10.2法拉第电磁感应定律及其应用—高考物理总复习专题课件
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201910.2法拉第电磁感应定律 及其应用教育精品.ppt
B
解析 答案
-12-
命题点一 命题点二 命题点三
法拉第电磁感应定律的应用
������
1.磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ 、磁通量的变化率 Δ������ 的比较
物理量
磁通量 Φ 某时刻穿过
磁通量的变化量 ΔΦ 某段时间内穿过某
磁通量的变化
率������Φ
������t
穿过某个面的
意义 某个面的磁 个面的磁通量变化 磁通量变化的
(1)通过电阻R1的电流大小和方向; (2)通过电阻R1的电荷量q。
-15-
命题点一 命题点二 命题点三
答案:(1)���������3���0������π���������0���22,方向从 b 到 a
(2)������
������0 π ������2 2 ������1 3������������0
q=It1=������
������0π������2 2������1。
3������ ������0
思维点拨(1)B-t图象为一条倾斜直线,表示磁场均匀变化,即变化
率恒定。
(2)本题应区分磁场的面积和线圈的面积。
命题点一 命题点二 命题点三
-16-
应用法拉第电磁感应定律应注意的三个问题
1.公式E=n
Δ ������
������0
由闭合电路欧姆定律可知流过电��
=
������ ������0π ������22 3������������0
再根据楞次定律可以判断,流过电阻R1的电流方向应由b到a。
(2)0~t1
时间内通过电阻
R1
的电荷量为
第2节 法拉第电磁感应 定律 及其应用
-2-
高中物理精品课件：法拉第电磁感应定律及其应用
H。
10-6
2.涡流
当线圈中的电流发生变化时,在它附近的任何导体中都会产生感应电流,这
种电流看起来像水的漩涡,所以叫涡流。
3.电磁阻尼
导体在磁场中运动时,感应电流会使导体受到安培力,安培力的方向总是
阻碍 导体的运动。
4.电磁驱动
如果磁场相对于导体转动,在导体中会产生
到安培力而运动起来。
感应电流
使导体受
第2节
法拉第电磁感应定律及其应用
一、法拉第电磁感应定律
1.法拉第电磁感应定律
(1)内容:感应电动势的大小跟穿过这一电路的 磁通量的变化率 成正比。
感应电动势与匝数有关
(2)公式:E=n
,其中n为线圈匝数。
(3)感应电流与感应电动势的关系:遵守闭合电路的
欧姆
定律,即I= + 。
2.导体切割磁感线的情形
场区内从b到c匀速转动时,回路中始终有电流,则此过程中,下列说法正确
的有(
) 答案 AD
A.杆OP产生的感应电动势恒定
B.杆OP受到的安培力不变
C.杆MN做匀加速直线运动
D.杆MN中的电流逐渐减小
6.如图所示,半径为R的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中,磁感应
强度为B,方向垂直于纸面向内。一根长度略大于导轨直径的导体棒MN以
B.金属框中电流的电功率之比为4∶1
C.金属框中产生的焦耳热之比为4∶1
D.金属框ab边受到的安培力方向相同
答案 B
素养点拨1.应用法拉第电磁感应定律解题的一般步骤
(1)分析穿过闭合电路的磁场方向及磁通量的变化情况;
(2)利用楞次定律确定感应电流的方向;
(3)灵活选择法拉第电磁感应定律的不同表达形式列方程求解。
法拉第电磁感应定律及其应用—高考物理总复习优质PPT课件
典例 如图所示，将一根绝缘硬金属导线弯曲成一 个完整的正弦曲线形状，它通过两个小金属环 a、b 与长 直金属杆导通，图中 a，b 间距离为 L，导线组成的正弦 图形顶部或底部到杆的距离都是 d.右边虚线范围内存在 磁感应强度大小为 B、方向垂直于弯曲导线所在平面的匀 强磁场，磁场区域的宽度为34L，现在外力作用下导线沿 杆以恒定的速度 v 向右运动，t＝0 时刻 a 环刚从 O 点进 入磁场区域，则下列说法正确的是( )
获取信息
稳定后L相当于导线，A被短路 后熄灭
开始充电瞬间，导通，可近似短 路
电容充电完毕——断路L通电自感 电动势为零，短路
解析：S 闭合瞬间，C 充电，B 被短路不亮，L 通电
产生自感电动势，阻碍电流增大，电流很小，A 中电流较
大，瞬间亮；S 闭合足够长时间，C 充电完毕，断路，B
