2019年高考物理一轮复习第十章电磁感应第2讲法拉第电磁感应定律自感现象课件
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2019高考物理课标一轮复习课件:10-2法拉第电磁感应定律及其应用
(3)感应电流与感应电动势的关系:遵守闭合电路的欧姆 ������ 即I= ������ + ������ 。
������
定律,
-3基础夯实 自我诊断
3.导体切割磁感线的情形
切割方式 垂直切割
电动势表达式 E=Blv
1 2
旋转切割 E= (以一端为轴)
Bl2ω
说 明 ①导体棒与磁场方向 垂直 ②速度 v 与磁场垂直 ③磁场为匀强磁场
第2 节
法拉第电磁感应定律 及其应用
-2基础夯实 自我诊断
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。 Δ������ (2)公式:E=n ,其中 n 为线圈匝数。
������ ������
-5基础夯实 自我诊断
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。 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,在导体中会产生感应电流 使导体受 到安培力而运动起来。
-6基础夯实 自我诊断
提示:当导体棒垂直磁感线运动时,棒中自由电子就将受到洛伦 兹力F洛=evB的作用,这将使导体棒两端分别积累起正、负电荷而 在棒中形成电场,于是自由电子除受F洛作用外又将受到电场力 F=eE场作用,直至电场力与洛伦兹力平衡。由于F洛移动电荷,使得 做切割磁感线运动的导体棒等效为一个电源,在其外电路开路的状 ������ 态下,电动势(感应电动势)与路端电压相等,即E=Uab=E场l,于是由e ������ =evB,得E=lvB。
2019年高考物理总复习 第十章 电磁感应 第2课时 法拉第电磁感应定律 自感和涡流课件 教科版
t
(2)磁感应强度 B 不变,回路与E磁v场a垂lu直a的t面io积n发生o变n化ly,.则Δ Φ =B·Δ S,E=nB S .
t
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ted正确w;i根th据楞A次s定p律o,s螺e线.S管下lid端e为s电源fo的r正.极N,E则T电容3器.5下极C板l带ie正n电t,P故rBo错f误ile; 5.2
Copyright
电流稳定后,电路中电流 I=
200E 4-2=00.1121A,A电阻spR1o上s消e耗的P功ty率为LtPd=I.2R1=
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解
读 vcos θ
(2)若v和Bv有si夹n角θθ ,则把v分解为平行B的分量v2= BLvsi和n 垂θ 直B的
分量v1=
;则导线产生的电动势E=BLv1,E=
.
4
(1)匀速转动:如图,导体棒以某一端点为轴,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=BL=
速度 1 Lω ).
1 BL2ω (平均速度等于中点位置的线
2
2
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(2)磁感应强度 B 不变,回路与E磁v场a垂lu直a的t面io积n发生o变n化ly,.则Δ Φ =B·Δ S,E=nB S .
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ted正确w;i根th据楞A次s定p律o,s螺e线.S管下lid端e为s电源fo的r正.极N,E则T电容3器.5下极C板l带ie正n电t,P故rBo错f误ile; 5.2
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电流稳定后,电路中电流 I=
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解
读 vcos θ
(2)若v和Bv有si夹n角θθ ,则把v分解为平行B的分量v2= BLvsi和n 垂θ 直B的
分量v1=
;则导线产生的电动势E=BLv1,E=
.
4
(1)匀速转动:如图,导体棒以某一端点为轴,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=BL=
速度 1 Lω ).
