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和涡流
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后提能演练
专题十 第2讲知识巩固练1．如图甲所示，100匝的线圈(图中只画了2匝)两端A 、B 与一个理想电压表相连．线圈内有指向纸内方向的匀强磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化．下列说法正确的是( )A ．A 端应接电压表正接线柱，电压表的示数为150 VB ．A 端应接电压表正接线柱，电压表的示数为50.0 VC ．B 端应接电压表正接线柱，电压表的示数为150 VD ．B 端应接电压表正接线柱，电压表的示数为50.0 V【答案】B 【解析】线圈相当于电源，由楞次定律可知A 相当于电源的正极，B 相当于电源的负极，故A 应该与理想电压表的正接线柱相连．由法拉第电磁感应定律得E ＝nΔΦΔt ＝100×0.15－0.10.1V ＝50.0 V ，电压表的示数为50.0 V ，故B 正确．2．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W 1，通过导线截面的电荷量为q 1；第二次用0.9 s 时间拉出，外力所做的功为W 2，通过导线截面的电荷量为q 2，则( )A ．W 1<W 2，q 1<q 2B ．W 1<W 2，q 1＝q 2C ．W 1>W 2，q 1＝q 2D ．W 1>W 2，q 1>q 2【答案】C 【解析】第一次用0.3 s 时间拉出，第二次用0.9 s 时间拉出，两次速度比为3∶1，由E ＝BLv ，两次感应电动势比为3∶1，两次感应电流比为3∶1，由于F 安＝BIL ，两次安培力比为3∶1，由于匀速拉出匀强磁场，所以外力比为3∶1，根据功的定义W ＝Fx ，所以W 1∶W 2＝3∶1；根据电量q ＝I Δt ，感应电流I ＝E R ，感应电动势E ＝ΔΦΔt ，得q ＝ΔΦR，所以q 1∶q 2＝1∶1，故W 1＞W 2，q 1＝q 2.故C 正确．3．(2021年龙岩二模)如图所示，abcd 为水平放置的平行“”形光滑金属导轨，导轨间距为l ，电阻不计．导轨间有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B .金属杆放置在导轨上，与导轨的接触点为M 、N ，并与导轨成θ角．金属杆以ω 的角速度绕N 点由图示位置匀速转动到与导轨ab 垂直，转动过程中金属杆与导轨始终接触良好，金属杆单位长度的电阻为r .则在金属杆转动的过程中( )A ．M 、N 两点电势相等B ．金属杆中感应电流的方向由N 流向MC ．电路中感应电流的大小始终为Bl ω2rD ．电路中通过的电荷量为Bl2r tan θ【答案】A 【解析】根据题意可知，金属杆MN 为电源，导轨为外电路，由于导轨电阻不计，外电路短路，M 、N 两点电势相等，A 正确；转动过程中磁通量减小，根据楞次定律可知金属杆中感应电流的方向是由M 流向N ，B 错误；由于切割磁场的金属杆长度逐渐变短，感应电动势逐渐变小，回路中的感应电流逐渐变小，C 错误；因为导体棒MN 在回路中的有效切割长度逐渐减小，所以接入电路的电阻逐渐减小，不能根据q ＝ΔΦR计算通过电路的电荷量，D 错误．4．(多选)如图所示的电路中，电感L 的自感系数很大，电阻可忽略，D 为理想二极管，则下列说法正确的有( )A ．当S 闭合时，L 1立即变亮，L 2逐渐变亮B ．当S 闭合时，L 1一直不亮，L 2逐渐变亮C ．当S 断开时，L 1立即熄灭，L 2也立即熄灭D ．当S 断开时，L 1突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭 【答案】BD5．(2021年莆田质检)(多选)如图甲所示，边长为L 的正方形单匝线框水平放置，左侧一半置于沿竖直方向的匀强磁场中，线框的左侧接入电阻R ，右侧接入电容器，其余电阻不计．若磁场的磁感应强度B 随时间t 的变化规律如图乙所示(规定竖直向下为正方向)，则在0～2t 0时间内( )A ．电容器a 板带负电B ．线框中磁通量变化为零C ．线框中产生的电动势为B 0L 22t 0D ．