電磁感應(yīng)第十章第二講法拉第電磁感應(yīng)定律自感渦流1/4702關(guān)鍵考點·探究突破03模擬演練·穩(wěn)基提能欄目導(dǎo)航01基礎(chǔ)再現(xiàn)·雙基落實04課后回顧·高效練習(xí)2/4701基礎(chǔ)再現(xiàn)·雙基落實1．感應(yīng)電動勢(1)概念：在___________現(xiàn)象中產(chǎn)生電動勢(2)產(chǎn)生條件：穿過回路磁通量發(fā)生________，與電路是否________無關(guān)(3)方向：用________定律或________定則判斷一法拉第電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)改變閉合楞次右手3/472．法拉第電磁感應(yīng)定律(1)內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動勢大小，跟穿過這一電路________________成正比．(2)公式：E＝________，其中n為線圈匝數(shù)．(3)感應(yīng)電流與感應(yīng)電動勢關(guān)系：遵照閉合電路歐姆定律，即I＝________.磁通量改變率4/471．如圖所表示電路，閉合電路一部分導(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，ab長度為L，以速度v勻速切割磁感線，試證實導(dǎo)體ab產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E＝BLv.二導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E＝BLv5/472．以下列圖幾個情況中，金屬導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢是：6/473．如圖所表示，長度為l金屬桿ab，a端為周定轉(zhuǎn)軸，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B勻強(qiáng)磁場中，在垂直于B平面內(nèi)按順時針方向以角速度ω做勻速圓周運動，試求金屬桿中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢大小．7/478/47三自感和渦流現(xiàn)象電流大小匝數(shù)9/47(4)自感現(xiàn)象“妨礙”作用了解：①流過線圈電流增加時，線圈中產(chǎn)生自感電動勢與電流方向________，妨礙電流________，使其遲緩地增加．②流過線圈電流減小時，線圈中產(chǎn)生自感電動勢與電流方向________，妨礙電流________，使其遲緩地減?。€圈就相當(dāng)于電源，它提供電流從原來IL逐步變?。喾丛黾酉嗤瑴p小10/47(5)對照教材試驗：如圖所表示，先閉合開關(guān)使燈泡發(fā)光然后斷開開關(guān)．①開關(guān)閉合時，a、b兩點哪點電勢高_(dá)_______.②開關(guān)斷開時，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢線圈相當(dāng)于________，線圈提供感應(yīng)電流方向是________，此時a、b兩點哪點電勢高_(dá)_______.③設(shè)閉合開關(guān)電路穩(wěn)定時兩支路電流分別為IA和IL，若IL≤IA，斷開開關(guān)時看到現(xiàn)象是燈泡_________________.若IL>IA，斷開開關(guān)時看到現(xiàn)象是燈泡_________________________.a電源逆時針b逐步熄滅閃亮一下然后熄滅11/472．渦流現(xiàn)象(1)渦流：塊狀金屬放在________磁場中，或者讓它在磁場中運動時，金屬塊內(nèi)產(chǎn)生漩渦狀感應(yīng)電流．(2)產(chǎn)生原因：金屬塊內(nèi)___________改變→感應(yīng)電動勢→感應(yīng)電流．(3)渦流利用：冶煉金屬高頻感應(yīng)爐利用_______________產(chǎn)生焦耳熱使金屬熔化；家用電磁爐也是利用渦流原理制成．(4)渦流降低：各種電機(jī)和變壓器中，用涂有絕緣漆硅鋼片疊加成鐵芯，以降低渦流．改變磁通量強(qiáng)大渦流12/471．判斷正誤(1)線圈中磁通量越大，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢越大．()(2)線圈中磁通量改變越大，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢越大．()(3)線圈中磁通量改變越快，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢越大．()(4)線圈中電流越大，自感系數(shù)也越大．()(5)對于同一線圈，當(dāng)電流改變越快時，線圈中自感電動勢越大．()答案：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√13/472．(人教版選修3—2P17第1題改編)將閉合多匝線圈置于僅隨時間改變磁場中，關(guān)于線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，以下表述正確是()A．感應(yīng)電動勢大小與線圈匝數(shù)無關(guān)B．穿過線圈磁通量越大，感應(yīng)電動勢越大C．穿過線圈磁通量改變越快，感應(yīng)電動勢越大D．感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場方向與原磁場方向一直相同答案：C14/473．(人教版選修3—2P21第4題改編)如圖2所表示，紙面內(nèi)有一矩形導(dǎo)體線框abcd，置于垂直紙面向里、邊界為MN勻強(qiáng)磁場外，線框ab邊平行磁場邊界MN，線框以垂直于MN速度勻速地完全進(jìn)入磁場，線框上產(chǎn)生熱量為Q1，經(jīng)過線框?qū)w橫截面電荷量為q1，現(xiàn)將線框進(jìn)入磁場速度變?yōu)樵瓉韮杀?，線框上產(chǎn)生熱量為Q2，經(jīng)過線框?qū)w橫截面電荷量為q2，則有()A．Q2＝Q，q2＝q1