1 BL2ω (平均速度等于中点位置的线
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2019高三物理人教版一轮课件:第10章+第2节 法拉第电磁感应定律 自感和涡流
A.0 ΔB 2 C.n Δt · πr
[答案] B
ΔB 2 B.n Δt · L ΔB 2 D.n Δt · r
考查点:自感现象 3.(鲁科版选修 3-2P33T1)在如图 1022 所示的电路中,LA 为灯泡,S 为开关, L 为有铁芯的线圈.对于这样的电路,下列说法正确的是( )
图 1022
[教材习题回访] 考查点:对法拉第电磁感应定律的理解 1.(人教版选修 3-2P17T1 改编)将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,关 于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是( 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查点:求感应电动势的大小 2. (粤教版选修 3-2P18T3 改编)如图 1021 所示,半径为 r 的 n 匝线圈放在边长 为 L 的正方形 abcd 之外,匀强磁场充满正方形区域并垂直穿过该区域,当 ΔB 磁场以 Δt 的变化率变化时,线圈产生的感应电动势大小为( )
图 1021
A.因为线圈 L 通电后会产生自感现象,所以 S 闭合后,灯泡 LA 中无电流通 过 B.在 S 打开或闭合的瞬间,电路中都不会产生自感现象 C.当 S 闭合时,电路中会产生自感现象 D.在 S 闭合后再断开的瞬间,灯泡 LA 可能不立即熄灭
[答案]
C
考查点:涡流现象 4. (多选)(沪科版选修 3-2P37T1 改编)变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的, 而不是采用一整块硅钢,这是因为( A.增大涡流,提高变压器的效率 B.减小涡流,提高变压器的效率 C.增大铁芯中的电阻,以产生更多的热量 D.增大铁芯中的电阻,以减小发热量 )
B.nBπr2 nπBr2 D. tR
2019版高考物理一轮复习 第十章 电磁感应 10.2 法拉第电磁感应定律 自感现象
无关
自感电动势可以阻碍电流的变化,但不能阻 止电流的变化
K12教育课件
10
考点1 法拉第电磁感应定律的理解和应用 【典题探究】
【典例1】(2018·榆林模拟)在一空 间有方向相反,磁感应强度大小均为 B的匀强磁场,如图所示,向外的磁场 分布在一半径为a的圆形区域内,向内的磁场分布在除
K12教育课件
3
2
3
I E 3BLv。
2
R 2R
K12教育课件
37
迁移2:导体倾斜切割磁感线 (2018·钦州模拟)下列选项各图中所标的导体棒的长度为L,处于磁感应强度为B的匀
强磁场中,棒运动的速度均为v,产生的电动势为BLv的是 ( )
K12教育课件
38
K12教育课件
39
【解析】选D。A图中导体棒做切割磁感线运动时速度与磁场有一个夹角θ=30°,产生 的感应电动势为E=BLvsin 30°=0.5BLv,故A项错误;B、C两图中导体棒都不切割磁感线, 不产生感应电动势,故B、C项错误;图中导体棒做切割磁感线运动,产生的感应电动势为 E=BLv,故D项正确。
41
A.Ua>Uc,金属框中无电流 B.Ub>Uc,金属框中电流方向沿 a-b-c-a C.Ubc=- Bl2ω,金属框中无电流 D.Ubc= Bl2ω,金属框中电流方向沿a-c-b-a
1 2 1 2
K12教育课件
42
【解析】选C。穿过金属框的磁通量始终为零,没有 发生变化,故金属框中无电流,B、D项错误;bc边切割 磁感线的等效速度为 lω,根据右手定则Ub<Uc,故 Ubc=- Bl2ω,C项正确;ac边切割磁感线,根据右手 定则得Ua<Uc,A项错误。
量变化率 和线圈匝数n共同决定,而磁通量Φ较大
自感电动势可以阻碍电流的变化,但不能阻 止电流的变化
K12教育课件
10
考点1 法拉第电磁感应定律的理解和应用 【典题探究】
【典例1】(2018·榆林模拟)在一空 间有方向相反,磁感应强度大小均为 B的匀强磁场,如图所示,向外的磁场 分布在一半径为a的圆形区域内,向内的磁场分布在除
K12教育课件
3
2
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I E 3BLv。
2
R 2R
K12教育课件
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迁移2:导体倾斜切割磁感线 (2018·钦州模拟)下列选项各图中所标的导体棒的长度为L,处于磁感应强度为B的匀
强磁场中,棒运动的速度均为v,产生的电动势为BLv的是 ( )
K12教育课件
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K12教育课件
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【解析】选D。A图中导体棒做切割磁感线运动时速度与磁场有一个夹角θ=30°,产生 的感应电动势为E=BLvsin 30°=0.5BLv,故A项错误;B、C两图中导体棒都不切割磁感线, 不产生感应电动势,故B、C项错误;图中导体棒做切割磁感线运动,产生的感应电动势为 E=BLv,故D项正确。
