楊士國
縱觀2015年高考的14套物理試題,我們可以發現關于電磁感應內容的試題屢見不鮮。將這些試題進行歸納總結,我們還可以發現,高考對這部分知識的考查主要體現在以下五個方面。
評析:在近兩年的高考中,關于轉動切割的問題頻頻出現,2015年全國Ⅱ卷、山東卷,依舊針對轉動切割進行考查。破解此類問題的關鍵在于熟練判斷和求解轉動切割產生的感應電動勢的方向與大小。
評析:對單棒切割問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)針對這個知識考查,可謂東山再起。破解此類問題的關鍵是要理解好動生電動勢公式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,空間有一勻強磁場,一直金屬棒與磁感應強度方向垂直,當它以速度v沿與金屬棒和磁感應強度都垂直的方向運動時,金屬棒兩端的感應電動勢大小為ε。將此金屬棒彎成兩段長度相等且相互垂直的折線,置于與磁感應強度垂直的平面內,當它沿兩段折線
評析:利用等效法處理等效切割長度問題,可以達到化繁為簡的目的。2015年高考的海南卷、天津卷、全國Ⅱ卷都對此種方法的應用有所考查,同學們在平時的學習中一定要加強訓練。
四,電磁阻尼粉墨登場
例4(山東卷)如圖4所示,一均勻金屬圓盤繞通過其圓心且與盤面垂直的軸逆時針勻速轉動。現施加一垂直穿過圓盤的有界勻強磁場,圓盤開始減速。在圓盤減速的過程中,以下說法正確的是(
)。
A.處于磁場中的圓盤部分,靠近圓心處的電勢較高
B.所加磁場越強越易使圓盤停止轉動
c.若所加磁場反向,圓盤將加速轉動
D.若所加磁場穿過整個圓盤,圓盤將勻速轉動
解析:把圓盤沿著半徑方向進行微元分割,則在磁場中每根沿半徑方向的窄條金屬切割磁感線,根據右手定則可知,靠近圓心處的電勢較高,選項A正確。所加磁場越強,磁場中每根窄條金屬所受安培力將越大,安培力充當阻力,形成電磁阻尼,因此越容易使圓盤停止轉動,選項B正確。無論所加磁場正向還是反向,圓盤在磁場中的部分都要受到電磁阻尼而減速,選項C錯誤。處于磁場中的金屬部分相當于電源,處于磁場外的金屬部分相當于外電路,二者形成一個閉合電路,因此磁場中的金屬部分中有電流通過,會受到安培力的作用而減速。若所加磁場穿過整個圓盤,相當于只有電源沒有外電路,圓盤中便沒有電流,圓盤將勻速轉動,選項D正確。答案為ABD。
評析:電磁阻尼原本是電磁感應中一個很不起眼的內容,可是在2015年高考的山東卷、天津卷、浙江卷中都瞄準這個方向進行了考查,這就要求我們在平時的學習中,一定要做到全面、不遺漏。
評析:這是一道電磁感應與磁共振相結合的綜合問題。試題很新穎,但在將磁共振現象作了合理簡化后,難度并不大。本題啟發我們,在平時的學習和日常生活中,一定要重視理論知識的現實應用。