2014版高考物理一轮复习 第九章 第2讲法拉第电磁感应定律自感现象课时提升作业 教科版选修3-2资料
高考物理一轮复习 第九章 电磁感应 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流教案
第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流知识点一 法拉第电磁感应定律 1.感应电动势(1)概念：在 中产生的电动势.(2)产生条件：穿过回路的 发生改变，与电路是否闭合 . (3)方向判断：感应电动势的方向用 或 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 成正比. (2)公式：E ＝n ΔΦΔt，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 定律，即I ＝ . 3.导体切割磁感线的情形(1)若B 、l 、v 相互垂直，则E ＝ . (2)v ∥B 时，E ＝0.答案：1.(1)电磁感应现象 (2)磁通量 无关 (3)楞次定律 右手定则 2.(1)磁通量的变化率 (3)欧姆ER ＋r3.(1)Blv知识点二 自感、涡流 1.自感现象(1)概念：由于导体本身的 变化而产生的电磁感应现象称为自感. (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 . ②表达式：E ＝ . (3)自感系数L①相关因素：与线圈的 、形状、 以及是否有铁芯有关. ②单位：亨利(H)，1 mH ＝ H,1 μH ＝ H. 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 ，这种电流像水的漩涡所以叫涡流.答案：1.(1)电流 (2)①自感电动势 ②L ΔIΔt (3)①大小 匝数②10－310－62.感应电流(1)磁通量变化越大，产生的感应电动势也越大.( ) (2)磁通量变化越快，产生的感应电动势就越大.( ) (3)磁通量的变化率描述的是磁通量变化的快慢.( ) (4)感应电动势的大小与线圈的匝数无关.( ) (5)线圈中的自感电动势越大，自感系数就越大.( )(6)磁场相对导体棒运动时，导体棒中也能产生感应电动势.( ) (7)对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈中的自感电动势越大.( ) (8)自感电动势阻碍电流的变化，但不能阻止电流的变化.( ) 答案：(1) (2)√ (3)√ (4) (5) (6)√ (7)√ (8)√动生电动势和感生电动势当线圈匝数为1时，法拉第电磁感应定律的数学式是E ＝d Φd t ，E 表示电动势的大小.中学教材中写成E ＝ΔΦΔt ，既表示平均也表示瞬时.应用时常遇到两种情况，一是S 不变而B 随时间变化，则可用形式E ＝S ΔB Δt ；二是B 不变而S 变化，则可应用形式E ＝B ΔSΔt .至于导体棒切割磁感线产生的电动势E ＝Blv ，教材则是通过一典型模型利用E ＝B ΔSΔt推出的.我们知道，B 不随时间变化(恒定磁场)而闭合电路的整体或局部在运动，这样产生的感应电动势叫动生电动势，其非静电力是洛伦兹力.B 随时间变化而闭合电路的任一部分都不动，这样产生的感应电动势叫感生电动势，其非静电力是涡旋电场(非静电场)对电荷的作用力.上述两种电动势统称感应电动势，其联系何在？分析磁通量Φ的定义公式Φ＝BS 可见Φ与BS 两个变量有关，既然E ＝d Φd t ，那么根据全导数公式有d Φd t ＝S ∂B ∂t ＋B ∂S ∂t ，其中S ∂B∂t 即感生电动势，体现了因B 随时间变化而产生的影响.B ∂S∂t 同样具有电动势的单位，其真面目是什么呢？我们采用和现行中学教材一样的方法，建立一物理模型分析.如图所示，MN 、PQ 是两水平放置的平行光滑金属导轨，其宽度为L ，ab 是导体棒，切割速度为v .设匀强磁场磁感应强度为B ，方向垂直纸面向里.在Δt 时间内，回路面积变化为ΔS ＝L Δx ，面积的平均变化率ΔS Δt ＝L Δx Δt .当Δt →0时，Δx Δt →v ，即d S d t ＝Lv ，d S d t 对应全导数公式中的∂S ∂t ，可见B ∂S ∂t ＝BLv ，这就是动生电动势，体现了因面积变化而产生的影响.推而广之，线圈在匀强磁场中做收缩、扩张、旋转等改变面积的运动而产生的电动势也是动生电动势.两种电动势可以同时出现.考点一 法拉第电磁感应定律的理解和应用1.感应电动势的决定因素(1)由E ＝n ΔΦΔt 知，感应电动势的大小由穿过电路的磁通量的变化率ΔΦΔt 和线圈匝数n 共同决定，而与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然联系.(2)ΔΦΔt 为单匝线圈产生的感应电动势大小.2.法拉第电磁感应定律的两个特例(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 ＝n ΔBΔt ·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 ＝nB ΔSΔt.[典例1] (2017·安徽安庆质检)如图甲所示，一个电阻值为R 、匝数为n 的圆形金属线圈与阻值为2R 的电阻R 1连接成闭合回路，线圈的半径为r 1.在线圈中半径为r 2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B 随时间t 变化的关系图线如图乙所示(规定图甲中B 的方向为正方向).图线与横、纵轴的截距分别为t 0和B 0，导线的电阻不计.求0～t 1时间内：甲 乙 (1)通过电阻R 1的电流大小和方向；(2)通过电阻R 1的电荷量q 及电阻R 1上产生的热量.[解题指导] (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.[解析] (1)根据楞次定律可知，通过R 1的电流方向为由b 到a .根据法拉第电磁感应定律得，线圈中的电动势E ＝n ΔB πr 22Δt ＝n ·B 0πr 22t 0根据闭合电路欧姆定律得，通过R 1的电流I ＝E 3R ＝nB 0πr 223Rt 0. (2)通过R 1的电荷量q ＝It 1＝nB 0πr 22t 13Rt 0R 1上产生的热量Q ＝I 2R 1t 1＝2n 2B 20π2r 42t 19Rt 2. [答案] (1)nB 0πr 223Rt 0方向由b 到a(2)nB 0πr 22t 13Rt 0 2n 2B 20π2r 42t 19Rt 2[变式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( )A.Ba 22ΔtB.nBa 22ΔtC.nBa 2ΔtD.2nBa 2Δt答案：B 解析：磁感应强度的变化率ΔB Δt＝2B －B Δt ＝B Δt ，法拉第电磁感应定律公式可写成E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔBΔt S ，其中磁场中的有效面积S ＝12a 2，代入得E ＝n Ba 22Δt，选项B 正确，A 、C 、D 错误. [变式2](2016·北京卷)如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a 、b ，磁场方向与圆环所在平面垂直.磁感应强度B 随时间均匀增大.两圆环半径之比为2∶1，圆环中产生的感应电动势分别为E a 和E b .不考虑两圆环间的相互影响.下列说法正确的是( )A.E a ∶E b ＝4∶1，感应电流均沿逆时针方向B.E a ∶E b ＝4∶1，感应电流均沿顺时针方向C.E a ∶E b ＝2∶1，感应电流均沿逆时针方向D.E a ∶E b ＝2∶1，感应电流均沿顺时针方向答案：B 解析：由法拉第电磁感应定律E ＝ΔΦΔt ＝ΔB Δt πr 2，ΔB Δt 为常数，E 与r 2成正比，故E a ∶E b ＝4∶1.磁感应强度B 随时间均匀增大，故穿过圆环的磁通量增大，由楞次定律知，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反，垂直纸面向里，由安培定则可知，感应电流均沿顺时针方向，故B 项正确.应用电磁感应定律应注意的三个问题(1)公式E ＝n ΔΦΔt 求解的是一个回路中某段时间内的平均感应电动势，在磁通量均匀变化时，瞬时值才等于平均值.(2)利用公式E ＝nS ΔBΔt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和回路电阻R 有关，与时间长短无关.推导如下：q ＝I Δt ＝n ΔΦΔtR Δt ＝n ΔΦR. 考点 导体切割磁感线产生感应电动势的计算1.平动切割(1)常用公式：若运动速度v 和磁感线方向垂直，则感应电动势E ＝BLv .注意：公式E ＝BLv 要求B ⊥L 、B ⊥v 、L ⊥v ，即B 、L 、v 三者两两垂直，式中的L 应该取与B 、v 均垂直的有效长度(即导体的有效切割长度).(2)有效长度：公式中的L 为有效切割长度，即导体在与v 垂直的方向上的投影长度. (3)相对性：E ＝BLv 中的速度v 是相对于磁场的速度，若磁场也运动时，应注意速度间的相对关系.2.