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A.Ua>Uc,金属框中无电流 B.Ub>Uc,金属框中电流方向沿 a-b-c-a C.Ubc=- Bl2ω,金属框中无电流 D.Ubc= Bl2ω,金属框中电流方向沿a-c-b-a
1 2 1 2
K12教育课件
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【解析】选C。穿过金属框的磁通量始终为零,没有 发生变化,故金属框中无电流,B、D项错误;bc边切割 磁感线的等效速度为 lω,根据右手定则Ub<Uc,故 Ubc=- Bl2ω,C项正确;ac边切割磁感线,根据右手 定则得Ua<Uc,A项错误。
量变化率 和线圈匝数n共同决定,而磁通量Φ较大
2019版高考物理一轮复习第十章电磁感应10_2法拉第电磁感应定律自感和涡流课件
题|组|微|练 3.如图所示,平行导轨间距为 d,一端跨接一个电阻 R。匀强磁场的磁 感应强度为 B,方向垂直于平行金属导轨所在平面。金属棒与导轨的电阻均 不计。当金属棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度 v 在金属导轨上滑行时, 通过电阻 R 的电流是( )
Bdv A. R
Bdvcosθ C. R
Bdvsinθ B. R
微考点·悟方法
学生用书P160
微考点 1 法拉第电磁感应定律的理解和应用 核|心|微|讲
1.决定感应电动势大小的因素 感应电动势 E 的大小决定于穿过电路的磁通量的变化率ΔΔΦt 和线圈的 匝数 n。而与磁通量的大小、磁通量变化量 ΔΦ 的大小无必然联系。
2.磁通量变化通常有两种方式 (1)磁感应强度 B 不变,垂直于磁场的回路面积发生变化,此时 E= nBΔΔSt 。 (2)垂直于磁场的回路面积不变,磁感应强度发生变化,此时 E=nΔΔBt S,其中ΔΔBt 是 B-t 图象的斜率。
答案 C
微考点 2 导体切割磁感线产生感应电动势的计算 核|心|微|讲
1.理解 E=Blv 的“四性” (1)正交性:本公式是在一定条件下得出的,除磁场为匀强磁场外,还 需 B、l、v 三者互相垂直。 (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 l 为导体切割磁感线的有效长度。 (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。
ห้องสมุดไป่ตู้
(1)ab 棒中感应电动势的大小,并指出 a、b 哪端电势高。 (2)回路中感应电流的大小。 (3)维持 ab 棒做匀速运动的水平力 F 的大小。 【解题导思】 (1)哪一部分导体相当于电源? 答:切割磁感线运动的导体相当于电源。
(浙江专版)2019版高考物理一轮复习第十章电磁感应28法拉第电磁感应定律自感课件
题组突破强化提升
核心剖析归纳提升
2.小明同学设计了一个“电磁天平”,如图甲所示,等臂天平的左臂 为挂盘,右臂挂有矩形线圈,两臂平衡。线圈的水平边长L=0.1 m,竖 直边长H=0.3 m,匝数为N1。线圈的下边处于匀强磁场内,磁感应强 度B0=1.0 T,方向垂直线圈平面向里。线圈中通有可在0~2.0 A范围 内调节的电流I。挂盘放上待测物体后,调节线圈中电流使天平平 衡,测出电流即可测得物体的质量。(重力加速度g取10 m/s2)
1 中点位置的线速度 lω 2 1 2
。
-11-
基础夯实精准归纳
题组突破强化提升
核心剖析归纳提升
考试说明 1.导体切割磁感线时感应 电动势的计算,只限于 L、 B、 u 三者垂直的情形。 2.不要求计算涉及反电动 势的问题。 3.在电磁感应现象中,不要 求判断电路中各点电势的 高低。 4.不要求计算既有感生电 动势又有动生电动势的电 磁感应问题。 5.不要求计算自感电动势。
-3-
基础夯实精准归纳
������
-9-
基础夯实精准归纳
题组突破强化提升
核心剖析归纳提升
4.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=IΔt=
������Δ������ ������Δ������ Δt= 。 Δ������������ ������
-10-
基础夯实精准归纳
������ ������
2.磁通量的变化率 Δ������ 是 Φ -t 图象上某点切线的斜率。 3.对 Φ 、ΔΦ 和 Δ������ 的理解和易错点拨 Δ������ (1)错误地认为 Φ 、ΔΦ 和 Δ������ 的大小都与线圈的匝数 n
2019版高考物理一轮复习 专题九 电磁感应 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感课件
图 9-2-6 (3)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.
16
2.导体转动切割磁感线: 当导体在垂直于磁场的平面内,绕一端以角速度ω匀速转动 动时,产生的感应电动势为 E=Bl v =12Bl2ω,如图 9-2-7 所示.