变亮，L 自感电动势为零，短路，电流较大设为 I0，A 熄
程中，有逆时针的电流
C．保持半径不变，使磁场随时间按 B＝kt 变化，线 圈中的电流为kπRr2
D．保持半径不变，使磁场随时间按 B＝kt 变化，线 圈中的电流为2kRπr2
[思维点拨] 磁通量有正负，磁通量变化率 E＝nΔΔΦt . 解析：保持磁场不变，线圈的半径由 2r 变到 3r 的过
程中，穿过线圈的磁通量不变，所以在线圈中没有感应电
S闭合时，线圈产生自感电动势，阻碍电流的增大，使流过A1灯的电流比流过A2灯的电流增加得慢
开始充电瞬间，导通，可近似短路
第稳十定章 后L相电当磁于感导应线，A被短路后熄B灭．保持磁场不变，线圈的半径由 2r 变到 0.5r 的过
S闭合时，线圈产生自感电动势，阻碍电流的增大，使流过A1灯的电流比流过A2灯的电流增加得慢
物理高三总复习 课件10.2法拉第电磁感应定律 2
体棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置
的俯视图如图所示．整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度
的大小为B，方向竖直向下．在内圆导轨的C点和外圆导轨的D
点之间接有一阻值为R的电阻(图中未画出)．直导体棒在水平外
力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与
导轨保持良好接触．设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导
则( A ) A．Q1>Q2， q1＝q2
B．Q1>Q2， q1>q2 C．Q1＝Q2，q1＝q2 探究】
例2.[2015·安徽卷] 如图所示，abcd为水平放置的平行“匚”形 光滑金属导轨，间距为l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场， 磁感应强度大小为B，导轨电阻不计．已知金属杆MN倾斜放置， 与导轨成θ角，单位长度的电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行
r
【考点探究】 例1.[2013·天津卷] 如图所示，纸面内有一矩形导体闭合
线框abcd，ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边 界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场， 两次速度大小相同，方向均垂直于MN.第一次ab边平行 MN进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横 截面的电荷量为q1；第二次bc边平行MN进入磁场，线框 上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，
【思考讨论】
1.如图所示，把一块金属板折成“”形的金属槽MNPQ，竖直放置
在方向垂直纸面向外、大小为B的匀强磁场中，并以速率v1水平
向左匀速运动．一带电微粒从槽口左侧以速度v2射入，恰能做匀
速圆周运动，下列说法正确的是 ( C )．
A．微粒带正电
B．微粒的比荷
q m
Bv1 g
高考物理专题：法拉第电磁感应定律综合运用(复习知识)
高考物理专题：法拉第电磁感应定律综合运用一、基础知识1、ε=BLv ——当长L 的导线，以速度v ，在匀强磁场B 中，垂直切割磁感线，其两端间感应电动势的大小为ε2、εφ=n t ·∆∆，该式普遍适用于求平均感应电动势，只与线圈匝数和磁通量的变化率有关3、εω=122BL 当长为L 的导线，以其一端为轴，在垂直匀强磁场B 的平面内，以角速度ω匀速转动时，其两端感应电动势为ε。
4、 εωm n B S =···——面积为S 的纸圈，共n 匝，在匀强磁场B 中，以角速度ω匀速转坳，其转轴与磁场方向垂直，则当线圈平面与磁场方向平行时，线圈两端有最大有感应电动势εm二、基本类型题型1、法拉第电磁定律与电学的结合把切割磁感应线的导体棒当作是电源，结合串并联的规律求解。