通过电阻R 的电流为B 0L 22Rt 0【答案】AC 【解析】由题图可知在0～t 0时间内磁场向上减小，根据楞次定律，可知线圈中产生逆时针方向的充电电流，则电容器a 板带负电，A 正确；因磁感应强度的变化率不为零，则线框中磁通量变化不为零，B 错误；线框中产生的电动势E ＝ΔΦΔt ＝ΔB ·12L2Δt ＝B 0L 22t 0，C 正确；因电动势恒定，则回路中只有瞬时的充电电流，电容器充电完毕后，回路中电流变为零，D 错误．6．(多选)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k πr 2RD ．保持半径不变，使磁场随时间按B ＝kt 变化，线圈中的电流为2k πr2R【答案】BC 【解析】在线圈的半径由2r 变到3r 的过程中，穿过线圈的磁通量不变，则线圈内没有感应电流，故A 错误；当线圈的半径由2r 变到0.5r 的过程中，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律，则有逆时针的电流，故B 正确；保持半径不变，使磁场随时间按B ＝kt 变化，根据法拉第电磁感应定律，有E ＝ΔB Δt ·πr 2＝k πr 2，因此线圈中的电流I ＝E R＝k πr 2R，故C 正确，D 错误． 7．(2021年株洲质检) 零刻度在表盘正中间的电流计，非常灵敏，通入电流后，线圈所受安培力和螺旋弹簧的弹力作用达到平衡时，指针在示数附近的摆动很难停下，使读数变得困难．在指针转轴上装上的扇形铝框或扇形铝板，在合适区域加上磁场，可以解决此困难．下列方案合理的是( )A BC D【答案】D 【解析】当指针向左偏转时，铝框或铝板可能会离开磁场，产生不了涡流，起不到电磁阻尼的作用，指针不能很快停下，A、C方案不合理，A、C错误；磁场在铝框中间，当指针偏转角度较小时，铝框不能切割磁感线，不能产生感应电流，起不到电磁阻尼的作用，指针不能很快停下，B错误，D正确．8．(2021年郑州模拟)(多选)涡流检测是工业上无损检测的方法之一．如图所示，线圈中通以一定频率的正弦式交变电流，靠近待测工件时，工件内会产生涡流，同时线圈中的电流受涡流影响也会发生变化．下列说法正确的是( )A．涡流的磁场总是要阻碍穿过工件磁通量的变化B．涡流的频率等于通入线圈的交变电流的频率C．通电线圈和待测工件间存在恒定的作用力D．待测工件可以是塑料或橡胶制品【答案】AB综合提升练9．(多选)如图甲所示，螺线管内有一平行于轴线的磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向，螺线管与U形导线框cdef相连，导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环面积为S，圆环与导线框cdef在同一平面内．当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时，下列说法正确的是( )A ．在t 1时刻，金属圆环L 内的磁通量最大，最大值Φm ＝B 0S B ．在t 2时刻，金属圆环L 内的磁通量最大C ．在t 1～t 2时间内，金属圆环L 有扩张的趋势D ．在t 1～t 2时间内，金属圆环L 内有顺时针方向的感应电流 【答案】BD10．(多选)空间有磁感应强度为B 的有界匀强磁场区域，磁场方向如图所示，有一边长为L 、电阻为R 、粗细均匀的正方形金属线框abcd 置于匀强磁场区域中，ab 边跟磁场的右边界平行，若金属线框在外力作用下以速度v 向右匀速运动，下列说法正确的是( )A ．当ab 边刚离开磁场时，cd 边两端的电压为3BLv4B ．从ab 边到磁场的右边界至cd 边离开磁场的过程中，外力所做的功为B 2L 3vRC ．从ab 边到磁场的右边界至cd 边离开磁场的过程中，外力做功的功率为B 2L 2vRD ．从ab 边到磁场的右边界至cd 边离开磁场的过程中，通过线框某一截面的电量为BL 2R【答案】ABD 【解析】当ab 边刚离开磁场时，线框只有cd 边切割磁感线，产生的电动势为E ＝BLv ，cd 边为等效电源，两端的电压为闭合电路的路端电压，电路等价为四个电阻串联，cd 边为一个内阻R 4，外电路为三个R 4的电阻，故有U dc ＝E R 4＋3R 4×3·R 4＝3BLv4，故A正确；从ab 边到磁场的右边界至cd 边离开磁场的匀速过程，产生的恒定电流为I ＝E R，由动能定理W F 外－W F 安＝0，由功的定义W F 安＝F 安·L ＝BIL ·L ，可解得W F 外＝B BLv R L 2＝B 2L 3vR ，故B 正确；由能量守恒定律P F 外·t －P F 安·t ＝0，可得P F 外＝P F 安＝F 安·v ＝B BLv R L ·v ＝B 2L 2v 2R，故C 错误；根据电量的定义q ＝I ·Δt ，I ＝ER，E ＝ΔΦΔt ，联立可得q ＝ΔΦR，从ab 边到磁场的右边界到cd 边离开磁场的过程中，磁通量的变化量为ΔΦ＝B ΔS ＝BL 2，可得q＝BL 2R，故D 正确． 