图 9-2-7
图 9-2-4 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 答案:B
12
热点 1 法拉第电磁感应定律的简单应用 【典题 1】(2017 年安徽合肥高三检测)在半径为 r、电阻为 R 的圆形导线框内,以直径为界,左右两侧分别存在着方向如 图 9-2-5 甲所示的匀强磁场,以垂直于纸面向外的磁场为正, 两部分磁场的磁感应强度 B 随时间 t 的变化规律分别如图乙所 示.则 0~t0 时间内,导线框中( )
故 A 正确,C 错误;当角速度ω变为原来的 2 倍时,感应电动 势 E=12Bl2ω 变为原来的 2 倍,感应电流 I 变为原来的 2 倍,电
流在 R 上的热功率 P=I2R 变为原来的 4 倍,D 错误. 答案:AB
27
易错提醒:公式 E=Blv 的应用是有条件的,它适用于导体 平动且速度方向垂直于磁感线方向的特殊情况,对于这种导体 棒转动切割磁感线产生感应电动势的情况,导体各部分的速度 不同,本公式不再适用.
2.自感电动势
E=L
ΔI Δt
.
3.自感系数 L 与线圈的__大__小__、形状、___圈__数_以及是否有 铁芯有关,单位是_亨__利__(_H_)_.
4.涡流:块状金属在磁场中运动,或者处在变化的磁场中, 金属块内部会产生感应电流,这种电流在整块金属内部自成闭
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2.导体转动切割磁感线: 当导体在垂直于磁场的平面内,绕一端以角速度ω匀速转动 动时,产生的感应电动势为 E=Bl v =12Bl2ω,如图 9-2-7 所示.
图 9-2-7
图 9-2-4 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 答案:B
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热点 1 法拉第电磁感应定律的简单应用 【典题 1】(2017 年安徽合肥高三检测)在半径为 r、电阻为 R 的圆形导线框内,以直径为界,左右两侧分别存在着方向如 图 9-2-5 甲所示的匀强磁场,以垂直于纸面向外的磁场为正, 两部分磁场的磁感应强度 B 随时间 t 的变化规律分别如图乙所 示.则 0~t0 时间内,导线框中( )
故 A 正确,C 错误;当角速度ω变为原来的 2 倍时,感应电动 势 E=12Bl2ω 变为原来的 2 倍,感应电流 I 变为原来的 2 倍,电
流在 R 上的热功率 P=I2R 变为原来的 4 倍,D 错误. 答案:AB
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易错提醒:公式 E=Blv 的应用是有条件的,它适用于导体 平动且速度方向垂直于磁感线方向的特殊情况,对于这种导体 棒转动切割磁感线产生感应电动势的情况,导体各部分的速度 不同,本公式不再适用.
2.自感电动势
E=L
ΔI Δt
.
3.自感系数 L 与线圈的__大__小__、形状、___圈__数_以及是否有 铁芯有关,单位是_亨__利__(_H_)_.
4.涡流:块状金属在磁场中运动,或者处在变化的磁场中, 金属块内部会产生感应电流,这种电流在整块金属内部自成闭
(新课标)2019届高考物理一轮复习 第10章 电磁感应 第二节 法拉第电磁感应定律 自感 涡流课件
图示匀强磁场中,磁感Ev应a强lu度atiBo随n 时on间lyt. 的变化关系如图乙所 eate示d ,w则ith以A下s说po法s正e.确Sl的id是es( for ).NET 3.5 Client Profile 5.2.0
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(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=nΔΔt·ΦRΔt=nΔRΦ.
考点二 导体切割磁感线产生感应电动势
[基础梳理]
1.公式 E=Blv 的使用条件
第十章 电磁感应
第二节 法拉第Ev电al磁ua感tio应n o定nl律y. 自感 涡流 eated with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0
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考点一 法拉第电磁感应定律的应用
B2
5t2.2.0
=2 T/sC,o根p据yr法ig拉ht第2电00磁4感-2应01定1律A,sp产o生se的P感ty应L电td动.势为 E2
=nSΔΔBt22=100×0.12×2 V=2 V.导线圈中产生的感应电流为
方波交变电流,选项 A 正确;在 t=2.5 s 时,产生的感应电动
势为
E2=2
A.ab 中的感应电流方向由 b 到 a B.ab 中的感应电流逐渐减小 C.ab 所受的安培力保持不变 D.ab 所受的静摩擦力逐渐减小
解析:选 D.根据楞次定律,感应电流产生的磁场向下,再根据
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(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=nΔΔt·ΦRΔt=nΔRΦ.