转动切割在磁感应强度为B 的匀强磁场中，长为L 的导体棒绕一端为轴以角速度ω匀速转动时，此时产生的感应电动势E ＝BLv 中＝12B ωL 2.若转动的是圆盘，则可以把圆盘看成由很多根半径相同的导体杆组合而成的.考向1 导体棒平动切割磁感线[典例2] (2015·安徽卷)如图所示，abcd 为水平放置的平行“”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 沿平行于cd 的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好).则( )A.电路中感应电动势的大小为Blvsin θB.电路中感应电流的大小为Bv sin θrC.金属杆所受安培力的大小为B 2lv sin θrD.金属杆的热功率为B 2lv 2r sin θ[解题指导] 解答该题要明确以下几点：(1)金属杆切割磁感线的有效长度并不是它的实际长度，而是它的长度沿垂直速度方向的投影长度.(2)金属杆相当于电源，电路中的电流可利用欧姆定律求得. (3)金属杆的热功率可用公式P ＝I 2R 求得.[解析] 金属杆的运动方向与金属杆不垂直，电路中感应电动势的大小为E ＝Blv (l为切割磁感线的有效长度)，选项A 错误；电路中感应电流的大小为I ＝ER ＝Blv lsin θr＝Bv sin θr ，选项B 正确；金属杆所受安培力的大小为F ＝BIl ′＝B ·Bv sin θr ·l sin θ＝B 2lvr ，选项C 错误；金属杆的热功率为P ＝I 2R ＝B 2v 2sin 2θr 2·lr sin θ＝B 2lv 2sin θr，选项D 错误.[答案] B考向2 导体棒旋转切割磁感线[典例3] (多选)1831年，法拉第发明的圆盘发电机(图甲)是利用电磁感应的原理制成的，是人类历史上第一台发电机.图乙是这个圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C 、D 分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触，使铜盘转动，电阻R 中就有电流通过.若所加磁场为匀强磁场，方向水平向右，回路的总电阻恒定，从左往右看，铜盘沿顺时针方向匀速转动，下列说法正确的是( )甲 乙A.铜盘转动过程中，穿过铜盘的磁通量不变B.电阻R 中有正弦式交变电流通过C.若不给铜盘施加任何外力，铜盘最终会停下来D.通过R 的电流方向是从a 流向b[解析] 铜盘切割磁感线产生感应电动势，铜盘相当于电源，从而在电路中形成方向不变的电流，内部电流方向是从负极(D 点)到正极(C 点).由于铜盘在运动中受到安培力的阻碍作用，故最终会停下来.故选A 、C.[答案] AC [变式3](2015·新课标全国卷Ⅱ)如图所示，直角三角形金属框abc 放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向平行于ab 边向上.当金属框绕ab 边以角速度ω逆时针转动时，a 、b 、c 三点的电势分别为U a 、U b 、U c .已知bc 边的长度为l .下列判断正确的是( )A.U a >U c ，金属框中无电流B.U b >U c ，金属框中电流方向沿a →b →c →aC.U bc ＝－12Bl 2ω，金属框中无电流D.U ac ＝12Bl 2ω，金属框中电流方向沿a →c →b →a答案：C 解析：闭合金属框在匀强磁场中以角速度ω逆时针转动时，穿过金属框的磁通量始终为零，金属框中无电流.由右手定则可知U b ＝U a <U c ，A 、B 、D 选项错误；b 、c 两点的电势差U bc ＝－Blv 中＝－12Bl 2ω，选项C 正确.公式E ＝Blv 与E ＝n ΔΦΔt的比较考点通电自感和断电自感1.对自感现象的理解(1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化. (2)通过线圈中的电流不能发生突变，只能缓慢变化. (3)电流稳定时，自感线圈就相当于普通导体.(4)线圈的自感系数越大，自感现象越明显，自感电动势只是延缓了过程的进行，但它不能使过程停止，更不能使过程反向.2.自感中“闪亮”与“不闪亮”问题考向1 通电自感[典例4] 如图所示，A 、B 是两个完全相同的灯泡，L 的自感系数较大的线圈，其直流电阻忽略不计.当开关S 闭合时，下列说法正确的是( )A.A 比B 先亮，然后A 熄灭B.B 比A 先亮，然后B 逐渐变暗，A 逐渐变亮C.A、B一起亮，然后A熄灭D.A、B一起亮，然后A逐渐变亮，B的亮度不变[解析] 开关闭合的瞬间，线圈由于自感阻碍电流通过，相当于断路，B灯先亮，之后线圈阻碍作用减弱，相当于电阻减小，则总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，B灯所在支路电流减小，B灯变暗，A灯所在支路电流增大，A灯变亮.[答案] B考向2 断电自感[典例5] 如图所示电路中，L是一电阻可忽略不计的电感线圈，a、b为L的左、右两端点，A、B、C为完全相同的三个灯泡，原来开关S是闭合的，三个灯泡均在发光.某时刻将开关S断开，则下列说法正确的是( )A.a点电势高于b点，A灯闪亮后缓慢熄灭B.b点电势高于a点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭C.a点电势高于b点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭D.b点电势高于a点，B、C灯不会闪亮只是缓慢熄灭[解题指导] (1)断电自感现象中电流方向不改变.(2)L电阻不计，开关闭合时电流满足I A＞I B＝I C.[解析] 开关S闭合稳定时，电感线圈支路的总电阻较B、C灯支路电阻小，故流过A灯的电流I1大于流过B、C灯的电流I2，且电流方向由a到b，a点电势高于b点.当开关S断开，电感线圈会产生自感现象，相当于电源，b点电势高于a点，阻碍流过A灯电流的减小，瞬间流过B、C灯支路的电流比原来的大，故B、C灯闪亮后再缓慢熄灭，故B正确.[答案] B考向3 自感现象中的图象问题[典例6]在如图所示的电路中，L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2是两个完全相同的灯泡，E是一内阻不计的电源.t＝0时刻，闭合开关S，经过一段时间后，电路达到稳定，t1时刻断开开关S.I1、I2分别表示通过灯泡D1和D2的电流，规定图中箭头所示的方向为电流正方向，选项中能定性描述电流I 随时间t 变化关系的是( )A B C D[解析] 当S 闭合时，D 1、D 2同时亮且通过的电流大小相等，但由于L 的自感作用，D 1被短路，I 1逐渐减小到零，I 2逐渐增大至稳定；当S 再断开时，D 2马上熄灭，D 1与L 组成回路，由于L 的自感作用，D 1慢慢熄灭，电流反向且减小；综上所述知A 正确.[答案] A分析自感现象时的两点注意(1)通电自感线圈中的电流不能发生突变，即通电过程中，电流是逐渐变大的；断电过程中，电流是逐渐变小的，此时线圈可等效为“电源”，该“电源”与其他元件形成回路.(2)断电自感中，灯泡是否闪亮问题的判断 ①通过灯泡的自感电流大于原电流时，灯泡闪亮； ②通过灯泡的自感电流小于等于原电流时，灯泡不会闪亮.1.[公式E ＝BLv 的应用]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v 沿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ε；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，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v 运动时，棒两端的感应电动势大小为ε′，则ε′ε等于( )A.12B.22C.1D. 2答案：B 解析：设弯折前金属棒切割磁感线的长度为L ，弯折后，金属棒切割磁感线的有效长度为l ＝22L ，故产生的感应电动势为ε′＝Blv ＝22BLv ＝22ε，所以ε′ε＝22，B 正确.2.⎣⎢⎡⎦⎥⎤公式E ＝n ΔΦΔt 的应用如图所示为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n ，面积为S .若在t 1到t 2时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由B 1均匀增加到B 2，则该段时间线圈两端a 和b 之间的电势差φa －φb ( )A.恒为nS （B 2－B 1）t 2－t 1B.从0均匀变化到nS （B 2－B 1）t 2－t 1 C.恒为－nS （B 2－B 1）t 2－t 1D.从0均匀变化到－nS （B 2－B 1）t 2－t 1答案：C 解析：由楞次定律判定，感应电流从a 流向b ，b 点电势高于a 点电势，故φa －φb ＝－nS B 2－B 1t 2－t 1，因为磁场均匀增加，所以φa －φb 为恒定的，可见C 正确. 3.