11．如图所示，匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上，大小为B 0，用电阻率为ρ，横截面积为S 的导线做成的边长为l 的正方形线框abcd 水平放置，OO ′为过ad 、bc 两边中点的直线，线框全部都位于磁场中．现把线框右半部分固定不动，而把线框左半部分以OO ′为轴向上转动60°，如图中虚线所示．(1)求转动过程中通过导线横截面的电荷量；(2)若转动后磁感应强度随时间按B ＝B 0＋kt 变化(k 为常量)，求出磁场对线框ab 边的作用力大小随时间变化的关系式．解：(1)线框在转动过程中产生的平均感应电动势 E ＝ΔΦΔt＝B 0·12l 2cos 60°Δt＝B 0l 24Δt， ①在线框中产生的平均感应电流I ＝E R，② R ＝ρ4l S，③ 转动过程中通过导线横截面的电荷量q ＝I Δt ， ④ 联立①～④解得q ＝B 0lS16ρ.⑤(2)若转动后磁感应强度随时间按B ＝B 0＋kt 变化，在线框中产生的感应电动势大小E ＝ΔB ·S Δt＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12l 2cos 60°＋l 22ΔB Δt＝3l24k ，⑥在线框中产生的感应电流I ＝E R，⑦线框ab 边所受安培力的大小F ＝BIl ，⑧联立⑥～⑧解得F ＝(B 0＋kt )3kl 2S16ρ.。
(全国通用)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和涡流课件
考点一
考点二
考点三
1.如图所示,水平桌面上固定一半径为 R 的光滑金属细圆环,环面水平,圆环总
电阻为 r;空间有一匀强磁场,磁感应强度大小为 B,方向竖直向下;一长度为 2R、
电阻可忽略的导体棒 AC 置于圆环左侧并与环相切,切点为棒的中点。一拉力
作用于棒中点使其以恒定加速度 a 从静止开始向右运动,运动过程中棒与圆环
(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。
考点一
考点二
考点三
【解题思路】(1)根据法拉第电磁感应定律,电路中产生的感应电动势
E=������ΔΔ��������� ���
=
n
������ ������
·S
=
n
������0 ������0
����22
如图,棒的有效长度为ab间的距离。
(5)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。
考点一
考点二
考点三
2.公式 E=Blv 与 E=nΔΔ������������的区别与联系
E=n������Φ
������t
E=Blv
区
研究 对象
闭合回路
回路中做切割磁感线运动的那部分导体
(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。 (2)公式:E=nΔΔ������������,其中 n 为线圈匝数,ΔΔ������������为磁通量的变化率。
3.导体切割磁感线的情形
(1)一般情况:运动速度 v 和磁感线方向夹角为 θ,则 E= Blvsin θ 。
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
(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
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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=
识 Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.