练1：固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd 各边长为L ，其中ab 是一段电阻为R的均匀电阻丝，其余三边均为电阻可以忽略的铜线，磁感应强度为B ，方向垂直纸面向里，现有一段与ab 完全相同的电阻丝PQ 架在导线框上(如图l 所示），以恒定的速度v 从ad 滑向bc ，当PQ 滑过L/3的距离时，通过aP 段电阻丝的电流强度是多大？方向？练2：如图所示，水平面上有两根相距0.5m 的足够长的平行金属导轨MN 和PQ ，它们的电阻可忽略不计，在M 和P 之间接有阻值为R 的定值电阻，导体棒ab 长l ＝0.5m ，其电阻为r ，与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B ＝0.4T ，现使ab以v ＝10m ／s 的速度向右做匀速运动.(1)ab 中的感应电动势多大? (2)ab 中电流的方向如何? (3)若定值电阻R ＝Ω0.3,导体棒的电阻r ＝Ω0.1则电路中的电流多大?（力电）题型2：法拉第电磁定律与力学的结合练1：质量为m 、长度为L 的导体棒MN 静止在水平导轨上，通过MN 的电流为I ，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向与导轨平面成θ角斜向下，如图所示，求MN棒受到的支持力和摩擦力。
高考物理一轮总复习第11章电磁感应第2节法拉第电磁感应定律及其应用课件
q=It= t=
t=
Δ
,因在 0~0.2 s 与 0.2~0.6 s 的
时间内,磁感应强度随时间的变化量的绝对值 ΔB 相同,故通过金属框的电荷
量之比为 1∶1,A 错误;金属框中电流的电功率
1
2
=
2 2
1 2
=
4
,B
1
正确;金属框中产生的焦耳热
2
P=
=
1
Q=Pt,得
2
Δ 2
=
1 1
2 2
=
(Δ)2
,所以
2
=
2
,C
1
错误;在
0~0.2 s 与 0.2~0.6 s 时间内,通过金属框的电流方向相反,所以金属框 ab 边受
到安培力方向相反,D 错误。
2.(2022全国甲卷)三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框,正方形线框
的边长与圆线框的直径相等,圆线框的半径与正六边形线框的边长相等,如
。
2
2
64
1 1
Q= ×( 0 2 +mgh)
4 2
增素能 精准突破
考点一
法拉第电磁感应定律的应用[师生共研]
1.磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ、磁通量的变化率
的比较
物理量
磁通量Φ
磁通量的变化量 ΔΦ
Φ
磁通量的变化率 t
意义
某时刻穿过某
个面的磁感线
的条数
某段时间内穿过某个
面的磁通量变化多少
Δ
Δ
Δ 2
Δ
E=n =n S=n πr ,因
Δ
Δ
高考物理专题复习精品课件：法拉第电磁感应定律
要点· 疑点· 考点
3.若导体棒绕某一固定转轴切割磁感 线时，虽然棒上各点的切割速度并不相同， 但可用棒中点的速度等效替代切割速度， 常用公式E=BLv中. 4.公式中的L为有效切割长度，即垂 直于B、垂直于v且处于磁场中的直线部分 长度；此公式是法拉第电磁感应定律在导 体切割磁感线时的具体表达式.
延伸· 拓展
(1)从初始至两棒达到速度相同的过程中， 两棒总动量守恒，有：mv0=2mv;根据能量守恒， 整个过程中产生的总热量为：Q=(1/2)mv0２(1/2)(2m)v２=(1/4)mv２０；
(2)设ab棒的速度变为初速度的3/4时，cd 棒的速度为v′，则由动量守恒可知：mv０ =m(3/4)v０+mv′；且回路中的感应电动势和 感应电流分别为：E=BL[(3/4)v0-v′]， I=E/2R;且此时cd棒所受安培力：F=BIL,cd的 加速度a=F/m；综合以上各式，可得 a=B2L2v0/(4mR).
力F向右拉导体ef时， 导体杆最后匀速滑动， 求匀速滑动时的速度.
图12-3-7
能力· 思考· 方法
【解析】当导体杆向右滑动时，通过回路efcb 的磁通量将发生变化，从而在回路中产生感应 电动势E和感应电流I.设导体杆做匀速运动时 的速度为v，根据法拉第电磁感应定律和欧姆 定律可知：
E=Blv、I=E/R;而磁场对导体杆的作用力为 F安=BlI,且有F=F安，解得匀速滑动时的速度为： v=FR/B2l2.
延伸· 拓展
【解析】当ab棒向cd棒运动时，两棒和导 轨构成的回路面积变小，磁通量发生变化，于 是产生感应电流，ab棒受到与运动方向相反的 安培力作用做减速运动，cd棒则在安培力作用 下做加速运动，在ab棒的速度大于cd的速度时， 回路总有感应电流，ab棒继续减速，cd棒继续 加速，两棒速度达到相同后，回路面积保持不 变，磁通量不变化，不产生感应电流，两棒以 相同的速度v做匀速运动.