⎣⎢⎡⎦⎥⎤公式E ＝12BL 2ω的应用如图所示，半径为r 的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B 中，绕O 轴以角速度ω沿逆时针方向匀速运动，则通过电阻R 的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)( )A.由c 到d ，I ＝Br 2ωRB.由d 到c ，I ＝Br 2ωRC.由c 到d ，I ＝Br 2ω2RD.由d 到c ，I ＝Br 2ω2R答案：D 解析：由右手定则判定通过电阻R 的电流的方向是由d 到c ；而金属圆盘产生的感应电动E ＝12Br 2ω，所以通过电阻R 的电流大小是I ＝Br 2ω2R，选项D 正确. 4.[通电自感与断电自感]在如图所示的电路中，a 、b 为两个完全相同的灯泡，L 为电阻可忽略不计的自感线圈，E 为电源，S 为开关.关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是( )A.合上开关，a 先亮，b 后亮；断开开关，a 、b 同时熄灭B.合上开关，b 先亮，a 后亮；断开开关，a 先熄灭，b 后熄灭C.合上开关，b 先亮，a 后亮；断开开关，a 、b 同时熄灭D.合上开关，a 、b 同时亮；断开开关，b 先熄灭，a 后熄灭答案：C 解析：由于L 是自感线圈，当合上S 时，自感线圈L 将产生自感电动势，阻碍电流的增加，故有b 灯先亮，a 灯后亮；当S 断开时，L 、a 、b 组成回路，L 产生自感电动势阻碍电流的减弱，由此可知，a 、b 同时熄灭，C 正确.5.公式E ＝12BL 2ω和E ＝n ΔΦΔt的应用如图所示，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B 0.使该线框从静止开始绕过圆心O 、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流.现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化.为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率ΔB Δt的大小应为( )A.4ωB 0πB.2ωB 0πC.ωB 0πD.ωB 02π答案：C 解析：当导线框匀速转动时，设半径为r ，导线框电阻为R ，在很小的Δt 时间内，转过圆心角Δθ＝ωΔt ，由法拉第电磁感应定律及欧姆定律可得感应电流I 1＝B 0ΔS R Δt ＝B 0·πr 2Δθ2πR Δt ＝B 0r 2ω2R ；当导线框不动，而磁感应强度发生变化时，同理可得感应电流I 2＝ΔBS R Δt ＝ΔB ·πr 22R Δt ，令I 1＝I 2，可得ΔB Δt ＝B 0ωπ，C 对.。
高三物理一轮复习 第九章 第2讲 法拉第电磁感应定律、自感现象2
第九章 第2讲 法拉第电磁感应定律、自感现象2(时间45分钟，满分100分)一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分．)1．穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t 变化的图象分别如图9－2－13①～④所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是( )图9－2－13A ．图①中，回路产生的感应电动势恒定不变B ．图②中，回路产生的感应电动势一直在变大C ．图③中，回路在0～t 1时间内产生的感应电动势小于在t 1～t 2时间内产生的感应电动势D ．图④中，回路产生的感应电动势先变小再变大2．为了诊断病人的心脏功能和动脉血液黏稠情况，需测量血管中血液的流量，如图9－2－14所示为电磁流量计示意图，将血管置于磁感应强度为B 的磁场中，测得血管两侧a 、b 两点间电压为U ，已知血管的直径为d ，则血管中血液的流量Q (单位时间内流过的体积)为( )图9－2－14A.U BdB.πdU BC.πdU 4BD.πd 2U 4B3．(2012·湖北八校联考)如图9－2－15所示，在国庆60周年阅兵盛典上，我国预警机“空警－2 000”在天安门上空时机翼保持水平，以4.5×102km/h 的速度自东向西飞行．该机的翼展(两翼尖之间的距离)为50 m ，北京地区地磁场的竖直分量向下，大小为4.7×10－5T，则( )图9－2－15A．两翼尖之间的电势差为2.9 VB．两翼尖之间的电势差为1.1 VC．飞行员左方翼尖的电势比右方翼尖的电势高D．飞行员左方翼尖的电势比右方翼尖的电势低4.图9－2－16(2013届西安交大附中检测)矩形线圈abcd，长ab＝20 cm，宽bc＝10 cm，匝数n＝200，线圈回路总电阻R＝5 Ω.整个线圈平面内均有垂直于线圈平面的匀强磁场穿过．若匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图9－2－16所示，则( )A．线圈回路中感应电动势随时间均匀变化B．线圈回路中产生的感应电流为0.2 AC．当t＝0.3 s时，线圈的ab边所受的安培力大小为0.016 ND．在1 min内线圈回路产生的焦耳热为48 J5．(2012·南京模拟)在如图9－2－17所示的电路中，两个灵敏电流表G1和G2的零点都在刻度盘中央，当电流从“＋”接线柱流入时，指针向右摆，当电流从“－”接线柱流入时，指针向左摆．在电路接通后再断开的瞬间，下列说法中符合实际情况的是( )图9－2－17A．G1表指针向左摆，G2表指针向右摆B．G1表指针向右摆，G2表指针向左摆C．G1、G2表的指针都向左摆D ．G 1、G 2表的指针都向右摆 6.图9－2－18(2012·南京模拟)如图9－2－18所示，在边长为a 的正方形区域内有匀强磁场，磁感应强度为B ，其方向垂直纸面向外，一个边长也为a 的正方形导线框架EFGH 正好与上述磁场区域的边界重合，现使导线框以周期T 绕其中心O 点在纸面内匀速转动，经过T8导线框转到图中虚线位置，则在这T8时间内( )A ．平均感应电动势大小等于－22a 2BTB ．平均感应电动势大小等于16a 2B9TC ．顺时针方向转动时感应电流方向为E →F →G →H →ED ．逆时针方向转动时感应电流方向为E →F →G →H →E 7.图9－2－19(2013届咸阳高三检测)如图9－2－19所示，半径为R 的半圆形硬导体AB ，在拉力F 的作用下、以速度v 在水平U 形框架上匀速滑动，且彼此接触良好．匀强磁场的磁感应强度为B ，U 形框架中接有电阻R 0，AB 的电阻为r ，其余电阻不计．则AB 进入磁场的过程中( )A ．R 0中电流的方向由上到下B ．感应电动势的平均值为B πRvC ．感应电动势的最大值为2BRvD ．感应电动势的最大值为B πRv 8.图9－2－20(2012·南京模拟)如图9－2－20所示，长为L 的金属导线弯成一圆环，导线的两端接在电容为C 的平行板电容器上，P 、Q 为电容器的两个极板，磁场垂直于环面向里，磁感应强度以B ＝B 0＋Kt (K ＞0)随时间变化，t ＝0时，P 、Q 两极板电势相等．两极板间的距离远小于环的半径，经时间t 电容器P 板( )A ．不带电B ．所带电荷量与t 成正比C ．带正电，电荷量是KL 2C4πD ．带负电，电荷量是KL 2C4π9．(2012·北京十八中模拟)如图9－2－21所示，一导线弯成半径为a 的半圆形闭合回路．虚线MN 右侧有磁感应强度为B 的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v 向右匀速进入磁场，直径CD 始终与MN 垂直．从D 点到达边界开始到C 点进入磁场为止，下列结论正确的是( )图9－2－21A ．感应电流方向不变B ．CD 段直导线始终不受安培力C ．感应电动势最大值E m ＝BavD ．感应电动势平均值E ＝14πBav10.图9－2－22(2012·泰安模拟)医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度．电磁血流计由一对电极a 和b 以及磁极N 和S 构成，磁极间的磁场是均匀的．使用时，两电极a 、b 均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图9－2－22所示．由于血液中的正负离子随血液一起在磁场中运动，电极a 、b 之间会有微小电势差．在达到平衡时，血管内部的电场可看做是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零．在某次监测中，两触点的距离为 3.0 mm ，血管壁的厚度可忽略，两触点间电势差为160 μV ，磁感应强度的大小为0.040 T ．则血流速度的近似值和电极a 、b 的正负为( )A ．1.3 m/s ，a 正、b 负B ．2.7 m/s ，a 正、b 负C ．1.3 m/s ，a 负、b 正D ．2.7 m/s ，a 负、b 正二、非选择题(本题共2小题，共30分．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．)11.图9－2－23(12分)如图9－2－23，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率ΔBΔt ＝k ，k 为负的常量．