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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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
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
• 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．
•考点2 导体切割磁感线产生感应电动势的计算
• 1．E＝Blv的特性 • (1)正交性：要求磁场为匀强磁场，而且B，l，v三者互相垂
2．应用法拉第电磁感应定律的三种情况 (1)B 不变 S 变化时，ΔΦ＝B·ΔS，则 E＝nBΔΔtS. (2)B 变化 S 不变时，ΔΦ＝ΔB·S，则 E＝nΔΔBt S. (3)B，S 都变化时，ΔΦ＝Φ 末－Φ 初 E＝nB2S2－ΔtB1S1≠nΔBΔΔt S.
3．注意事项 (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＝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 和回路电阻 R 有关(与时间无关)．q＝ I Δt＝nRΔΔΦt Δt＝nΔRΦ.
(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 E＝Bl v ＝___12_B__l2_ω_____平均速度取中点位置线速度12lω.
• 二、自感与涡流
• 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
直． • (2)有效性：l为导体切割磁感线的有效长度．如图甲中，导
体棒的有效长度为ab间距离． • (3)相对性：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．
甲
乙
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
2019版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和涡流学案
第2讲 法拉第电磁感应定律 自感和涡流微知识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。
①感生电动势：由于磁场的变化而激发出感生电场，由感生电场而产生的感应电动势。
②动生电动势：由于导体在磁场中运动而产生的感应电动势。
(3)与感应电流的关系：遵守闭合电路欧姆定律，即I ＝ER ＋r。
2．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，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
(2)公式：E ＝n ΔΦΔt 。
其中n 为线圈的匝数。
微知识2 导体切割磁感线产生的感应电动势 导体棒切割磁感线时，可有以下三种情况微知识3 自感和涡流 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，由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势。
(2)表达式：E ＝L ΔIΔt 。
(3)自感系数L①相关因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关。
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，这种电流像水的旋涡所以叫做涡流。
(1)电磁阻尼：当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。
(2)电磁驱动：如果磁场相对于导体运动，在导体中会产生感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来。
交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的。
(3)电磁阻尼和电磁驱动的原理体现了楞次定律的推广应用。
一、思维辨析(判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
) 1．线圈中的磁通量越大，产生的感应电动势越大。
(×)2．线圈的匝数越多，磁通量越大，产生的感应电动势也越大。
(×) 3．导体在磁场中运动速度越大，产生的感应电动势越大。
(×) 4．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。
(√) 5．自感电动势阻碍电流的变化，但不能阻止电流的变化。