《法拉第电磁感应定律》ppt课件
研究新材料和新技术在法拉第电磁感应定律中的应用，如 超导材料、纳米材料、石墨烯等，探索其在提高电磁感应 效应和推动技术革新方面的潜力。
数值模拟与实验验证
加强数值模拟和实验验证在法拉第电磁感应定律研究中的 应用，提高研究的准确性和可靠性，为未来的应用和拓展 提供有力支持。
感谢您的观看
THANKS
电磁感应现象不仅在理论上揭示 了电与磁之间的内在联系，而且 在实践中有着广泛的应用，如发 电机、变压器、感应马达等。
感应电动势
感应电动势是指由于电磁感应现象而在导体中产生的电动势。
当导体在磁场中作切割磁感线运动时，导体中的自由电子受到洛伦兹力 作用，导致电子定向移动，从而在导体两端产生电势差，即感应电动势。
发电机的原理
总结词
发电机的工作原理是法拉第电磁感应定律的重要应用 ，通过磁场和导线的相对运动产生感应电动势，进而 产生电流。
详细描述
发电机的基本构造包括磁场和导线，当磁场和导线发 生相对运动时，导线中会产生感应电动势。这个电动 势的大小与磁场的磁感应强度、导线切割磁力线的速 度以及导线与磁场之间的夹角有关。根据法拉第电磁 感应定律，感应电动势的大小等于磁通量变化率与线 圈匝数的乘积。发电机通过不断变化的磁场和导线的 相对运动来产生持续的电流，为人类生产和生活提供 电力。
楞次定律
总结词
楞次定律是法拉第电磁感应定律的推论，它描述了感 应电流的方向与磁通量变化之间的关系。当磁通量增 加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反；当磁通量 减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同。
详细描述
楞次定律是法拉第电磁感应定律的一个重要推论。它指 出当磁通量发生变化时，导线中会产生感应电流，并且 这个电流的磁场会阻碍磁通量的变化。具体来说，当穿 过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向 相反，以减小线圈中的磁通量；当磁通量减少时，感应 电流的磁场与原磁场方向相同，以增加线圈中的磁通量 。楞次定律是解释电磁感应现象的重要依据，对于理解 发电机、变压器等设备的原理具有重要意义。
数值模拟与实验验证
加强数值模拟和实验验证在法拉第电磁感应定律研究中的 应用，提高研究的准确性和可靠性，为未来的应用和拓展 提供有力支持。
感谢您的观看
THANKS
电磁感应现象不仅在理论上揭示 了电与磁之间的内在联系，而且 在实践中有着广泛的应用，如发 电机、变压器、感应马达等。
感应电动势
感应电动势是指由于电磁感应现象而在导体中产生的电动势。
当导体在磁场中作切割磁感线运动时，导体中的自由电子受到洛伦兹力 作用，导致电子定向移动，从而在导体两端产生电势差，即感应电动势。
发电机的原理
总结词
发电机的工作原理是法拉第电磁感应定律的重要应用 ，通过磁场和导线的相对运动产生感应电动势，进而 产生电流。
详细描述
发电机的基本构造包括磁场和导线，当磁场和导线发 生相对运动时，导线中会产生感应电动势。这个电动 势的大小与磁场的磁感应强度、导线切割磁力线的速 度以及导线与磁场之间的夹角有关。根据法拉第电磁 感应定律，感应电动势的大小等于磁通量变化率与线 圈匝数的乘积。发电机通过不断变化的磁场和导线的 相对运动来产生持续的电流，为人类生产和生活提供 电力。
楞次定律
总结词
楞次定律是法拉第电磁感应定律的推论，它描述了感 应电流的方向与磁通量变化之间的关系。当磁通量增 加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反；当磁通量 减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同。
