楊士國(guó)
縱觀2015年高考的14套物理試題,我們可以發(fā)現(xiàn)關(guān)于電磁感應(yīng)內(nèi)容的試題屢見(jiàn)不鮮。將這些試題進(jìn)行歸納總結(jié),我們還可以發(fā)現(xiàn),高考對(duì)這部分知識(shí)的考查主要體現(xiàn)在以下五個(gè)方面。
評(píng)析:在近兩年的高考中,關(guān)于轉(zhuǎn)動(dòng)切割的問(wèn)題頻頻出現(xiàn),2015年全國(guó)Ⅱ卷、山東卷,依舊針對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)切割進(jìn)行考查。破解此類問(wèn)題的關(guān)鍵在于熟練判斷和求解轉(zhuǎn)動(dòng)切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與大小。
評(píng)析:對(duì)單棒切割問(wèn)題的考查在多年以前較多,在近些年很少,而2015年高考有多套試題(安徽卷、北京卷、福建卷)針對(duì)這個(gè)知識(shí)考查,可謂東山再起。破解此類問(wèn)題的關(guān)鍵是要理解好動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)公式E=Blvsiinθ,其中角度θ,可能是B與l的夾角,也可能是B與u的夾角,還可能是l與v的夾角。
三,等效思想光芒四射
例3(海南卷)如圖3所示,空間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),一直金屬棒與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直,當(dāng)它以速度v沿與金屬棒和磁感應(yīng)強(qiáng)度都垂直的方向運(yùn)動(dòng)時(shí),金屬棒兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為ε。將此金屬棒彎成兩段長(zhǎng)度相等且相互垂直的折線,置于與磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直的平面內(nèi),當(dāng)它沿兩段折線
評(píng)析:利用等效法處理等效切割長(zhǎng)度問(wèn)題,可以達(dá)到化繁為簡(jiǎn)的目的。2015年高考的海南卷、天津卷、全國(guó)Ⅱ卷都對(duì)此種方法的應(yīng)用有所考查,同學(xué)們?cè)谄綍r(shí)的學(xué)習(xí)中一定要加強(qiáng)訓(xùn)練。
四,電磁阻尼粉墨登場(chǎng)
例4(山東卷)如圖4所示,一均勻金屬圓盤繞通過(guò)其圓心且與盤面垂直的軸逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)?,F(xiàn)施加一垂直穿過(guò)圓盤的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),圓盤開(kāi)始減速。在圓盤減速的過(guò)程中,以下說(shuō)法正確的是(
)。
A.處于磁場(chǎng)中的圓盤部分,靠近圓心處的電勢(shì)較高
B.所加磁場(chǎng)越強(qiáng)越易使圓盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)
c.若所加磁場(chǎng)反向,圓盤將加速轉(zhuǎn)動(dòng)
D.若所加磁場(chǎng)穿過(guò)整個(gè)圓盤,圓盤將勻速轉(zhuǎn)動(dòng)
解析:把圓盤沿著半徑方向進(jìn)行微元分割,則在磁場(chǎng)中每根沿半徑方向的窄條金屬切割磁感線,根據(jù)右手定則可知,靠近圓心處的電勢(shì)較高,選項(xiàng)A正確。所加磁場(chǎng)越強(qiáng),磁場(chǎng)中每根窄條金屬所受安培力將越大,安培力充當(dāng)阻力,形成電磁阻尼,因此越容易使圓盤停止轉(zhuǎn)動(dòng),選項(xiàng)B正確。無(wú)論所加磁場(chǎng)正向還是反向,圓盤在磁場(chǎng)中的部分都要受到電磁阻尼而減速,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。處于磁場(chǎng)中的金屬部分相當(dāng)于電源,處于磁場(chǎng)外的金屬部分相當(dāng)于外電路,二者形成一個(gè)閉合電路,因此磁場(chǎng)中的金屬部分中有電流通過(guò),會(huì)受到安培力的作用而減速。若所加磁場(chǎng)穿過(guò)整個(gè)圓盤,相當(dāng)于只有電源沒(méi)有外電路,圓盤中便沒(méi)有電流,圓盤將勻速轉(zhuǎn)動(dòng),選項(xiàng)D正確。答案為ABD。
評(píng)析:電磁阻尼原本是電磁感應(yīng)中一個(gè)很不起眼的內(nèi)容,可是在2015年高考的山東卷、天津卷、浙江卷中都瞄準(zhǔn)這個(gè)方向進(jìn)行了考查,這就要求我們?cè)谄綍r(shí)的學(xué)習(xí)中,一定要做到全面、不遺漏。
評(píng)析:這是一道電磁感應(yīng)與磁共振相結(jié)合的綜合問(wèn)題。試題很新穎,但在將磁共振現(xiàn)象作了合理簡(jiǎn)化后,難度并不大。本題啟發(fā)我們,在平時(shí)的學(xué)習(xí)和日常生活中,一定要重視理論知識(shí)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。