中的感應(yīng)電流。棒上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e=BLv@

式中，『是成棒下滑速度的大小。由歐姆定律得注，⑧

聯(lián)立⑤⑥⑦⑧