详细描述
楞次定律是法拉第电磁感应定律的一个重要推论。它指 出当磁通量发生变化时，导线中会产生感应电流，并且 这个电流的磁场会阻碍磁通量的变化。具体来说，当穿 过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向 相反，以减小线圈中的磁通量；当磁通量减少时，感应 电流的磁场与原磁场方向相同，以增加线圈中的磁通量 。楞次定律是解释电磁感应现象的重要依据，对于理解 发电机、变压器等设备的原理具有重要意义。
专题二 法拉第电磁感应定律的应用(课件)高二物理(人教版2019选择性必修第二册)
求此时 ab 杆中的电流及其加速度的大小。
(3)求在下滑过程中，ab 杆可以达到的速度最大值。
04 典例分析
答案：
(1)见解析图
(2)BRlv
gsin θ－B2l2v mR
(3)mgBR2sli2n θ
解析：(1)如图所示，ab 杆受重力 mg，竖直向下；支持力 FN，
垂直导轨平面向上；安培力 F，沿导轨平面向上。
2.制约关系
导体运动 切割磁感线
v变化
E=BLv F安变化
I E R总
F安=BIL
F安的大小与速度大小有关
F合变化
a变化
02 电磁感应现象中的能量分析
1．能量转化的过程分析 电磁感应的实质是不同形式的能量转化的过程，而能量的转化是通 过安培力做功实现的。安培力做功使得电能转化为其他形式的能(通 常为内能)，克服安培力做功，则是其他形式的能(通常为机械能)转 化为电能的过程。
01 电磁感应中的电荷量问题
闭合回路中磁通量发生变化时，电荷发生定向移动而形成感应电流，在Δt
内通过某一截面的电荷量(感应电荷量)
q＝I·Δt
I＝RE总
E＝n
ΔΦ Δt
q I t
E
n t t
t n
R总
R总
R总
(1)由上式可知，通过某一截面的感应电荷量q仅由线圈匝数n、回路电阻R和磁
通量的变化量ΔΦ决定，与时间长短无关。 (2)求解电路中通过的电荷量时，I、E 均为平均值.
2.判断感应电流和感应电动势的方向，都是利用相当于电源的部 分根据右手定则或楞次定律判定的。实际问题中应注意外电路电 流由高电势流向低电势，而内电路则相反。
02 对电路的理解
1.内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈，外电路由 电阻、电容等电学元件组成。
(3)求在下滑过程中，ab 杆可以达到的速度最大值。
04 典例分析
答案：
(1)见解析图
(2)BRlv
gsin θ－B2l2v mR
(3)mgBR2sli2n θ
解析：(1)如图所示，ab 杆受重力 mg，竖直向下；支持力 FN，
垂直导轨平面向上；安培力 F，沿导轨平面向上。
2.制约关系
导体运动 切割磁感线
v变化
E=BLv F安变化
I E R总
F安=BIL
F安的大小与速度大小有关
F合变化
a变化
02 电磁感应现象中的能量分析
1．能量转化的过程分析 电磁感应的实质是不同形式的能量转化的过程，而能量的转化是通 过安培力做功实现的。安培力做功使得电能转化为其他形式的能(通 常为内能)，克服安培力做功，则是其他形式的能(通常为机械能)转 化为电能的过程。
01 电磁感应中的电荷量问题
闭合回路中磁通量发生变化时，电荷发生定向移动而形成感应电流，在Δt
内通过某一截面的电荷量(感应电荷量)
q＝I·Δt
I＝RE总
E＝n
ΔΦ Δt
q I t
E
n t t
t n
R总
R总
R总
(1)由上式可知，通过某一截面的感应电荷量q仅由线圈匝数n、回路电阻R和磁
通量的变化量ΔΦ决定，与时间长短无关。 (2)求解电路中通过的电荷量时，I、E 均为平均值.