用电阻率为ρ、横截面积为S 的硬导线做成一边长为l 的方框，将方框固定于纸面内，其右半部分位于磁场区域中．求：(1)导线中感应电流的大小；(2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率．12．(18分)(2012·银川模拟)轻质细线吊着一质量为m ＝0.32 kg ，边长为L ＝0.8 m 、匝数n ＝10的正方形线圈，总电阻为r ＝1 Ω，边长为L2的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图9－2－24甲所示，磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化如图9－2－24乙所示，从t ＝0开始经t 0时间细线开始松弛，取g ＝10 m/s 2.求：甲 乙图9－2－24(1)在前t 0时间内线圈中产生的电动势； (2)在前t 0时间内线圈的电功率； (3)t 0的值．答案及解析1．【解析】 在图①中，ΔΦΔt ＝0，感应电动势为零，故选项A 错；在图②中，ΔΦΔt 为一定值，故感应电动势不变，选项B 错；在图③中，0～t 1内的|ΔΦΔt |比t 1～t 2内的|ΔΦΔt |大，选项C 错；在图④中，图线上各点切线斜率的绝对值先变小后变大，故选项D 对．【答案】 D 2．【解析】由题意可以建立导体棒切割磁感线模型，如图所示，由U ＝Bdv ，S ＝14πd 2，Q ＝vS ，可得出血管中血液的流量Q ＝πdU4B.故选C. 【答案】 C3．【解析】 飞机的飞行速度4.5×102km/h ＝125 m/s ，飞机两翼间的电动势为E ＝BLv ＝4.7×10－5×50×125 V＝0.29 V ，A 错；飞机速度从东向西，磁场竖直向下，根据右手定则可知飞行员左方翼尖电势高于右方翼尖的电势，C 对．【答案】 C4.【解析】 由E ＝n ΔΦΔt ＝nS ΔB Δt 可知，由于线圈中磁感应强度的变化率ΔBΔt＝－－20.3T/s ＝0.5 T/s 为常数，则回路中感应电动势为E ＝nSΔBΔt＝2 V ，且恒定不变，故选项A 错误；回路中感应电流的大小为I ＝E R＝0.4 A ，选项B 错误；当t ＝0.3 s 时，磁感应强度B ＝0.2 T ，则安培力为F ＝nBIl ＝200×0.2×0.4×0.2 N＝3.2 N ，故选项C 错误.1 min 内线圈回路产生的焦耳热为Q ＝I 2Rt ＝0.42×5×60 J＝48 J ，选项D 正确．【答案】 D5．【解析】 当电路接通后再断开，线圈中产生自感电动势，G 1中电流和原方向相同，G 2中电流和原方向相反，故B 正确．【答案】 B6.【解析】 由题意可知，导线框转过T 8时磁通量减少量为ΔΦ＝2B (a2＋2)2，平均感应电动势E ＝ΔΦΔt＝－2a 2BT，A 对、B 错；由楞次定律知无论导线框怎么转都是穿过线框的磁通量减少，电流方向都是E →H →G →F →E ，C 、D 错．【答案】 A7.【解析】 AB 进入磁场过程中根据右手定则可判断感应电流方向为逆时针，即由上向下通过R 0，故A 正确；感应电动势的平均值为：E ＝ΔΦΔt ＝12πR 2·BR v＝B πRv2，故B 错误；当AB 完全进入磁场后，其有效长度最长，最大值为2R ，则感应电动势的最大值为E m ＝B ·2Rv ＝2BRv ，故C 正确，D 错误．【答案】 AC8.【解析】 磁感应强度以B ＝B 0＋Kt (K ＞0)随时间变化，由法拉第电磁感应定律得E ＝ΔΦΔt ＝S ΔB Δt ＝KS ，而S ＝L 24π，经时间t 电容器P 板所带电荷量Q ＝EC ＝KL 2C4π；由楞次定律知电容器P 板带负电，故D 选项正确．【答案】 D9．【解析】 由楞次定律可判定闭合回路中产生的感应电流方向始终不变，选项A 正确；CD 段电流方向是由D 指向C ，根据左手定则可知，CD 段受到安培力，且方向竖直向下，选项B 错误；当有一半进入磁场时，产生的感应电流最大，E m ＝Bav ，选项C 正确；由法拉第电磁感应定律得E ＝ΔΦΔt ＝πBav4，选项D 正确． 【答案】 ACD10.【解析】 对血液中的离子的运动，由左手定则，可得a 正、b 负，C 、D 错误；达到平衡时，有qvB ＝q U d，解得v ＝1.3 m/s ，故A 正确，B 错误．【答案】 A11.【解析】 (1)方框中产生的感应电动势E ＝ΔΦ/Δt ＝ΔBS ′Δt ＝12l 2k ， 在方框中产生的感应电流I ＝ER，R ＝ρ4l S联立得I ＝klS8ρ(2)方框所受磁场力的大小为F ＝BIl ，它随时间的变化率为ΔF Δt ＝Il ΔBΔt ，由以上各式联立可得ΔF Δt ＝k 2l 2S8ρ【答案】 (1)klS 8ρ (2)k 2l 2S8ρ12．【解析】 (1)由法拉第电磁感应定律得：E ＝nΔΦΔt ＝n ×12×(L 2)2×ΔB Δt ＝10×12×(0.82)2×0.5＝0.4 V. (2)I ＝E r＝0.4 A ，P ＝I 2r ＝0.16 W. (3)分析线圈受力可知，当细线松弛时有：F 安＝nBt 0I L2＝mgI ＝E r Bt 0＝2mgrnEL＝2T由图象知：Bt 0＝1＋0.5t 0，解得：t 0＝2 s. 【答案】 (1)0.4 V (2)0.16 W (3)2 s。
高三物理一轮复习课件：第九章第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流
楞次定律
• (3)电磁阻尼和电磁驱动的原理体现了 的推广应用．
题组演练
• 对法拉第电磁感应定律的理解 • 1．感应电动势的大小由穿过电路的磁通
量的变化率
• 和线圈的匝数共同决定，而与磁通量Φ 、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然联
• 3．若
恒定，则E不变．用E＝n
所求的感应电动势为整个闭合电路的感应 电动势，而不是回路中某部分导体的电动 势． • 4．磁通量的变化量由B的变化或S的变化 两种情况引起．
• (1)通过电阻R1上的电流大小和方向； • (2)通过电阻R1上的电荷量q及电阻R1上产 生的热量．
•
B0 (1)设 k＝ ，由题图(b)可知，磁感应强度 B 与时间 【解析】 t0 B0 t 的函数关系为 B＝B0－ t＝B0－kt ☞(2 分) t0 磁场的面积及线圈内的磁通量分别为 S＝πr2 2 Φ＝BS＝πr2 ☞(2 分) 2(B0－kt)
• 5．由E＝n
应电动势．
计算出的是Δt时间内的平均感
E＝n E＝BLv
研 E＝n 与E＝BLv的区别与联系 • 6．公式 回路中做切割磁 究 闭合回路 感线运动的那 对 部分导体 象 区 别 适 对任何电磁感 只适用于导体切
• 如图所示，有缺口的金属圆环与板间距为 d的平行板电容器的两极板焊接在一起， 金属圆环右侧有一垂直纸面向外的匀强磁 场，现使金属圆环以恒定不变的速率v向 右运动由磁场外进入磁场，在金属圆环进 入磁场的过程中，电容器带电荷量Q随时 间t变化的定性图象应为 ( )
• (3)杆匀加速运动，则F－F安＝ma • 即F＝BIL＋ma＝0.164 N. • 【答案】 (1)0.4 V (2)0.8 A (3)0.164 N
【解析】
高考物理一轮复习 第九章 电磁感应(第2课时)法拉第电磁感应定律
规律总结
公式 导体
E ＝n ΔΔΦt
一个回路
E＝Blv 一段导体
适用
普遍适用
导体切割磁感线
意义
常用于求平均电动势
既可求平均值 也可求瞬时值
本质上是统一的．后者是前者的一种特殊情况．但是，当导体
联系
做切割磁感线运动时，用 E＝Blv 求 E 比较方便；当穿过电路
的磁通量发生变化时，用
E＝n
电阻的平行金属轨道固定在水平面内，通有恒定电流的
长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定，导体棒与轨道垂直
且接触良好．在向右匀速通过M、N两区的过程中，导体
棒所受安培力分别用FM、FN表示．不计轨道电阻．以下 叙述正确的是( )
A．FM向右
B．FN向左
C．FM逐渐增大 D．FN逐渐减小
解析：由安培定则可知，通电直导线在 M、N 区产生的磁场方 向分别为垂直纸面向外、垂直纸面向里，导体棒向右通过 M 区时， 由右手定则可知产生的感应电流方向向下，由左手定则可知，FM 向 左，同理可以判断，FN 向左，越靠近通电直导线磁场越强，导体棒 匀速运动，由 E＝BLv、I＝RE、F＝BIL 可知，FM 逐渐增大，FN 逐 渐减小，正确选项为 B、C、D.
1．(2015·重庆卷)如图所示为无线充电技术中使用的受电线 圈示意图，线圈匝数为n，面积为s.若在t1到t2时间内，匀强 磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由 B1均匀增加到B2，则该段时间线圈两端a和b之间的电势差 φa－φb( )
A
．恒为nS（B2－B1） t 2－t 1
B ．从
答案：C
考点二 导体切割磁感线产生感应电动势的 计算
1．公式E＝Blv的使用条件 (1)匀强磁场． (2)B、l、v三者相互垂直． (3)如不垂直，用公式E＝Blvsin θ求解，θ为B与v方向间 的夹角． 2．“瞬时性”的理解 若v为瞬时速度，则E为瞬时感应电动势． 若v为平均速度，则E为平均感应电动势，即E＝Blv.