考点二 导体切割磁感线产生感应电动势
[基础梳理]
1.公式 E=Blv 的使用条件
第十章 电磁感应
第二节 法拉第Ev电al磁ua感tio应n o定nl律y. 自感 涡流 eated with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0
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考点一 法拉第电磁感应定律的应用
B2
5t2.2.0
=2 T/sC,o根p据yr法ig拉ht第2电00磁4感-2应01定1律A,sp产o生se的P感ty应L电td动.势为 E2
=nSΔΔBt22=100×0.12×2 V=2 V.导线圈中产生的感应电流为
方波交变电流,选项 A 正确;在 t=2.5 s 时,产生的感应电动
势为
E2=2
A.ab 中的感应电流方向由 b 到 a B.ab 中的感应电流逐渐减小 C.ab 所受的安培力保持不变 D.ab 所受的静摩擦力逐渐减小
解析:选 D.根据楞次定律,感应电流产生的磁场向下,再根据
高考物理一轮复习第10章电磁感应第2节法拉第电磁感应定律课件
【理解巩固 4】 (多选)如图所示,L 是自感系数 很大的线圈,但其自身的直流电阻几乎为 0,A、B 是 两个相同的小灯泡,下列说法正确的是( )
A.开关 S 闭合时,A 灯立即发光 B.开关 S 闭合时,B 灯立即发光 C.开关 S 断开时,A 灯闪亮一下再灭 D.开关 S 断开后瞬间,a 点的电势低于 b 点
盘边缘为负极,电流方向由 b 经灯泡再从 a 流向铜盘,
方向不变,故 AC 错误;回路中感应电动势为 E=BLv
=1BL2ω,回路中电流为 I=E=12BL2×2Tπ=πBL2,
2
R
R
RT
若铜盘转动的周期变小,电流增大,灯泡变亮,故 B
正确、D 错误. [答案] B
平动切割 例 2 如图,水平桌面上固定有一
A.回路中有大小和方向周期性变化的电流 B.若铜盘转动的周期变小,灯泡变亮 C.回路中电流方向不变,且从 a 导线流进灯泡, 再从 b 导线流向旋转的铜盘 D.铜盘产生的感应电动势等于 BL2ω
[解析] 把铜盘看做若干条由中心指向边缘的铜 棒组合而成,当铜盘转动时,每根金属棒都在切割磁
感线,相当于电源,由右手定则知,中心为电源正极,
A.在 t=0.01 s 时通过 R 的电流方向发生改变 B.在 t=0.01 s 时线圈中的感应电动势 E=0.6 V C . 在 0 ~0.02 s 内 通 过 电 阻 R 的 电 荷 量 q = 1.5×10-3 C D.在 0.02~0.03 s 内 R 产生的焦 耳热为 Q = 1.8×10-3 J
动生电动势的一般计算公式 E=Blvsin θ可以由
法拉第电磁感应定律公式 E=ΔΔΦt 推导出来,所以法
拉第电磁感应定律是普遍适用的规律,对一切电磁感
2019届高考物理一轮复习10_2法拉第电磁感应定律自感涡流课件
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 及电阻 R1 上产生的热量. [解题指导] (1)Bt 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.
题型重点研讨
考点
法拉第电磁感应定律的理解和应用 [重点理解]
1.感应电动势的决定因素 ΔΦ (1)由 E=n 知,感应电动势的大小由穿过电路的磁通量的变 Δt 化率 ΔΦ 和线圈匝数 n 共同决定, 而与磁通量 Φ、 磁通量的变化量 ΔΦ Δt
的大小没有必然联系. (2) ΔΦ 为单匝线圈产生的感应电动势大小. Δt
A.当 B 增大时,线框中的感应电流一定增大 B.当 B 增大时,线框中的感应电流一定减小 C.当 B 减小时,线框中的感应电流一定减小 D.当 B 减小时,线框中的感应电流可能不变
3.如图所示,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 之比分别为( C )
1.感应电动势
电磁感应现象 (1)概念:在________________ 中产生的电动势.