2.判断感应电流和感应电动势的方向，都是利用相当于电源的部 分根据右手定则或楞次定律判定的。实际问题中应注意外电路电 流由高电势流向低电势，而内电路则相反。
02 对电路的理解
1.内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈，外电路由 电阻、电容等电学元件组成。
2023版高考物理一轮总复习专题10电磁感应第2讲法拉第电磁感应定律自感涡流课件
例1 (2021年广东卷)(多选)如图所示，水平放置足够长光滑金属导
轨abc和de，ab与de平行，bc是以O为圆心的圆弧导轨，圆弧be左侧和扇
形Obc内有方向如图的匀强磁场，金属杆OP的O端与e点用导线相接，P
端 与 圆 弧 bc 接 触 良 好 ， 初 始 时 ， 可 滑 动 的 金 属 杆 MN 静 止 在 平 行 导 轨
AB、CD相距l＝0.50 m，AC间接一电阻R＝0.20 Ω，MN到AC的距离L＝
0.40 m，整个装置放在方向垂直于导轨平面的磁场中．导体棒MN垂直
放在导轨上，既能固定也能无摩Fra bibliotek地沿导轨滑动，导轨的电阻均可忽略
不计，导体棒的电阻也为0.20 Ω，则有 A．若导体棒向右滑动，则N端电势高
()
B．若磁场是B＝0.40 T的匀强磁场，则当
4．[自感]如图所示电路，D1和D2是两个相同的小灯泡，L是一个自 感系数相当大的线圈，其直流电阻与R相同，由于存在自感现象，在开
关S接通和断开时，灯泡D1和D2亮暗的先后顺序是 A．接通时D1灯先达最亮，断开时D1灯后暗 B．接通时D2灯先达最亮，断开时D2灯后暗 C．接通时D1灯先达最亮，断开时D1灯先暗 D．接通时D2灯先达最亮，断开时D2灯先暗 【答案】A
()
A．在 0～t0 和 t0～2t0 内，导体棒受到导轨的摩擦力方向相同 B．在 t0～2t0 内，通过电阻 R 的电流方向为 P→Q C．在 0～t0 内，通过电阻 R 的电流大小为2RBt00S D．在 0～2t0 内，通过电阻 R 的电荷量为BR0S
【答案】D
【解析】由图乙可知，0～t0 内磁感应强度减小，穿过回路的磁通量 减小，由楞次定律可知为阻碍磁通量的减少，导体棒应具有向右的运动 趋势，导体棒受到向左的摩擦力；在 t0～2t0 内，穿过回路的磁通量增加， 为了阻碍磁通量的增加，导体棒有向左的运动趋势，导体棒受到向右的 摩擦力，在两段时间内摩擦力方向相反，故 A 错误．由图乙所示图像， 可知在 t0～2t0 内磁感应强度增大，穿过闭合回路的磁通量增大．
高考物理一轮总复习课件：112法拉第电磁感应定律及其应用
(2)瞬时性：若v为瞬时速度，则E为相应的瞬时感应电动势．
(3)有效性：公式中的L为导体切割磁感线的有效长度．如下图中，棒的有效长 度为ab间的距离．
(4)相对性：E＝Blv中的速度v是导体相对磁场的速度，若磁场也在运动，应注 意速度间的相对关系．
例 2 (多选)如右图所示，两根足够长、电阻不计且相距L＝0.2 m的平行金属 导轨固定在倾角θ＝37°的绝缘斜面上，顶端接有一盏额定电压U＝4 V的小灯泡，两 导轨间有一磁感应强度大小B＝5 T、方向垂直斜面向上的匀强磁场．今将一根长为 2L、质量m＝0.2 kg、电阻r＝1.0 Ω的金属棒垂直于导轨放置在顶端附近无初速度释 放、金属棒与导轨接触良好，金属棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.25，已知金属棒下 滑到速度稳定时，小灯泡恰能正常发光，重力加速度g取10 m/s2，sin37°＝0.6， cos37°＝0.8，则( )
二、自感和涡流 1．自感现象 当一个线圈中的电流发生变化时，它产生的变化的磁场不仅在邻近的电路中激 发出感应电动势，同样也在它本身激发出感应电动势，这种由于导体本身电流发生 变化而产生的电磁感应现象叫自感现象． 2．自感电动势 (1)定义：在 自感现象 中产生的感应电动势． (2)自感系数L ①相关因素：与线圈的 长度 、形状、匝数 以及是否有铁芯有关． ②单位：亨利(H)，1 mH＝ 10－3 H,1 μH＝ 10－6 H.
(3)I＝Er ＝0.5 A F安＝nBIL F安＋F线＝mg 联立解得F线＝1.2 N. (4)由q＝It得q＝0.5×6 C＝3 C. 【答案】 (1)逆时针 (2)0.25 W (3)1.2 N (4)3 C
提分秘笈 法拉第电磁感应定律解题技巧
1．公式 E＝nΔΔΦt 是求解回路某段时间内平均电动势的最佳选择． 2．用公式 E＝nSΔΔBt 求感应电动势时，S 为线圈在磁场范围内的有效面积． 3．通过回路截面的电荷量 q 仅与 n、ΔΦ 和回路总电阻 R 总有关，与时间长短无 关，推导如下：q＝ I Δt＝ΔnΔtRΦ总·Δt＝nRΔ总Φ.