(√) 二、对点微练1．(法拉第电磁感应定律)如图所示，虚线MN 表示甲、乙、丙三个相同正方形金属框的一条对称轴，金属框内均匀分布有界匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律满足B ＝kt ，金属框按照图示方式处在磁场中，测得金属框甲、乙、丙中的感应电流分别为I 甲、I 乙、I 丙，则下列判断正确的是( )A ．I 乙＝2I 甲，I 丙＝2I 甲B ．I 乙＝2I 甲，I 丙＝0C ．I 乙＝0，I 丙＝0D ．I 乙＝I 甲，I 丙＝I 甲解析 I 甲＝E 甲R ＝ΔB Δt ·S 2·1R ＝Sk 2R ，I 乙＝E 乙R ＝ΔB Δt ·S ·1R ＝SkR，由于丙中磁通量始终为零，故I 丙＝0。
2019版高考物理总复习第十章电磁感应基础课2法拉第电磁感应定律自感涡流课件
Eห้องสมุดไป่ตู้
(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＝ R＋r 。
3.导体切割磁感线的情形
(1)若 B、l、v 相互垂直，则 E＝ Blv 。
(2)v∥B 时，E＝0。
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
图3
A.Q1>Q2，q1＝q2 C.Q1＝Q2，q1＝q2
B.Q1>Q2，q1>q2 D.Q1＝Q2，q1>q2
解析
由
Q＝I2Rt
得
，
Q1
＝ ER1
2Rt
＝
（BLRabv）2×Lvbc
＝
B2L2abLbcv R
＝41，由楞次定律可知感应电流的方向均沿顺时针方向，选项 B 正确。 答案 B
2.[人教版选修3－2·P21·T4改编]如图3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，则( )
。
②表达式：E＝ (3)自感系数L ①相关因素：与线圈的 否有铁芯有关。 ②单位：亨利(H)，1 mH＝
。 、形状、
H，1 μH＝
以及是 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
近年届高考物理一轮复习第十章电磁感应第二节法拉第电磁感应定律自感涡流课后达标新人教版(2021年整
2019届高考物理一轮复习第十章电磁感应第二节法拉第电磁感应定律自感涡流课后达标新人教版编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2019届高考物理一轮复习第十章电磁感应第二节法拉第电磁感应定律自感涡流课后达标新人教版）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第二节法拉第电磁感应定律自感涡流（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'.则错误!等于（）A。
错误! B.错误!C．1 D.错误!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＝错误!＝错误!L,故产生的感应电动势为ε’＝Blv＝B·错误!Lv＝错误!ε，所以错误!＝错误!，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。
错误!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＝错误!＝错误!·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·长沙模拟)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。
2019版高考物理一轮复习主题九电磁感应9_1_2法拉第电磁感应定律、自感和涡流课件
[答案] ×
核心要点突破 H
精研教材 重难突破
要点一 法拉第电磁感应定律的理解和应用 [要点深化]
1．磁通量 Φ、磁通量的变化量 ΔΦ、磁通量的变化率ΔΔΦt 的比 较
2.对法拉第电磁感应定律 E＝nΔΔΦt 的进一步理解 (1)E＝nΔΔΦt 的研究对象是一个回路，E＝nΔΔΦt 求得的电动势 是整个回路的感应电动势． (2)E＝nΔΔΦt 求的是 Δt 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．
v 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 Em＝B·2Rv＝2BRv，故 C 正确，D 错误．
[答案] ABC
对 Φ、ΔΦ 和ΔΔΦt 的几种常见错误理解 (1)不能通过公式正确地计算 Φ、ΔΦ 和ΔΔΦt 的大小，错误地认 为它们都与线圈的匝数 n 成正比． (2)认为公式中的面积 S 就是线圈的面积，而忽视了无效的部 分；不能通过 Φ－t(或 B－t)图象正确地求解ΔΔΦt .
A．1∶ 2 B．2∶π C．2∶1 D．π∶ 2
[解析] 设正方形线框的边长为 l，则第一次将线框以速度 v1 拉出磁场时，由法拉第电磁感应定律可知其产生的感应电动势 大小为 E1＝B0lv1，第二次绕对称轴 MN 转动时，设其角速度大 小为 ω，则 v2＝12ωl，在线框转过 90°的过程中，穿过线框的磁通 量的变化量 ΔΦ＝12B0l2，所用时间 Δt＝14·2ωπ＝2πω，由法拉第电磁 感应定律 E2＝ΔΔΦt 可得，其平均感应电动势大小为 E2＝2Bπ0lv2，
(3)误认为 Φ＝0(或 B＝0)时，ΔΔΦt 一定等于 0. (4)不能正确地分析初、末状态穿过线圈的磁通量的方向关 系，从而不能正确利用公式 ΔΦ＝Φ2－Φ1 求解 ΔΦ.
