電磁感應(yīng)現(xiàn)象是眾多科學(xué)家經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的觀察和思考，通過(guò)實(shí)驗(yàn)最終發(fā)現(xiàn)的物理現(xiàn)象。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中，利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象可以實(shí)現(xiàn)很多實(shí)際問(wèn)題的求解。在高中物理學(xué)科的學(xué)習(xí)中，我們時(shí)常也會(huì)遇到一些與電磁感應(yīng)現(xiàn)象相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題，如何求解此類(lèi)問(wèn)題呢？下面舉例分析。

一、利用感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件完成對(duì)月球磁場(chǎng)的探測(cè)

情景描述：探月工程是我國(guó)航天事業(yè)中的一項(xiàng)標(biāo)志性工程，在月球探測(cè)第三期工程中，利用機(jī)器人攜帶的探測(cè)分析儀器可以探測(cè)月球上磁場(chǎng)、電場(chǎng)、放射性分布等物理信息。月球磁場(chǎng)的性質(zhì)是月球內(nèi)部構(gòu)造研究的重要依據(jù)。利用磁力儀和電子反射譜儀，可以測(cè)量月球的磁場(chǎng)強(qiáng)度和分布，根據(jù)電子反射譜儀測(cè)定的區(qū)域（包括月球雨海和澄海地區(qū)）月殼磁場(chǎng)的分布情況，通過(guò)觀察反射系數(shù)，可以發(fā)現(xiàn)被觀察區(qū)的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度絕大多數(shù)在1×10^-9 T-5×10^-9 T范圍內(nèi)。

例題：自2004年開(kāi)始，中國(guó)正式開(kāi)展月球探測(cè)工程。在近期開(kāi)展的月球探測(cè)第三期工程中將對(duì)月球進(jìn)行全面探測(cè)。若航天員登月后，想探測(cè)一下月球表面是否有磁場(chǎng)，他手邊有一只靈敏電流表和一個(gè)小線(xiàn)圈，請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并簡(jiǎn)述操作過(guò)程。

解析：要利用一只靈敏電流表和一個(gè)小線(xiàn)圈探測(cè)月球表面是否有磁場(chǎng)，則需運(yùn)用的實(shí)驗(yàn)原理是感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件，即當(dāng)穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生改變時(shí)，回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生。因此實(shí)驗(yàn)步驟是將電流表與線(xiàn)圈組成閉合回路，使線(xiàn)圈沿某一方向運(yùn)動(dòng)，若電流表有示數(shù)，則可判斷月球表面有磁場(chǎng)。

點(diǎn)評(píng)：本題聯(lián)系“月球磁場(chǎng)探測(cè)”命題，考查考生靈活運(yùn)用學(xué)過(guò)的理論分析研究新情景問(wèn)題的探究能力，求解的關(guān)鍵是熟練掌握閉合回路內(nèi)磁通量發(fā)生變化是產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。

二、利用渦流修復(fù)金屬制品裂紋、修補(bǔ)青銅器文物等

情景描述：電磁感應(yīng)作用在金屬內(nèi)部感生的電流猶如水中漩渦，因此被稱(chēng)為渦流。利用渦流可修復(fù)金屬制品裂紋、修補(bǔ)青銅器文物等。鄭州金屬設(shè)備廠(chǎng)生產(chǎn)的“金屬工件修補(bǔ)機(jī)”通過(guò)對(duì)工件進(jìn)行無(wú)熱堆焊，可保證工件的完好性。渦流使金屬裂紋處發(fā)熱，進(jìn)行焊接，電流充分滲透到工件材料中，產(chǎn)生極強(qiáng)的結(jié)合力，修復(fù)精度高，工作過(guò)程中無(wú)任何污染。

例題：圖1所示是一塊透明的玉石，它的中央有一個(gè)金屬環(huán)，半徑為r，電阻為R，由于當(dāng)初制作時(shí)的問(wèn)題，金屬環(huán)表面有多處裂紋?，F(xiàn)要在不破壞玉石的情況下，使金屬環(huán)處于熔融狀態(tài)，從而消去裂紋，且不影響觀賞效果，可采用電磁感應(yīng)加熱的辦法，為了減少熱的傳遞對(duì)玉石造成的破壞，要求在△t時(shí)間內(nèi)完成熔融。已知該金屬環(huán)達(dá)到熔點(diǎn)需要吸收的熱量為Q，不計(jì)熱損失，則所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率應(yīng)為多少？

點(diǎn)評(píng)：本題以利用渦流修復(fù)金屬制品裂紋為背景命題，對(duì)考生的建模能力提出了較高的要求。只要找到了磁感應(yīng)強(qiáng)度與熱量的聯(lián)系式，就找到了求解本題的切人點(diǎn)。

總之，隨著高考改革的不斷推進(jìn)，高中物理學(xué)科的命題多以生活生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題為背景，這就要求同學(xué)們?cè)谄綍r(shí)的學(xué)習(xí)中要注意物理知識(shí)的綜合應(yīng)用，全方位聯(lián)想，逐步培養(yǎng)自身的信息整合能力等綜合素養(yǎng)。

作者單位：山東省單縣第一中學(xué)