(3)有效性：公式中的L为导体切割磁感线的有效长度．如下图中，棒的有效长 度为ab间的距离．
(4)相对性：E＝Blv中的速度v是导体相对磁场的速度，若磁场也在运动，应注 意速度间的相对关系．
例 2 (多选)如右图所示，两根足够长、电阻不计且相距L＝0.2 m的平行金属 导轨固定在倾角θ＝37°的绝缘斜面上，顶端接有一盏额定电压U＝4 V的小灯泡，两 导轨间有一磁感应强度大小B＝5 T、方向垂直斜面向上的匀强磁场．今将一根长为 2L、质量m＝0.2 kg、电阻r＝1.0 Ω的金属棒垂直于导轨放置在顶端附近无初速度释 放、金属棒与导轨接触良好，金属棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.25，已知金属棒下 滑到速度稳定时，小灯泡恰能正常发光，重力加速度g取10 m/s2，sin37°＝0.6， cos37°＝0.8，则( )
二、自感和涡流 1．自感现象 当一个线圈中的电流发生变化时，它产生的变化的磁场不仅在邻近的电路中激 发出感应电动势，同样也在它本身激发出感应电动势，这种由于导体本身电流发生 变化而产生的电磁感应现象叫自感现象． 2．自感电动势 (1)定义：在 自感现象 中产生的感应电动势． (2)自感系数L ①相关因素：与线圈的 长度 、形状、匝数 以及是否有铁芯有关． ②单位：亨利(H)，1 mH＝ 10－3 H,1 μH＝ 10－6 H.
(3)I＝Er ＝0.5 A F安＝nBIL F安＋F线＝mg 联立解得F线＝1.2 N. (4)由q＝It得q＝0.5×6 C＝3 C. 【答案】 (1)逆时针 (2)0.25 W (3)1.2 N (4)3 C
提分秘笈 法拉第电磁感应定律解题技巧
1．公式 E＝nΔΔΦt 是求解回路某段时间内平均电动势的最佳选择． 2．用公式 E＝nSΔΔBt 求感应电动势时，S 为线圈在磁场范围内的有效面积． 3．通过回路截面的电荷量 q 仅与 n、ΔΦ 和回路总电阻 R 总有关，与时间长短无 关，推导如下：q＝ I Δt＝ΔnΔtRΦ总·Δt＝nRΔ总Φ.
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①
②
③
④
A．图①中，回路中产生的感应电动势恒定不变
B．图②中，回路中产生的感应电动势一直在变大
C．图③中，回路中在 0～t1 时间内产生的感应电动 势小于在 t1～t2 时间内产生的感应电动势
D．图④中，回路中产生的感应电动势先变小后变大
解析：图①中回路 Φ 恒定不变，即 ΔΦ＝0，无电动 势产生，故 A 错误；由图②可知：ΔΔΦt 为定值，由法拉第 电磁感应定律，E＝nΔΔΦt 可知产生的感应电动势恒定不 变，故 B 错误；由图③可知：0～t1 比 t1～t2 时间段内斜 率大，产生的感应电动势大，故 C 错误；由图④可知：ΔΔΦt (即 Φ-t 图像斜率)先变小再变大，故感应电动势先变小后 变大，故 D 正确．
第十章 电磁感应
第二节 法拉第电磁感应定律及其应用
一、法拉第电磁感应定律 1．感应电动势 (1)概念：在电磁感应现象中产生的电动势． (2)产生条件：穿过回路的磁通量发生改变，与电路 是否闭合无关． (3)方向判断：感应电动势的方向用楞次定律或右手 定则判断．
2．法拉第电磁感应定律 (1)内容：感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通 量的变化率成正比． (2)公式：E＝nΔΔΦt ，其中 n 为线圈匝数． 3．导体切割磁感线的情形 (1)垂直切割：E＝Blv． (2)倾斜切割：E＝Blvsin θ，其中 θ 为 v 与 B 的夹角． (3)旋转切割(以一端为轴)：E＝12Bl2ω．
A．增加线圈的匝数
B．提高交流电源的频率
C．将金属杯换为瓷杯
D．取走线圈中的铁芯 答案：AB
10.2 法拉第电磁感应定律及其应用—2021 届高考 物理总 复习（ 选择性 考试） 专题课 件 (共44张PPT)
考点一 法拉第电磁感应定律的理解与应用 1.感应电动势的决定因素 (1)由 E＝nΔΔΦt 知，感应电动势的大小由穿过电路的磁 通量的变化率ΔΔΦt 和线圈匝数 n 共同决定的，磁通量 Φ 较大 或磁通量的变化量 ΔΦ 较大时，感应电动势不一定较大． (2)ΔΔΦt 为单匝线圈产生的感应电动势大小． (3)ΔΔΦt 对应 Φ-t 图线上某点切线的斜率．
末－Φ
初
，
E
＝
n
B2S2－B1S1 Δt
≠
ΔBΔS n Δt .