2019年高考物理新课标一轮复习课件：第10章 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感和涡流
C.a→c,1∶2
D.c→a,1∶2
C 杆MN向右匀速滑动,由右手定则判知,通过R的电流方向为a→
c;又因为E=BLv,所以E1∶E2=1∶2,故选项C正确。
三、自感现象 1.概念:由于导体本身的① 电流 2.自感电动势 变化而产生的电磁感应现象称为自感。
(1)定义:在自感现象中产生的感应电动势叫做② 自感电动势 。
B.S闭合后,LA立即发光,然后又逐渐熄灭
C.S断开的瞬间,LA、LB同时熄灭 D.S断开的瞬间,LA再次发光,然碍作用,通电时阻碍电流变大,S闭合
时两灯同时发光,但电流稳定后LA被短路,LA逐渐熄灭;S断开时,线圈阻碍电 流变小,使LA再次发光,然后又逐渐熄灭。
I (2)表达式:E=L 。 t
3.自感系数L (1)相关因素:与线圈的③ 大小 、形状、④ 匝数 以及是否有铁芯有关。 H。 (2)单位:亨利(H),1 mH=⑤ 10-3 H,1 μH=⑥ 10-6
自测3 (多选)如图所示的电路中,线圈L的自感系数足够大,其直流电阻忽 略不计,LA、LB是两个相同的灯泡,下列说法正确的是 ( A.S闭合后,LA、LB同时发光且亮度不变 )
课标版
物理
自感和涡流
第2讲 法拉第电磁感应定律
教材研读
一、法拉第电磁感应定律 1.感应电动势 (1)概念:在① 电磁感应现象 中产生的电动势。
(2)产生条件:穿过闭合电路的② 磁通量
③ 无关 。
发生了变化,与电路是否闭合
(3)方向判断:感应电动势的方向用④ 楞次定律 2.法拉第电磁感应定律
或⑤ 右手定则 判断。
考点突破
考点一 对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
Φ 感应电动势的大小由穿过电路的磁通量的变化率 t和线圈的匝数n共同
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4．(涡流)如图所示为高频电磁炉的工作示意图，它是采用电磁感应原 理产生涡流加热的，它利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场，当变化的 磁场通过含铁质锅的底部时，即会产生无数小涡流，使锅体本身自行高速升 温，然后再加热锅内食物。电磁炉工作时产生的电磁波，完全被线圈底部的 屏蔽层和顶板上的含铁质锅所吸收，不会泄漏，对人体健康无危害。关于电 磁炉，以下说法正确的是( )
电磁驱动 的原理工作的。 (3)电磁阻尼和电磁驱动的原理体现了 楞次定律
的推广应用。
一、思维辨析(判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。) 1．线圈中的磁通量越大，产生的感应电动势越大。( × ) 2．线圈的匝数越多，磁通量越大，产生的感应电动势也越大。( × ) 3．导体在磁场中运动速度越大，产生的感应电动势越大。(× ) 4．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。(√ ) 5．自感电动势阻碍电流的变化，但不能阻止电流的变化。( √ )
答案 C
3．(自感现象)如图所示，电感线圈 L 的自感系数足够大，其电阻忽略 不计，LA、LB 是两个相同的灯泡，且在下列实验中不会烧毁，电阻 R2 阻值 约等于 R1 的两倍，则( )
A．闭合开关 S 时，LA、LB 同时达到最亮，且 LB 更亮一些 B．闭合开关 S 时，LA、LB 均慢慢亮起来，且 LA 更亮一些 C．断开开关 S 时，LA 慢慢熄灭，LB 马上熄灭 D．断开开关 S 时，LA 慢慢熄灭，LB 闪亮后才慢慢熄灭
答案 B
2．(公式 E＝Blv 的应用)如图所示，在庆祝反法西斯胜利 70 周年阅兵 盛典上，我国预警机“空警－2 000”在通过天安门上空时机翼保持水平， 以 4.5×102 km/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 4.7×10－5 T，则( )
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 ，这种电流像水的旋涡所以叫做涡流。