新高考物理一轮复习第9章电磁感应2第二节法拉第电磁感应定律自感涡流课后达标能力提升新人教版
新高考物理一轮复习第9章电磁感应2第二节法拉第电磁感应定律自感涡流课后达标能力提升新人教版(建议用时：60分钟)一、单项选择题1．如图，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v沿与棒与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ε；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，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时，棒两端的感应电动势大小为ε'．则等于( ) A．B．22C．1 D．2解析：选B．设折弯前导体切割磁感线的长度为L，折弯后，导体切割磁场的有效长度为l＝＝L，故产生的感应电动势为ε'＝Blv ＝B·Lv＝ε，所以＝，B正确．2．英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场．如图所示，一个半径为r的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场，环上套一带电荷量为＋q的小球．已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是( )A．0 B．r2qkC．2πr2qk D．πr2qk解析：选D．变化的磁场使回路中产生的感生电动势E＝＝·S ＝kπr2，则感生电场对小球的作用力所做的功W＝qU＝qE＝qkπr2，选项D正确．3．(2018·南京模拟)如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0．3 s时间拉出，外力所做的功为W1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用0．9 s时间拉出，外力所做的功为W2，通过导线截面的电荷量为q2，则( ) A．W1<W2，q1<q2 B．W1<W2，q1＝q2C．W1>W2，q1＝q2 D．W1>W2，q1>q2解析：选C．两次拉出的速度之比v1∶v2＝3∶1．电动势之比E1∶E2＝3∶1，电流之比I1∶I2＝3∶1，则电荷量之比q1∶q2＝(I1t1)∶(I2t2)＝1∶1．安培力之比F1∶F2＝3∶1，则外力做功之比W1∶W2＝3∶1，故C正确．4．(2018·苏锡常镇四市调研)图中L是线圈，D1、D2是发光二极管(电流从“＋”极流入才发光)．闭合S，稳定时灯泡正常发光，然后断开S瞬间，D2亮了一下后熄灭．则( )A．如图是用来研究涡流现象的实验电路B．开关S闭合瞬间，灯泡立即亮起来C．开关S断开瞬间，P点电势比Q点电势高D．干电池的左端为电源的正极解析：选D．题图是研究自感现象的实验电路，故A错误；开关S闭合瞬间，由于线圈的自感，灯泡逐渐变亮，故B错误；开关S断开瞬间，D2亮了一下，可知通过线圈L的电流方向为从P至Q，故D正确；开关S断开瞬间，线圈L相当于一个电源，电源内部电流从负极流向正极，所以Q点的电势高于P点的电势，故C错误．5．如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一铝质圆形金属球以一定的初速度通过有界匀强磁场，则从球开始进入磁场到完全穿出磁场过程中(磁场宽度大于金属球的直径)，小球( )A．整个过程匀速运动B．进入磁场过程中球做减速运动，穿出过程做加速运动C．整个过程都做匀减速运动D．穿出时的速度一定小于初速度解析：选D．小球在进出磁场时有涡流产生，要受到阻力．6．(2018·扬州中学检测)如图所示，A、B、C是三个完全相同的灯泡，L是一自感系数较大的线圈(直流电阻可忽略不计)．则( ) A．S闭合时，A灯立即亮，然后逐渐熄灭B．S闭合时，B灯立即亮，然后逐渐熄灭C．电路接通稳定后，三个灯亮度相同D．电路接通稳定后，S断开时，C灯立即熄灭解析：选A．电路中A灯与线圈并联后与B灯串联，再与C灯并联．S闭合时，三个灯同时立即发光，由于线圈的电阻由大变小，逐渐将A灯短路，A灯逐渐熄灭，A灯的电压逐渐降低，B灯的电压逐渐增大，B灯逐渐变亮，故选项A正确，B错误；电路接通稳定后，A 灯被线圈短路，完全熄灭．B、C并联，电压相同，亮度相同，故选项C错误．电路接通稳定后，S断开时，C灯中原来的电流立即减至零，由于线圈中电流要减小，产生自感电动势，阻碍电流的减小，线圈中电流不会立即消失，这个自感电流通过C灯，所以C灯过一会儿熄灭，故选项D错误．二、多项选择题7．(2018·扬州中学高三考试)将四根完全相同的表面涂有绝缘层的金属丝首尾连接，扭成如图所示四种形状的闭合线圈，图中大圆半径均为小圆半径的两倍，将线圈先后完全置于同一匀强磁场中，线圈平面均与磁场方向垂直．若磁感应强度从B增大到2B，则线圈中通过的电荷量最少的是( )解析：选BC．根据法拉第电磁感应定律E＝N和闭合电路欧姆定律I＝，电荷量q＝It，得q＝；若磁感应强度从B增大到2B，则线圈中通过的电荷量最少的是磁通量变化最少的，由于穿过线圈的磁通量分正反面，因此A选项的磁通量变化最大，而D选项是将小线圈旋转180°后再翻转，则磁通量变化也是最大的，对于B选项是将A选项小线圈旋转180°，则磁通量的变化最小；C选项是将A选项左侧小线圈翻转180°，则磁通量的变化也是最小的，综上所述B、C正确，A、D错误．8．(2018·徐州模拟)如图所示，灯泡A、B与定值电阻的阻值均为R，L是自感系数较大的线圈，当S1闭合、S2断开且电路稳定时，A、B两灯亮度相同，再闭合S2，待电路稳定后将S1断开，下列说法中正确的是( )A．B灯立即熄灭B．A灯将比原来更亮一下后熄灭C．有电流通过B灯，方向为c→dD．有电流通过A灯，方向为b→a解析：选AD．S1闭合、S2断开且电路稳定时，A、B两灯一样亮，说明两个支路中的电流相等，这时线圈L没有自感作用，可知线圈L 的电阻也为R，在S2、S1都闭合且稳定时，IA＝IB，当S2闭合、S1突然断开时，由于线圈的自感作用，流过A灯的电流方向变为b→a，但A灯不会出现比原来更亮一下再熄灭的现象，故选项D正确，B错误；由于定值电阻R没有自感作用，故断开S1时，B灯立即熄灭，选项A正确，C错误．9．如图，一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内，通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定，导体棒与轨道垂直且接触良好．在向右匀速通过M、N两区的过程中，导体棒所受安培力分别用FM、FN表示．不计轨道电阻．以下叙述正确的是( ) A．FM向右B．FN向左C．FM逐渐增大D．FN逐渐减小解析：选BCD．根据直线电流产生磁场的分布情况知，M区的磁场方向垂直纸面向外，N区的磁场方向垂直纸面向里，离导线越远，磁感应强度越小．当导体棒匀速通过M、N两区时，感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因，故导体棒在M、N两区运动时，受到的安培力均向左，故选项A错误，选项B正确；导体棒在M区运动时，磁感应强度B变大，根据E＝Blv，I＝及F＝BIl可知，FM逐渐变大，故选项C正确；导体棒在N区运动时，磁感应强度B变小，根据E＝Blv，I＝及F＝BIl可知，FN逐渐变小，故选项D正确．10．(2018·南京高三模拟考试)如图甲所示，静止在水平面上的等边三角形金属线框，匝数n＝20，总电阻R＝2．5 Ω，边长L＝0．3 m，处在两个半径均为r＝0．1 m的圆形匀强磁场中．线框顶点与右侧圆心重合，线框底边与左侧圆直径重合．磁感应强度B1垂直水平面向外，B2垂直水平面向里；B1、B2随时间t的变化图线如图乙所示．线框一直处于静止状态．计算过程中取π＝3，下列说法中正确的是( )A．线框具有向左运动的趋势B．t＝0时刻穿过线框的磁通量为0．5 WbC．t＝0．4 s时刻线框中感应电动势为1．5 VD．0～0．6 s内通过线框截面电荷量为0．36 C解析：选CD．B1垂直水平面向外，大小随时间均匀增加，根据楞次定律知，线框具有向右的运动趋势，选项A错误；t＝0时刻穿过线框的磁通量Φ＝B1×πr2＋B2×πr2＝0．025 Wb，选项B错误；t＝0．4 s时刻线框中感应电动势E＝n＝n×πr2×＝1．5 V，选项C正确；0．6 s时穿过线框的磁通量Φ′＝B′1×πr2＋B2×πr2＝0．07 Wb，根据q＝n＝n得，在0～0．6 s内通过线框截面的电荷量为0．36 C，选项D正确．三、非选择题11．如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L＝0．4 m，一端连接R＝1 Ω的电阻．导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B＝1 T．导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好．导轨和导体棒的电阻均可忽略不计．在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v＝5 m/s．求：(1)感应电动势E和感应电流I；(2)在0．1 s时间内，拉力冲量IF的大小；(3)若将MN换为电阻r＝1 Ω的导体棒，其他条件不变，求导体棒两端的电压U．解析：(1)由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势E＝BLv＝1×0．4×5 V＝2 V，感应电流I＝＝ A＝2 A．(2)拉力大小等于安培力大小F＝BIL＝1×2×0．4 N＝0．8 N，冲量大小IF＝FΔt＝0．8×0．1 N·s＝0．08 N·s．(3)由闭合电路欧姆定律可得，电路中电流I′＝＝ A＝1 A，由欧姆定律可得，导体棒两端的电压U＝I′R＝1×1 V＝1 V．答案：(1)2 V 2 A (2)0．08 N·s(3)1 V12．如图甲所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路．线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示．图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0，导线的电阻不计．求0至t1时间内(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．解析：(1)穿过闭合线圈的磁场的面积为S＝πr2由题图乙可知，磁感应强度B的变化率的大小为＝，根据法拉第电磁感应定律得：E＝n＝nS＝,t0)由闭合电路欧姆定律可知流过电阻R1的电流为I＝＝,3Rt0)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至t1时间内通过电阻R1的电荷量为q＝It1＝t1,3Rt0)．答案：(1),3Rt0) 方向从b到a (2)t1,3Rt0)。
高考物理一轮总复习 第九章 电磁感应 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感和涡流课件(选修3-2)
知识点二 自感 涡流 1．自感现象：由于通过导体自身的 电流 发生变化而产 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＝__L_ΔΔ_It___.