10.2 法拉第电磁感应定律及其应用—2021 届高考 物理总 复习（ 选择性 考试） 专题课 件 (共44张PPT)
典例 (多选)(2019·江苏常州模拟)如 图所示，半径为 2r 的弹性螺旋线圈内有垂 直纸面向外的圆形匀强磁场区域，磁场区 域的半径为 r，已知弹性螺旋线圈的电阻为 R，线圈与磁场区域共圆心，则以下说法中正确的是( )
10.2 法拉第电磁感应定律及其应用—2021 届高考 物理总 复习（ 选择性 考试） 专题课 件 (共44张PPT)
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10.2 法拉第电磁感应定律及其应用—2021 届高考 物理总 复习（ 选择性 考试） 专题课 件 (共44张PPT)
2．(多选)(2019·河南商丘期末)如图所示，在线圈上 端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分 钟，杯内的水沸腾起来．若要缩短上述加热时间，下列措 施可行的有( )
10.2 法拉第电磁感应定律及其应用—2021 届高考 物理总 复习（ 选择性 考试） 专题课 件 (共44张PPT)
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3．涡流 (1)涡流：块状金属放在变化的磁场中，或者让它在 磁场中运动时，金属块内产生的漩涡状感应电流． (2)产生原因：金属块内磁通量变化→感应电动势→ 感应电流． (3)涡流的利用：冶炼金属的高频感应炉利用炉内金 属中涡流产生焦耳热使金属熔化；家用电磁炉也是利用涡 流原理制成的． (4)涡流的减少：各种电机和变压器中，用涂有绝缘 漆的硅钢片叠加成的铁芯，以减少涡流．
4．反电动势 (1)概念：电动机转动时，线圈中也会产生感应电动 势，这个感应电动势总要削弱电源电动势的作用，我们 把这个电动势称为反电动势． (2)作用：反电动势阻碍电动机线圈的转动．
1．穿过某闭合回路的磁通量 Φ 随时间 t 变化的图象 分别如图中①～④所示，下列关于该回路中的感应电动势 的论述，正确的是( )
A．保持磁场不变，线圈的半径由 2r 变到 3r 的过程 中，有顺时针的电流
B．保持磁场不变，线圈的半径由 2r 变到 0.5r 的过 程中，有逆时针的电流
10.2 法拉第电磁感应定律及其应用—2021 届高考 物理总 复习（ 选择性 考试） 专题课 件 (共44张PPT)
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答案：D
二、自感和涡流 1．自感现象 由于通过导体自身的电流变化而产生的电磁感应现象． 2．自感电动势 (1)定义：在自感现象中产生的感应电动势． (2)表达式：E＝LΔΔIt． (3)自感系数 L：①相关因素：与线圈的大小、形状、匝数 以及是否有铁芯等因素有关． ②单位：亨利(H)，1 mH＝10－3H，1 μH＝10－6H.
2．法拉第电磁感应定律的三种情况 (1)回路与磁场垂直的面积 S 不变，磁感应强度发生 变化，则 ΔΦ＝ΔB·S，E＝nΔΔBt ·S. (2)磁感应强度 B 不变，回路与磁场垂直的面积发生 变化，则 ΔΦ＝B·ΔS，E＝nBΔΔSt .
(3)磁通量的变化是由面积和磁场变化共同引起的，
Байду номын сангаас
则根据定义求，ΔΦ＝Φ