第11章 第2课时 法拉第电磁感应定律 自感和涡流(基础课时)

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4． 穿 过 某 闭 合 回 路 的 磁 通 量 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( D )
Φ 随时间 t 变 化 的 图 象 分 别 如
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2
1 E ＝ Bl v ＝ 2 1 lω. 2
ω平 均 速 度 取 中 点 位 置 线 速 度
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二 、 自 感 和 涡 流 1．自 感 现 象 ) 1 ( 概 念 ： 由 于 导 体 本 身 的 称 为 自 感 ． ) 2 ( 自 感 电 动 势 ①定 义 ： 在 自 感 现 象 中 产 生 的 感 应 电 动 势 叫 做 ΔI L Δt ②表 达 式 ： E＝ ______.
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欧姆 ________
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2．导 体 切 割 磁 感 线 的 情 形 ) 1 ( 若 B、 l、 v 相 互 垂 直 ， 则 ) 2 ( E＝ Blv n is E＝ ______ Blv .
θ，θ 为 运 动 方 向 与 磁 感 线 方 向 的 夹 角 ．
) 3 ( 导 体 棒 在 磁 场 中 转 动 ： 导 体 棒 以 端 点 为 轴 ， 在 匀 强 磁 场 中 垂 直 于 磁 感 线 方 向 匀 速 转 动 产 生 感 应 电 动 势 Bl
电流 变 ______ 化 而 产 生 的 电 磁 感 应 现 象
自感电动势 ． _ _ _ _ _ _
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) 3 ( 自 感 系 数 ①相 关 因 素 ： 与 线 圈 的 铁芯有关． ②单 位 ： 亨 利
L
大小 、形状、 ______ _ _ _ _ 匝数 以 及 是 否 有
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q 仅与 n、 ΔΦ 和回路总 .推导如下：
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题组冲关 [1－1]如图所示，一正方形线圈的匝数为 n，边长为 a，线圈平面与匀强磁场垂直，且 一半处在磁场中．在 Δt 时间内，磁感应强度 的方向不变，大小由 B 均匀地增大到 2B.在此 过程中，线圈中产生的感应电动势为( B ) Ba2 A. 2Δt nBa2 C. Δt
起 来 ． 交 流 感 应 电 动 机 就 是 利 用
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电磁驱动 ______________ 的 原 理 工 作 的 ．
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自 我 诊 断 1． 判 断 下 列 说 法 是 否 正 确 ) 1 ( 线 圈 中 磁 通 量 越 大 ， 产 生 的 感 应 电 动 势 越 大 ． ) 2 ( 线 圈 中 磁 通 量 变 化 越 大 ， 产 生 的 感 应 电 动 势 越 大 ． ) 3 ( 线 圈 中 磁 通 量 变 化 越 快 ， 产 生 的 感 应 电 动 势 越 大 ． ) 4 ( 线 圈 中 的 电 流 越 大 ， 自 感 系 数 也 越 大 ． (× ) (× ) (× ) (√ )
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轻 质 细 线 吊 着 一 质 量 为 m＝0.42 kg、 边长为 L＝1 m、
匝数 n＝10 的正方形线圈，其总电阻为 r＝1 Ω.在线圈的中间位 置以下区域分布着磁场，如图甲所示．磁场方向垂直纸面向里， 磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示．(g＝10 m/s2)
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ΔB 解析：选 B.由题意可知 ＝k，导体圆环中产生的感应电动 Δt ΔΦ ΔB ΔB 2 势 E＝ ＝ · S＝ ·πr ，因 ra∶rb＝2∶1，故 Ea∶Eb＝4∶1； Δt Δt Δt 由楞次定律知感应电流的方向均沿顺时针方向，选项 B 正确．
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3． 如 图 所 示 ， 空 间 有 一 匀 强 磁 场 ， 一 直 金 属 棒 与 磁 感 应 强 度 方 向 垂 直 ， 当 它 以 速 度 与 棒 和 磁 感 应 强 度 都 垂 直 的 方 向 运 动 时 ， 棒 两 端 的 感 应 电 动 势 大 小 为 E；将此棒弯成两段长 度 相 等 且 相 互 垂 直 的 折 线 ， 置 于 与 磁 感 应 强 度 相 垂 直 的 平 面 内 ， v沿
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2． · 6 1 0 2 ( 磁 场 中 有 两 个 导 体 圆 环 圆 环 所 在 平 面 垂 直 磁 ． 感 应 强 度 高 考 北 京 卷 )如 图 所 示 ， 匀 强 a 、 b， 磁 场 方 向 与 B 随时间均
匀 增 大 ． 两 圆 环 半 径 之 比 为
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E ) 3 ( I＝ r ＝ A 5.0 F 安＋F 线＝mg
，F 安＝L B n I
联立解得 F 线＝1.2 N.