(1)电磁阻尼：当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。
(2)电磁驱动：如果磁场相对于导体运动，在导体中会产生 感应电流
使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来。交流感应电动机就是利用
二、对点微练 1．(法拉第电磁感应定律)如图所示，虚线 MN 表示甲、乙、丙三个相 同正方形金属框的一条对称轴，金属框内均匀分布有界匀强磁场，磁感应强 度随时间变化规律满足 B＝kt，金属框按照图示方式处在磁场中，测得金属 框甲、乙、丙中的感应电流分别为 I 甲、I 乙、I 丙，则下列判断正确的是( )
解析 由于灯泡 LA 与线圈 L 和 R1 串联，灯泡 LB 与电阻 R2 串联，当 S 闭合瞬间，通过线圈的电流突然增大，线圈产生自感电动势，阻碍电流 的增大，所以 LB 比 LA 先亮，A、B 项错误；由于 LA 所在的支路电阻阻值 较小，故稳定时电流较大，即 LA更亮一些，当 S 断开瞬间，线圈产生自感 电动势，两灯组成的串联电路中，电流从线圈中开始减小，即从 IA 减小， 故 LA 慢慢熄灭，LB 闪亮后才慢慢熄灭。C 项错误，D 项正确。
路中就一定有感应电动势。
E
(3)与感应电流的关系：遵守 闭合电路 欧姆定律，即 I＝ R＋r 。
2．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
磁通量的变化率
成正比。
ΔΦ (2)公式：E＝ n Δt 。其中 n 为线圈的 匝数 。
微知识 2 导体切割磁感线产生的感应电动势 导体棒切割磁感线时，可有以下三种情况
微知识 3 自感和涡流
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， 由于自感而产生的感应电动势叫做 自感电动势 。
(2)表达式：E＝
ΔI LΔt
。
(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 有关。
②单位：亨利 H(1 mH＝10－3 H,1 μH＝10－6 H)。
A．I 乙＝2I 甲，I 丙＝2I 甲 C．I 乙＝0，I 丙＝0
B．I 乙＝2I 甲，I 丙＝0 D．I 乙＝I 甲，I 丙＝I 甲
解析 I 甲＝ER甲＝ΔΔBt ·S2·R1＝2SRk，I 乙＝ER乙＝ΔΔBt ·S·R1＝SRk，由于丙中磁通 量始终为零，故 I 丙＝0。所以 I 乙＝2I 甲，I 丙＝0，只有 B 项正确。
A．两翼尖之间的电势差为 2.9 V B．两翼尖之间的电势差为 1.1 V C．飞机左方翼尖的电势比右方翼尖的电势高 D．飞机左方翼尖的电势比右方翼尖的电势低
解析 飞机的飞行速度为 4.5×102 km/h＝125 m/s，飞机两翼尖之间的 电动势为 E＝BLv＝4.7×10－5×50×125 V＝0.29 V，A、B 项错；飞机从东 向西飞行，磁场竖直向下，根据右手定则可知，飞机左方翼尖电势高于右 方翼尖的电势，C 项对，D 项错。
A．电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的 B．电磁炉是利用变化的磁场产生涡流，使含铁质锅底迅速升温，进而 对锅内食物加热的 C．电磁炉是利用变化的磁场使食物中的极性水分子振动和旋转来对食 物加热的 D．电磁炉跟电炉一样是让电流通过电阻丝产生热量来对食物加热的 解析 电磁炉的工作原理是利用变化的电流通过线圈产生变化的磁 场，变化的磁场通过含铁质锅的底部产生无数小涡流，使锅体温度升高后 加热食物，故选项 A、D 错误，B 正确；而选项 C 是微波炉的加热原理， C 项错误。 答案 B
第十章
电磁感应 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感和涡流
微知识 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。
①感生电动势：由于磁场的变化而激发出感生电场，由感生电场而产生的
感应电动势。
②动生电势：由于导体在磁场中运动而产生的感应电动势。 (2)条件：无论电路是否闭合，只要穿过电路的 磁通量 发生变化，电