磁通量 发生改变,与电路是否闭合 (2)产生条件:穿过回路的________ 无关 . ________ 楞次定律 或__________ 右手定则 判 (3)方向判断: 感应电动势的方向用__________
(3)线圈中的自感电动势越大,自感系数就越大.(
(4) 磁 场 相 对 导 体 棒 运 动 时 , 导 体 棒 中 也 能 产 生 感 应 电 动 势.( √ ) (5)自感电动势阻碍电流的变化, 但不能阻止电流的变化. (√ )
题型重点研讨
考点
法拉第电磁感应定律的理解和应用 [重点理解]
1.感应电动势的决定因素 ΔΦ (1)由 E=n 知,感应电动势的大小由穿过电路的磁通量的变 Δt 化率 ΔΦ 和线圈匝数 n 共同决定, 而与磁通量 Φ、 磁通量的变化量 ΔΦ Δt
的大小没有必然联系. (2) ΔΦ 为单匝线圈产生的感应电动势大小. Δt
A.当 B 增大时,线框中的感应电流一定增大 B.当 B 增大时,线框中的感应电流一定减小 C.当 B 减小时,线框中的感应电流一定减小 D.当 B 减小时,线框中的感应电流可能不变
3.如图所示,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 之比分别为( C )
1.感应电动势
电磁感应现象 (1)概念:在________________ 中产生的电动势.
磁通量 发生改变,与电路是否闭合 (2)产生条件:穿过回路的________ 无关 . ________ 楞次定律 或__________ 右手定则 判 (3)方向判断: 感应电动势的方向用__________
(3)线圈中的自感电动势越大,自感系数就越大.(
(4) 磁 场 相 对 导 体 棒 运 动 时 , 导 体 棒 中 也 能 产 生 感 应 电 动 势.( √ ) (5)自感电动势阻碍电流的变化, 但不能阻止电流的变化. (√ )
2019版一轮物理课件:第十章 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流 精品002
解析:a、b 两个圆环产生的感应电动势属于感生电动势,根据 题意可知ΔΔBt 相同,又由法拉第电磁感应定律得 E=nΔΔΦt =nΔΔBt S,Sa=π(2r)2=4πr2,Sb=πr2,所以EEab=4∶1,由楞次定律可 知两圆环中感应电流的方向均沿顺时针方向,B 正确. 答案:B
2.[电动势及电荷量的计算] 如图所示,匀 强磁场中有一矩形闭合线圈 abcd,线圈平面 与磁场垂直.已知线圈的匝数 N=100,边长 ab=1.0 m、bc=0.5 m,电阻 r=2 Ω.磁感应 强度 B 在 0~1 s 内从零均匀变化到 0.2 T,在 1~5 s 内从 0.2 T 均匀变化到-0.2 T,取垂直纸面向里为磁场的正方向.求: (1)0.5 s 时线圈内感应电动势的大小 E1 和感应电流的方向; (2)在 1~5 s 内通过线圈的电荷量 q.
(6)自感电动势阻碍电流的变化,但不能阻止电流的变化.( √ ) (7)当导体在匀强磁场中垂直磁场方向运动时(运动方向和导体 垂直),感应电动势为 E=BLv.( √ ) (8)涡流就是自感.( × )
[高频考点•分类突破]
核心要点突破
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,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.
[易错警示] 分析自感现象的 2 点注意 (1)通过自感线圈中的电流不能发生突变,即通电过程中,电流 逐渐变大;断电过程中,电流逐渐变小,此时线圈可等效为“电 源”,该“电源”与其他电路元件形成回路. (2)断电自感现象中灯泡是否“闪亮”问题的判断,在于对电流 大小的分析,若断电后通过灯泡的电流比原来强,则灯泡先闪 亮后再慢慢熄灭.
高考物理一轮复习 第十章 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感现象课件
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第二十八页,共五十页。
A.54
B.32
7 C.4
D.2
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第二十九页,共五十页。
解析:本题考查法拉第电磁感应定律及电荷量公式.由公式
E=ΔΔΦt ,I=RE,q=It 得 q=ΔRΦ,设半圆弧半径为 r,对于过程
Ⅰ,q1=B4··πRr2,对于过程Ⅱ,q2=
B′-B·πr2,由 2R
误;由楞次定律的“来拒去留”可知,0~t0 为了阻碍磁通量的减 小,线圈有扩张的趋势,t0~t1 为了阻碍磁通量的增大,线圈有
缩小的趋势,故 C 错误;由法拉第电磁感应定律,得 E=Δ2BΔSt =
B0πr2,感应电流 2t0
I=RE=B20πt0r2·ρ×S2πr=B40t0rρS,故
D
正确.