答案 ) 1 ( 逆时针 W 5 2.0 ) 2 ( N 2.1 ) 3 (
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) 5 ( 磁 场 相 对 导 体 棒 运 动 时 ， 导 体 棒 中 也 能 产 生 感 应 电 动 势．( √ ) ) 6 ( 对于同一线圈，电流变化越快，线圈中的自感电动势越 大．( √ )
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ΔΦ 三、应用 E＝n 时 应 注 意 的 几 个 问 题 Δt 1．由于磁通量有正负之分，计算磁通量的变化时一定要规 定 磁 通 量 的 正 方 向 ． 正 向 的 磁 通 量 增 加 与 反 向 的 磁 通 量 减 少 产 生 的 感 应 电 流 的 方 向 相 同 ．
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－6 －3 10 10 (H)，1 mH＝_______H,1 μH＝_______H.
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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
水的漩涡 状的感应电流． 生像__________
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应 用 法 拉 第 电 磁 感 应 定 律 的 两 点 注 意 1． 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． .2 一 个 结 论 ： 通 过 回 路 截 面 的 电 荷 量 电阻 R 总有 关 ， 与 时 间 长 短 无 关 nΔΦ nΔΦ q＝ I Δt＝ ·Δt＝ . ΔtR总 R总
BΔS E＝n ；当 ΔΦ 由 B、S 同 时 变 化 引 起 时 ， 则 Δt
B2S2－B1S1 ΔBΔS E＝n ≠n . Δt Δt
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ΔΦ 是 Φ－ t 图 象 上 某 点 切 线 的 斜 率 ． Δt
二、磁 通 量 的 变 化 率
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法 拉 第 电 磁 感 应 定 律 (基础课时)
自
感 和 涡 流
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知 识 梳 理 一 、 法 拉 第 电 磁 感 应 定 律 1．法 拉 第 电 磁 感 应 定 律 ) 1 ( 内 容 ： 闭 合 电 路 中 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 ．
ΔΦ E＝ n ， n 为 线 圈 匝 数 ． Δt
) 2 ( 公 式 ：
) 3 ( 感 应 电 流 与 感 应 电 动 势 的 关 系 ： 遵 守 闭 合 电 路 的 E 定 律 ， 即 I＝ _________ . R＋ r
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ΔΦ 2．公式 E＝n 是求解回路某段时间内平均电动势的最佳 Δt ΔΦ 选择．若 为 恒 量 ， 则 平 均 电 动 势 等 于 瞬 时 电 动 势 ． Δt ΔB 3．用公式 E＝nS 求感应电动势时，S 为线圈在磁场范围 识落实
2∶1， 圆 环 中 产 生 的 感 应 电 动 势 分 别 ( B )
为 Ea 和 Eb.不 考 虑 两 圆 环 间 的 相 互 影 响 下 ． 列 说 法 正 确 的 是 A．Ea∶Eb＝4∶1， 感 应 电 流 均 沿 逆 时 针 方 向 B．Ea∶Eb＝4∶1， 感 应 电 流 均 沿 顺 时 针 方 向 C．Ea∶Eb＝2∶1， 感 应 电 流 均 沿 逆 时 针 方 向 D．Ea∶Eb＝2∶1， 感 应 电 流 均 沿 顺 时 针 方 向
) 1 ( 电 磁 阻 尼 ： 当 导 体 在 磁 场 中 运 动 时 ， 感 应 电 流 会 使 导 体 受
阻碍 到__________ ， 安 培 力 的 方 向 总 是 安培力 导 _________ 体 的 运 动 ．