(3)自感系数L ①相关因素：与线圈的大小、形状、 圈数 以及是否有 铁芯 等因素有关． ②单位：亨利(H)，常用单位还有毫亨(mH)、微亨 (μH).1 mH＝ 10－3 H,1 μH＝ 10－6 H.
率．
2．应用法拉第电磁感应定律的三种情况 (1)磁通量的变化是由面积变化引起时，ΔΦ＝B·ΔS，则 E＝nBΔΔtS； (2)磁通量的变化是由磁场变化引起时，ΔΦ＝ΔB·S，则 E＝nΔΔBt·S； (3)磁通量的变化是由于面积和磁场变化共同引起的， 则根据定义求，ΔΦ＝Φ末－Φ初，E＝nB2S2－ΔtB1S1≠nΔBΔΔt S.
(2)通过R1的电荷量 q＝It1＝nB30Rπtr022t1
R1上产生的热量 Q＝I2R1t1＝2n2B9R20πt202r42t1
[答案] (1)n3BR0πt0r22 方向由b到a
(2)nB30Rπtr022t1
2n2B20π2r42t1 9Rt20
解答本题时容易出现的错误 (1)计算磁通量时，误用线圈面积S＝πr21. (2)不会借助数学知识求得ΔΔBt ＝Bt00. (3)计算电量时不会用公式q＝It求解．
第 2 讲 法拉第电磁感应定律 自感和涡流
基础
知识回顾
知识点一 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：只要穿过回路的 磁通量 发生变化，就能产生 感应电动势，与电路是否闭合无关． (3)方向：产生感应电动势的电路(导体或线圈)相当于电 源，电源的正、负极可由 右手定则 或 楞次定律 判断．
高考物理一轮 第九章 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流课件 新人教版选修32
特别提示 (1)感应电动势是产生感应电流的原因，感应 电动势与感应电流及电路中电阻之间的关系遵循闭合电路的 欧姆定律，有感应电动势不一定有感应电流，有感应电流一 定有感应电动势．
(2)在E＝Blv公式中l不一定是导体的实际长度而是有效 切割长度．
三、互感、自感和涡流 1．互感现象． 两个相互靠近的线圈，当一个线圈中的电流变化时，它 所产生的变化的磁场会引起另一线圈产生感应电动势的现 象．
2．自感现象． 由于线圈本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象． (1)自感电动势大小表达式：E＝LΔΔIt .(其中ΔΔIt 为电流变化 率，L为自感系数)
(2)自感系数． 影响因素：线圈匝数、横截面积、有无铁芯． 单位：亨利(H)；1 H＝103 mH＝106 μH. 3．涡流． (1)概念：发生电磁感应时，导体中产生的像水的漩涡一 样的感应电流． (2)产生原理：变化的电流产生变化的磁场，激发出感应 电场，形成感应电流．
2．法拉第电磁感应定律． (1)内容：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． (2)公式：E＝nΔΔΦt . (3)公式说明：①E由ΔΔΦt 决定，与ΔΦ和Δt的大小无关； ②当ΔΦ仅由B的变化引起时，E＝nΔΔBt S； 当ΔΦ仅由S的变化引起时，E＝nBΔΔSt ；
③公式中所求E一般为Δt时间内的平均值． 二、导体切割磁感线产生感应电动势 1．B、l、v相互垂直时，E＝Blv. 2．B、l、v不垂直时，投影到相互垂直方向，E＝ Blvsinθ，其中θ为v和B的夹角． 3．特例：导体绕一端点在垂直于磁场的平面内以角速 度ω转动时，E＝12Bωl2.
A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同
高考物理一轮复习：9.2《法拉第电磁感应定律、自感和涡流》教学案(含答案)
第2讲法拉第电磁感应定律 自感和涡流考纲下载：1.法拉第电磁感应定律(Ⅱ) 2.自感、涡流(Ⅰ)主干知识·练中回扣——忆教材 夯基提能1．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 ＝n ΔΦΔt ，其中n 为线圈匝数，ΔΦΔt 为磁通量的变化率。
(3)导体切割磁感线时的感应电动势①导体垂直切割磁感线时，感应电动势可用E ＝Blv 求出，式中l 为导体切割磁感线的有效长度；②导体棒在磁场中转动时，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E ＝Blv ＝12Bl 2ω (平均速度等于中点位置的线速度12l ω)。
2．自感、涡流(1)自感现象 ①概念：由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感。
②自感电动势a ．定义：在自感现象中产生的感应电动势叫做自感电动势；b ．表达式：E ＝L ΔI Δt； ③自感系数La ．相关因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关；b ．单位：亨利(H )，1 mH ＝10－3 H ，1 μH ＝10－6 H 。
(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，这种电流像水的漩涡，所以叫涡流。
巩固小练1．判断正误(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。
(×)(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。
优化探究新课标高三物理一轮复习第9章电磁感应第2讲法拉第电磁感应定律自感涡流课件
的电阻，电流则小于线圈 L 中的电流，断开 S 时，电源 不给灯供电，而线圈 L 产生 自感电动势阻碍电流的减 小，通过 R、A 形成回路，
然后才逐渐变暗
灯 A 中电流比原来大，变得
更亮，然后逐渐变暗．17
考点三
NO.1 梳理主干 填准记牢
NO.2 题组训练 提升能力
试题
解析
2.(2015·西安六校联考)如图所示，A、B、 因线圈 L 的直流电阻可
则( AD)
A．θ＝0 时，杆产生的感
根据闭合电路欧姆定律可得 I＝ r＋ER，当 θ＝0 时，l＝2a，E＝
应电动势为 2Bav B．θ＝π3时，杆产生的感 应电动势为 3Bav
2Bav，r＋R＝(π＋2)aR0，解得 F＝π4＋B22avR0；当 θ＝π3时，l＝a，
C．θ＝0 时，杆受的安培力大小为π2＋B22avR0 D．θ＝π3时，杆受的安培力大小为53πB＋2a3vR0
9
考点二
NO.1 梳理主干 填准记牢
NO.2 题组训练 提升能力
2．对“相对性”的理解 E＝Blv 中的速度 v 是相对于磁场的速度，若磁场也运动，应注意 速度间的相对关系．
10
考点二
NO.1 梳理主干 填准记牢
NO.2 题组训练 提升能力
试题
解析
1.(2015·高考海南卷)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
3
考点一
NO.1 梳理主干 填准记牢
NO.2 题组训练 提升能力
试题
解析
1.(2015·高考重庆卷)如图所示为无线充 电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝
数为 n，面积为 S.若在 t1 到 t2 时间内，匀 强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其
(安徽专用)高考物理一轮复习 第九章 电磁感应第二节法拉第电磁感应定律 自感现象教学案 新人教版
第二节 法拉第电磁感应定律 自感现象一、法拉第电磁感应定律 1．法拉第电磁感应定律(1)定律内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的______________成正比。
(2)公式：__________。
2．导体切割磁感线的情形(1)一般情况：若运动速度v 和磁感线方向的夹角为θ，则E ＝__________。
当运动速度v 和磁感线方向垂直时，则E ＝______。
(2)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E ＝B l v ＝________(平均速度等于中点位置的线速度12l ω)。
二、自感和涡流 1．自感现象当一个线圈中的电流变化时，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________中产生的感应电动势。
(2)表达式________。
(3)自感系数L①相关因素：与线圈的______、形状、______以及是否有铁芯有关。