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=0 时,由于单位长度电阻均为 R0,所以电路中总电阻为(2+
π)aR0 , 所 以 杆 受 的 安 培 力 大 小 为
F=
BIL
=
B·2a
2Bav 2+πaR0
=
24+B2πavR0,故 C 错误;当 θ=π3时,电路中总电阻为1+53πaR0,
所以杆受的安培力大小为 F′=BI′L′=33+B52aπvR0,故 D 正确.
第十页,共五十页。
3.(2019·河北石家庄质检)如图甲所示,导体棒 MN 置于水平导轨 上,P、Q 之间有阻值为 R 的电阻,PQNM 所围的面积为 S,不计导轨 和导体棒的电阻.导轨所在区域内存在沿竖直方向的磁场,规定磁场 方向竖直向上为正,在 0~2t0 时间内磁感应强度的变化情况如图乙所
示,导体棒 MN 始终处于静止状态.下列说法正确的是( D )
高三第一轮复习第十章第2讲 法拉第电磁感应定律 自感现象 课件
存在竖直向上的匀强磁场 B,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 ( D )
A.0 C.2πr2qk
B.12r2qk D.πr2qk
例 4.如图甲所示,一个圆形线圈的匝数
n=100,线圈面积 S=200 cm2,线圈的电阻 r=1Ω,线圈外接一个阻值 R=4Ω的电阻,
3.应用法拉第电磁感应定律应注意的三个问
题: (1)公式 E=nΔΔΦt 求解的是一个回路中
某段时间内的平均电动势,在磁通量均匀变
化时,瞬时值才等于平均值。
(2) 利 用 公 式
E=
ΔB nS Δt
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。
(1)正交性:本公式要求磁场为匀强磁场,
而且B、l、v三者互相垂直。
(2)有效性:公式中的l为导体切割磁感线 的有效长度。如图所示中,导体棒的有 效长度为ab间的距离。
(3)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。
2.导体转动切割磁感线
当导体在垂直于磁场的平面内,绕一端 以角速度 ω 匀速转动时,产生的感应电动势 为 E=Bl v =12Bl2ω, 如图所示。
根据闭合电路欧姆定律得通过 R1 的电流为
I=3ER=nB30Rπtr02
2
。
(2)通过 R1 的电荷量 q=It1=nB30πRrt20 2t1,
R1 上产生的热量 Q=I2R1t1=2n2B90R2tπ022r2 4t1。
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ΔΦ Δt
=
S
ΔB Δt
,即感应电动势与B-t图象斜率成正比,0~t0时间内的
感应电流I1=ER1=SΔΔtB1R1 =StB0R0 ,t0~2t0时间内的感应电流I2 =ER2=SΔΔtB2R2 =S2t0BR0,C错误。由楞次定律可知在0~t0时间 内,通过导体棒的电流方向N→M,B正确。在0~t0时间
解析
由法拉第电磁感应定律可知E=n
ΔΦ Δt
=nS
ΔB Δt
,
其中n=1500匝,S=20×10-4
m2,
ΔB Δt
等于乙图中图线斜
率,为
1.0-0.2 2
T/s=0.4
T/s,代入得E=1.2
V,A错误。
感应电流I=
E r+R1+R2
=0.12
A,螺线管两端的电压U=
I(R1+R2)=1.08 V,B正确。由楞次定律可得,螺线管下端
A.经历均匀增大、均匀减小、均匀增大、均匀减小 的过程
B.经历均匀增大、保持不变、均匀增大、保持不变 的过程
C.经历均匀增大、均匀减小、均匀增大的过程 D.经历均匀增大、保持不变、均匀减小的过程
解析 导线切割磁感线产生感应电动势有E=Blv,因 为匀速运动,所以感应电动势大小取决于切割磁感线的导 线的有效长度,线框匀速穿过有界磁场区域的过程中有效 长度先均匀增大,再均匀减小,然后再均匀增大,再均匀 减小,所以选项A正确。
2. 如图所示,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之比分别为( )
A.c→a,2∶1 B.a→c,2∶1 C.a→c,1∶2 D.c→a,1∶2
