（南方凤凰台）2016年高三物理一轮复习导学案 第九章 第2课时 法拉第电磁感应定律、自感和涡流

（南方凤凰台）2016年高三物理一轮复习导学案 第九章 第2课时 法拉第电磁感应定律、自感和涡流内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 法拉第电磁感应定律、自感和涡流【考纲解读】n 和导线切割磁感线产生电动势公式 E流的概念，能分析通电自感和断电自感【知识要点】一法拉第电磁感应定律的应用1感应电动势(1)感应电动势：在 中产生的电动势产生感应电动势的那部分导体就相当于 ，导体的电阻相当于 (2)感应电流与感应电动势的关系：遵循 定律，即 I 应电动势大小的决定因素(1)感应电动势的大小由穿过闭合电路的磁通量的变化率 和线圈的 共同决定， 、磁通量的变化量 的大小没有必然联系(2)当 仅由 B 的变化引起时，则 E n ；当 仅由 S 的变化引起时，则 E S t；当 由 B、 S 的变化同时引起 2、时，则 E n n S t t B S 通量的变化率 是 t 图象上某点切线的斜率 体切割磁感线产生感应电动势的计算1公式 E 使用条件(1) 磁场(2) B、 l、 v 三者相互 (3)如不垂直，用公式 E 求解， 为 B 与 v 方向间的夹角2 “瞬时性”的理解(1)若 v 为瞬时速度，则 E 为 感应电动势(2)若 v 为平均速度，则 E 为 感应电动势3切割的“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图 4 中有效长度分别为：高中物理资源下载平台世昌的博客 ： l ； l ；沿 l l R；沿 l0；沿 l 感现象的理解1自感现象(1)概念：由于导 3、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 (2)表达式： E L t(3)自感系数 L 的影响因素：与线圈的 、形状、 以及是否有铁芯有关2自感现象“阻碍”作用的理解(1)流过线圈的电流增加时，线圈中产生的自感电动势与电流方向 ，阻碍电流的 ，使其缓慢地增加(2)流过线圈的电流减小时，线圈中产生的自感电动势与电流方向 ，阻碍电流的 ，使其缓慢地减小 线圈就相当于电源，它提供的电流从原来的 自感现象的四大特点(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 4、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【典型例题】例 1如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈 圈平面与磁场垂直已知线圈的匝数 N100，边长 .0 m、.5 m，电阻 r2 在 01 s 内从零均匀变化到 在 15 s 内从 均匀变化到，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 E 和感应电流的方向；(2)在 15 s 内通过线圈的电荷量 q；(3)在 05 s 内线圈产生的焦耳热 世昌的博客 如图甲所示，一个圆形线圈的匝数 n100，线圈面积 S200 圈的电阻 r1 ，线圈外接一个阻值 R4 的电阻，把线圈 5、放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示下列说法中正确的是()A线圈中的感应电流方向为顺时针方向B电阻 R 两端的电压随时间均匀增大C线圈电阻 r 消耗的功率为 4104 4 s 内通过 R 的电荷量为 4104 如图所示，水平放置的粗糙 U 形框架上接一个阻值为 电阻，放在垂直纸面向里、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中，一个半径为 L、质量为 m 的半圆形硬导体 水平向右的恒定拉力 F 作用下，由静止开始运动距离 d 后速度达到 v，半圆形硬导体 电阻为 r，其余电阻不计下列说法正确的是()A此时 端电压为 时 端电压为 过程中电路产生的电热为 Q过程中通 6、过电阻 电荷量为 q2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，D 1、D 2 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，t 1 时刻断开开关 2 分别表示通过灯泡 电流，规定图中箭头所示的方向为电流正方向，以下各图中能定性描述电流 I 随时间 t 变化关系的是()【拓展训练】1(2014江苏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 t 时间内，磁感应强度的方向不变，大小由 圈中产生的感应电动势为()A. B. C. 2014安徽20) 英国物理学家麦克斯韦认 7、为，磁场变化时会在空间激发感生电场如图高中物理资源下载平台世昌的博客 ，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 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()A0 B. r 2 D 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 平行金属导轨上以速度 v 向右匀速滑动，产生的感应电动势为 磁感应强度增为 2B，其他条件不变，产生的感应电动势变为 的电流方向及 比 2 分别为()Aca,21 Bac, 21Cac,12 Dc a,124如图所示，线圈 8、 L 的自感系数很大，且其直流电阻可以忽略不计，L 1、L 2 是两个完全相同的小灯泡，开关 S 闭合和断开的过程中，灯 2 的亮度变化情况是(灯丝不会断)( )AS 闭合，L 1 亮度不变，L 2 亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮；S 断开，L 2 立即熄灭，L 1 逐渐变暗BS 闭合， 度不变，L 2 很亮；S 断开，L 1、L 2 立即熄灭CS 闭合， 2 同时亮，而后 渐熄灭，L 2 亮度不变；S 断开，即熄灭，L 1 亮一下再熄灭DS 闭合，L 1、L 2 同时亮，而后 渐熄灭，L 2 则逐渐变得更亮； S 断开，L 2 立即熄灭，一下再熄灭5磁场在 面内的分布如图所示，其磁感应强度的大小均为 向垂直于 面，相邻磁场区域的磁场方向相反，每个同向磁场区域的宽度均为 个磁场以速度 v 沿 x 轴正方向匀速运动若在磁场所在区间内放置一由 n 匝线圈组成的矩形线框 框的 B、，L 0，总电阻为 R，线框始终保持静止求：(1)线框中产生的总电动势大小和导线中的电流大小；(2)线框所受安培力的大小和方向。