②单位：亨利(H ,1 mH ＝______H,1μH ＝______H )。
3．涡流当线圈中的电流发生变化时，由于电磁感应，附近的任何导体中都会产生________，这种电流像水的旋涡，所以叫涡流。
1．穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t 变化的图象分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是( )A ．图甲回路中产生的感应电动势恒定不变B ．图乙回路中产生的感应电动势一直在变大C ．图丙回路中在0～t 0时间内产生的感应电动势大于在t 0～2t 0时间内产生的感应电动势D ．图丁回路中产生的感应电动势可能恒定不变2．关于E ＝L ΔIΔt的说法，正确的是( )A ．自感电动势与电流的变化量成正比B ．自感电动势与自感系数成正比C ．自感电动势与自感系数、电流的变化量无关D ．对同一导体，自感电动势与电流的变化率成正比3.如图所示，平行金属导轨间距为L ，一端跨接电阻R ，匀强磁场磁感应强度为B ，方向垂直平行导轨平面，一根长金属棒与导轨成θ角放置，棒与导轨的电阻不计，当棒沿如图所示的方向以恒定速度v 在导轨上滑行时，通过电阻的电流是( )A ．B sin d v RB.BdvRC.Bdvsin θR D.Bdvcos θR4．(2012·皖南八校联考)有一个匀强磁场，它的边界是MN ，在MN 左侧是无场区，右侧是匀强磁场区域，如图甲所示。
高考物理一轮复习第九章电磁感应第2讲法拉第电磁感应定律自感现象自主测评新人教版选修3-2
阻逐渐减小 ，并联电路电阻逐渐减小，电压
UAB 逐渐减小；开关闭合后再断开时，线圈的感
应电流与原电流方向相同，形成回路，灯泡的电流与原电流方向相反，又由于电阻
R的阻值
大于灯泡 D的阻值，电路稳定时，电感中电流小于灯泡中的电流，断电后电流突变为较小的
值并逐渐减小到 0，所以正确选项为 B.
答案： B
二、规律方法题组
E2＝ 2Blv ，因而 E1∶Ｅ2＝ 1∶2. 综上可知选项 C 正
确．
答案： C
图 9－ 2－4 ΔΦ
4． [ 用结论 “ｑ＝n R总 ”解题 ] 如图 9－ 2－ 4 所示，正方形线圈 abcd 位于纸面内，边长为 L，匝数为 N，线圈内接有电 阻值为 R 的电阻，过 ab 中点和 cd 中点的连线 OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右
3．[ 导体切割磁感线问题 ]
图 9－ 2－3
如图 9－ 2－ 3 所示，在磁感应强度为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆
MN
在平行金属导轨上以速度 v 向右匀速滑动， MN 中产生的感应电动势为 E1；若磁感应强度增
为 2B，其他条件不变， MN中产生的感应电动势变为 E2. 则通过电阻 R 的电流方向及 E1 与 E2
答案： B
3/3
之比分别为 ( )
B．a→c,2 ∶１ A．c→a,2 ∶1
D．c→a,1 ∶２ C．a→c,1 ∶2
解析： 由右手定则可知金属杆中的电流方向为 N→M，通过电阻 R的电流方向为 a→c. 磁
感应强度为 B 时，金属杆切割磁感线产生的感应电动势为
E1＝ Blv ；磁感应强度为 2B 时，
金属杆切割磁感线产生的感应电动势为
第 2 讲 法拉第电磁感应定律 自感现象
高考物理一轮复习 第九章 第2节 法拉第电磁感律讲义
权掇市安稳阳光实验学校法拉第电磁感应定律(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)线圈匝数n 越多，磁通量越大，产生的感应电动势也越大。
(×)(5)磁场相对于导体棒运动时，导体棒中也可能产生感应电动势。
(√)(6)对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈中的自感电动势越大。
(√)(7)自感电动势阻碍电流的变化，但不能阻止电流的变化。
(√)纽曼、韦伯于1845年和1846年先后提出法拉第电磁感应定律。
突破点(一) 法拉第电磁感应定律的应用1．法拉第电磁感应定律的理解(1)感应电动势的大小由线圈的匝数和穿过线圈的磁通量的变化率ΔΦΔt 共同决定，而与磁通量Φ的大小、变化量ΔΦ的大小没有必然联系。
(2)磁通量的变化率ΔΦΔt 对应Φt 图线上某点切线的斜率。
2．应用法拉第电磁感应定律的三种情况(1)磁通量的变化是由面积变化引起时，ΔΦ＝B ·ΔS ，则E ＝n B ΔSΔt；(2)磁通量的变化是由磁场变化引起时，ΔΦ＝ΔB ·S ，则E ＝n ΔB ·SΔt ；(3)磁通量的变化是由面积和磁场变化共同引起时，则根据定义求，ΔΦ＝Φ末－Φ初，E ＝n B 2S 2－B 1S 1Δt ≠n ΔB ΔSΔt。
[典例] (2016·北京高考)如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a 、b ，磁场方向与圆环所在平面垂直。
磁感应强度B 随时间均匀增大。
两圆环半径之比为2∶1，圆环中产生的感应电动势分别为E a 和E b 。
不考虑两圆环间的相互影响。
下列说法正确的是( )A ．E a ∶E b ＝4∶1，感应电流均沿逆时针方向B ．E a ∶E b ＝4∶1，感应电流均沿顺时针方向C ．E a ∶E b ＝2∶1，感应电流均沿逆时针方向D ．E a ∶E b ＝2∶1，感应电流均沿顺时针方向[解析] 由楞次定律知，题中圆环感应电流产生的磁场与原磁场方向相反，故感应电流沿顺时针方向。
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【全程复习方略】2014版高考物理一轮复习第九章第2讲法拉第电磁感应定律自感现象课时提升作业教科版选修3-2(40分钟，100分)一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分。
多选题已在题号后标出,选不全得4分)1.(2013·龙岩模拟)如图所示，让线圈由位置1通过一个匀强磁场区域运动到位置2，下列说法中正确的是( )A.线圈进入匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，而且进入时的速度越大，感应电流越大B.整个线圈在匀强磁场中匀速运动时，线圈中有感应电流，而且感应电流是恒定的C.整个线圈在匀强磁场中加速运动时，线圈中有感应电流，而且感应电流越来越大D.线圈穿出匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，而且感应电流越来越大2.(2013·烟台模拟)一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍，接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半，先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为( )A.12B.1C.2D.43.(多选)(2013·自贡模拟)一根直导线长0.1 m，在磁感应强度为0.1 T的匀强磁场中以10 m/s的速度匀速运动，则导线中产生的感应电动势( )A.一定为0.1 VB.可能为零C.可能为0.01 VD.最大值为0.1 V4.(2013·达州模拟)如图所示,用两根相同的导线绕成匝数分别为n1和n2的圆形闭合线圈A和B,两线圈平面与匀强磁场垂直。
当磁感应强度随时间均匀变化时,两线圈中的感应电流之比I A∶I B为( )A. B. C. D.5.(2013·无锡模拟)如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出，设在整个过程中棒的方向不变且不计空气阻力，则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是( )A.越来越大B.越来越小C.保持不变D.无法判断6.如图所示，正方形线圈abcd 位于纸面内，线圈电阻不计，边长为L ，匝数为N ，线圈内接有阻值为R 的电阻，过ab 中点和cd 中点的连线OO ′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁场的磁感应强度为B 。