内,磁通量减小,MN有向右运动的趋势来阻碍磁通量减 小,受向左的静摩擦力,在t0~2t0时间内,磁通量增加, MN有向左运动的趋势来阻碍磁通量增加,受向右的静摩 擦力,A错误。通过电阻R的电量q=q1+q2=I1t0+I2t0= 3SRB0,D错误。
7. 如图所示,电路中A、B是两个完全相同的灯泡,L 是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈,C是电容 很大的电容器。当S闭合与断开时,A、B灯泡的发光情况 是( )
解析 MN切割磁感线产生的感生电动势E=Blv,其 中的l、v保持不变,所以E1∶E2=B1∶B2=1∶2;由右手 定则可知通过R的电流方向为a→c,C正确。
3.[2017·唐山模拟]如图甲所示,水平放置的平行金属 导轨连接一个平行板电容器C和电阻R,导体棒MN放在导 轨上且接触良好,整个装置放于垂直导轨平面的磁场中, 磁感应强度B的变化情况如图乙所示(图示磁感应强度方向 为正),MN始终保持静止,则0~t2时间内( )
第十章
电磁感应 第2讲 法拉第电磁感应定律 感现象
板块三 限时规范特训
时间:45 分钟
满分:100 分
一、选择题(本题共11小题,每小题6分,共66分。其 中1~7为单选,8~11为多选)
1.如图所示,闭合金属导线框放置在竖直向上的匀 强磁场中,磁场的磁感应强度的大小随时间变化而变化。 下列说法中正确的是( )
5.在如图甲所示的电路中,螺线管匝数n=1500匝, 横截面积S=20 cm2。螺线管导线电阻r=1.0 Ω,R1=4.0 Ω,R2=5.0 Ω,C=30 μF。在一段时间内,穿过螺线管的 磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。则下列说 法中正确的是( )
A.螺线管中产生的感应电动势为1 V B.闭合S,电路中的电流稳定后,螺线管两端电压为 1.08 V C.电路中的电流稳定后电容器下极板带负电 D.S断开后,流经R2的电荷量为1.8×10-6 C
A.电容器C的电荷量大小始终不变 B.电容器C的a板先带正电后带负电 C.MN所受安培力的大小始终不变 D.MN所受安培力的方向先向左后向右
解析 磁感应强度均匀变化,产生恒定电动势,则电 容器C的电荷量大小始终不变,选项A正确,B错误;由于 磁感应强度变化,根据楞次定律和左手定则可知,MN所 受安培力的方向先向右后向左,大小先减小后增大,选项 C、D错误。
电势高,所以电容器下极板带正电,C错误。S断开后,电
容器把储存的电量都通过R2释放出来,Q=CUR2,其中UR2 =IR2,得Q=1.8×10-5 C,D错误。
6.如图甲所示,导体棒MN置于水平导轨上,PQMN 所围的面积为S,PQ之间有阻值为R的电阻,不计导轨和 导体棒的电阻。导轨所在区域内存在沿竖直方向的匀强磁 场,规定磁场方向竖直向上为正,在0~2t0时间内磁感应 强度的变化情况如图乙所示,导体棒MN始终处于静止状 态。下列说法正确的是( )
4.[2017·福建龙岩质检]如图所示,三角形金属线框 ABC的底边AB长度为d,顶点C距AB边的距离为d2,在右侧 空间边长为d的正方形区域内,存在垂直纸面向里的匀强 磁场,在外力作用下线框底边沿着x轴向右运动,运动过 程中始终保持线框平面与磁场方向垂直。在线框沿x轴向 右匀速穿过有界磁场区域的过程中,线框中的感应电动势 ()
A.在0~t0和t0~2t0时间内,导体棒受到的导轨的摩 擦力方向相同
B.在0~t0时间内,通过导体棒的电流方向为N到M C.在t0~2t0时间内,通过电阻R的电流大小为SRBt00 D.在0~2t0时间内,通过电阻R的电荷量为S2BR0
解析 导体棒MN始终静止,与导轨围成的线框面积
不变,根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势E=
A.当磁感应强度增大时,线框中的感应电流一定减 小
B.当磁感应强度增大时,线框中的感应电流一定增 大
C.当磁感应强度减小时,线框中的感应电流一定增 大
D.当磁感应强度减小时,线框中的感应电流可能不 变
解析 由法拉第电磁感应定律可知:E=nΔΔΦt =nSΔΔBt ,当磁感应强度均匀变化时,产生恒定的电动势, 线框中的感应电流就不变,D选项正确;当磁感应强度的 变化率逐渐增大时,线框中产生的感应电流增大,当磁感 应强度的变化率逐渐减小时,线框中产生的感应电流减 小,所以A、B、C选项都是错误的。