当线圈绕OO ′转过90°时，通过电阻R 的电荷量为( )A.2BL 2RB.2NBL 2RC.2BL RD.2NBL R7.如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a ，总电阻为R(指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A 用铰链连接长度为2a 、电阻为R2的导体棒AB ，AB 由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B 点的线速度为v ，则这时AB 两端的电压大小为( )A.Bav3 B.Bav6C.2Bav 3D.Bav8.(能力挑战题)如图a是用电流传感器(相当于电流表，其电阻可以忽略不计)研究自感现象的实验电路，图中两个电阻的阻值均为R，L是一个自感系数足够大的自感线圈，其直流电阻值也为R。
图b是某同学画出的在t0时刻开关S切换前后，通过传感器的电流随时间变化的图像。
关于这些图像，下列说法中正确的是( )A.甲是开关S由断开变为闭合，通过传感器1的电流随时间变化的情况B.乙是开关S由断开变为闭合，通过传感器2的电流随时间变化的情况C.丙是开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况D.丁是开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况9.(多选)闭合回路由电阻R与导线组成,其内部磁场大小按B-t图变化,方向如图所示，则回路中( )A.电流方向为顺时针方向B.电流强度越来越大C.磁通量的变化率恒定不变D.产生的感应电动势越来越大10.(多选)如图所示，电路中A和B是两个完全相同的小灯泡，L是一个自感系数很大、直流电阻为零的电感线圈，C是电容很大的电容器。
当S闭合与断开时，对A、B的发光情况判断正确的是( )A.S闭合时，A立即亮，然后逐渐熄灭B.S闭合时，B立即亮，然后逐渐熄灭C.S闭合足够长时间后，B发光而A不发光D.S闭合足够长时间后再断开，B立即熄灭而A逐渐熄灭二、计算题(本大题共2小题，共30分。
要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11.(15分)如图所示，固定在匀强磁场中的水平导轨ab、cd的间距L1=0.5 m，金属棒ad与导轨左端bc的距离为L2=0.8 m，整个闭合回路的电阻为R=0.2 Ω，磁感应强度为B0=1 T的匀强磁场竖直向下穿过整个回路。
ad杆通过滑轮和轻绳连接着一个质量为m=0.04 kg的物体，不计一切摩擦，现使磁场以B0.2 T/s t∆=∆的变化率均匀地增大。
求：(1)金属棒上电流的方向。
(2)感应电动势的大小。
(3)物体刚好离开地面的时间(g=10 m/s2)。
12.(2013·万州区模拟)(15分)如图甲所示，光滑导轨宽0.4 m,ab为金属棒，均匀变化的磁场垂直穿过轨道平面，磁场的变化情况如图乙所示，金属棒ab的电阻为1 Ω,导轨电阻不计。
t=0时刻，ab棒从导轨最左端，以v=1 m/s的速度向右匀速运动，求1 s末回路中的感应电流及金属棒ab受到的安培力。
答案解析1.【解析】选A 。
线圈进入匀强磁场区域的过程中，磁通量发生变化，线圈中有感应电流，而且进入时的速度越大，感应电动势越大，感应电流越大，A 对；整个线圈在匀强磁场中无论是匀速、加速还是减速运动，磁通量都不发生变化，线圈中没有感应电流产生，B 、C 错；线圈穿出匀强磁场区域的过程中，磁通量发生变化，线圈中有感应电流，感应电流大小与运动的速度有关，匀速运动感应电流不变，加速运动感应电流增大，D 错。
2.【解析】选B 。
由法拉第电磁感应定律E t∆Φ∆＝，且ΔΦ1＝ΔBS ，ΔΦ2＝2B ΔS ，则1BS (2B B)S BS E t t t ∆－＝＝＝，212B(S S)2B S BS 2E t t t∆－＝＝＝－，E 1与E 2大小相等，选项B 正确。
3.【解析】选B 、C 、D 。
由E=BLvsin θ知，当θ=90°时，E=BLv=0.1 V,此时最大;当θ=0时，E=0,此时最小。
所以产生的感应电动势范围是0≤E ≤0.1 V,B 、C 、D 三项正确。
4.【解析】选B 。
导线相同,则电阻R 相同,制作成匝数分别为n 1、n 2的圆形线圈后,设其半径分别为r 1、r 2,则n 1·2πr 1=n 2·2πr 2=,面积之比为==,两线圈产生的感应电动势之比为==,由于电阻R 相等,故感应电流之比为===,B 正确。
5.【解析】选C 。
金属棒ab 切割磁感线，产生感应电动势而不产生感应电流，没有安培力产生，在重力作用下做平抛运动，垂直于磁感线方向速度不变，始终为v 0,由公式E=BLv 知，感应电动势为BLv 0不变，故A 、B 、D 错误，C 正确。
6.【解析】选B 。
初状态时，通过线圈的磁通量为21BL 2Φ＝，当线圈转过90°时，通过线圈的磁通量为0，由q=I Δt,E I R =,E N t ∆Φ=∆,得q N R ∆Φ=,可得通过电阻R 的电荷量为2NBL 2R。
7.【解析】选A 。
摆到竖直位置时，AB 切割磁感线的瞬时感应电动势E=B ·2a ·(12v)=Bav 。
由闭合电路欧姆定律得，AB ER 1U Bav R R 4324==+，故A 正确。
【变式备选】如图所示，半径为r 的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B 中绕O 轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，则通过电阻R 的电流的大小和方向是(金属圆盘的电阻不计)( )A.2Br I R ω＝，由c 到dB.2Br I R ω＝，由d 到cC.2Br I 2Rω＝，由c 到dD.2Br I 2Rω＝，由d 到c【解析】选D 。
金属圆盘在匀强磁场中匀速转动，可以等效为无数根长为r 的导体棒绕O 点做匀速圆周运动，其产生的感应电动势大小为2Br E 2ω＝，由右手定则可知，其方向由外指向圆心，故通过电阻R 的电流大小2Br I 2Rω＝，方向由d 到c ，故选项D 正确。
8.【解析】选C 。
开关S 由断开变为闭合瞬间，流过自感线圈的电流为零，流过传感器1、2的电流均为E2R；闭合电路稳定后，流过传感器1的电流为2E 3R ，流过传感器2的电流为E 3R；开关断开后，流过传感器1的电流立即变为零，流过传感器2的电流方向相反，从E3R逐渐变为零。
由以上分析可知，选项C 正确。
【总结提升】通电自感与断电自感的区别9.【解析】选A 、C 。
由楞次定律可以判断电流方向为顺时针方向,A 项正确;由法拉第电磁感应定律E N t=∆可得,B E NS t ∆=∆ ,由题图可知B t∆∆是恒量,所以电动势恒定,D 项错误;根据欧姆定律,电路中电流是不变的,B 项错误;由于磁场均匀增加,线圈面积不变,所以磁通量的变化率恒定不变，C 项正确。
10.【解析】选A 、C 。
电容器的特性是“充电和放电”，在开始充电阶段，相当于阻值很小的电阻，放电阶段相当于电源。
电感线圈的特性是“阻交流、通直流”，即电流不会突然变化，当电流突然增大时，相当于阻值很大的电阻，当电流突然减小时，相当于电源。
因此，当开关刚闭合时，电容器对电流的阻碍作用小，线圈对电流的阻碍作用大，C 和B 组成的电路分压作用小，A 、L 组成的电路分压作用大，B 灯较暗，A 灯较亮。
当开关闭合足够长的时间后，电容器充电完成，线圈中电流为直流电，而其直流电阻很小， B 灯较亮，A 灯被短路，不发光；开关断开瞬间，电容器和B 组成的回路中，电容器放电，B 灯逐渐变暗，A 灯和线圈组成的回路中，线圈充当电源，A 灯先变亮再熄灭，故选项A 、C 正确。
11.【解题指南】解答本题要注意以下两点：(1)回路面积不变时，感应电动势与磁感应强度的变化率成正比。
(2)刚好离开地面时，地面对物体的支持力为零。
【解析】(1)由楞次定律可以判断，金属棒上的电流由a 到d 。
(2分)(2)由法拉第电磁感应定律得：B E S 0.08 V t t∆Φ∆===∆∆ (3分)(3)物体刚要离开地面时，其受到的拉力F=mg(2分)而拉力F 又等于棒所受的安培力。
即mg=F 安=BIL 1(2分) 其中B=B 0+Bt t∆∆(2分)EIR=(2分) 解得t=5 s (2分)答案：(1)由a到d (2)0.08 V (3)5 s12.【解析】Φ的变化有两个原因，一是B的变化，二是面积S的变化，显然这两个因素都应当考虑在内，所以有BE S B vt t∆Φ∆==+∆∆l(3分)又Bt∆∆=2 T/s, (2分)在1 s末，B=2 T,S=l vt=0.4×1×1 m2=0.4 m2 (2分)所以1 s末,E=Bt∆∆S+B l v=1.6 V, (2分)此时回路中的电流I=ER=1.6 A (2分)根据楞次定律与右手定则可判断出电流方向为逆时针方向(2分) 金属棒ab受到的安培力为F=BI l=2×1.6×0.4 N=1.28 N,方向向左。