B．Q2＝2Q1，q2＝2q1C．Q2＝2Q1，q2＝q1

D．Q2＝4Q1，q2＝2q1答案：A15/474．(人教3－2例題改變)(多項選擇)如圖是電子感應(yīng)加速器示意圖，上、下為電磁鐵兩個磁極，磁極之間有一個環(huán)形真空室，電子在真空室中做圓周運動．上圖為側(cè)視圖，下列圖為真空室俯視圖，電子從電子槍右端逸出(不計初速度)，當(dāng)電磁鐵線圈電流方向與圖示方向一致時，使電子在真空室中沿虛線加速擊中電子槍左端靶，以下說法中正確是()A．真空室中磁場方向豎直向上B．真空室中磁場方向豎直向下C．電流應(yīng)逐步減小D．電流應(yīng)逐步增大答案：AD16/475．如圖所表示，在一個光滑金屬框架上垂直放置一根長L＝0.4m金屬棒ab，其電阻r＝0.1Ω.框架左端電阻R＝0.4Ω.垂直框面勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.1T．當(dāng)用外力使棒ab以速度v＝5m/s向右勻速運動時，ab棒中①產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E＝________________________，②經(jīng)過ab棒電流I＝________________________.③外力大小F＝________________________.④ab棒兩端電勢差Uab＝________________________，⑤在電阻R上消耗功率PR＝________________________，⑥在ab棒上消耗發(fā)燒功率Pr＝________________________，⑦切割運動中產(chǎn)生電功率P＝________________________.答案：0.2V0.4A0.016N0.16V0.064W0.016W0.08W17/471．求解感應(yīng)電動勢方法02關(guān)鍵考點·探究突破考點一法拉第電磁感應(yīng)定律了解和應(yīng)用18/4719/47 (·天津卷)如圖所表示，兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌之間接有電阻R.金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整個裝置放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下．現(xiàn)使磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻減小，ab一直保持靜止，以下說法正確是()A．a(chǎn)b中感應(yīng)電流方向由b到aB．a(chǎn)b中感應(yīng)電流逐步減小C．a(chǎn)b所受安培力保持不變D．a(chǎn)b所受靜摩擦力逐步減小D20/4721/47應(yīng)使用方法拉第電磁感應(yīng)定律解題普通步驟(1)分析穿過閉合電路磁場方向及磁通量改變情況；(2)利用楞次定律確定感應(yīng)電流方向；(3)靈活選擇法拉第電磁感應(yīng)定律不一樣表示形式列方程求解．22/47

(·河北唐山摸底)如圖甲所表示，水平放置平行金屬導(dǎo)軌連接一個平行板電容器C和電阻R，導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上且接觸良好，整個裝置放于垂直導(dǎo)軌平面磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B改變情況如圖乙所表示(圖示磁感應(yīng)強(qiáng)度方向為正)，MN一直保持靜止，則0～t2時間內(nèi)()A．電容器C電荷量大小一直不變B．電容器Ca板先帶正電后帶負(fù)電C．MN所受安培力大小一直不變D．MN所受安培力方向先向右后向左AD解析：磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻改變，產(chǎn)生恒定電動勢，電容器C電荷量大小一直沒變，選項A正確，B錯誤；因為磁感應(yīng)強(qiáng)度改變，依據(jù)楞次定律和左手定則可知，MN所受安培力方向先向右后向左，選項C錯誤，D正確．23/471．(多項選擇)如圖所表示，閉合金屬導(dǎo)線框放置在豎直向上勻強(qiáng)磁場中，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間改變．以下說法正確是()A．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增加時，線框中感應(yīng)電流可能減小B．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增加時，線框中感應(yīng)電流一定增大C．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時，線框中感應(yīng)電流一定增大D．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時，線框中感應(yīng)電流可能不變AD24/4725/472．(·浙江卷)如圖所表示，a、b兩個閉合正方形線圈用一樣導(dǎo)線制成，匝數(shù)均為10匝，邊長la＝3lb，圖示區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里勻強(qiáng)磁場，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻增大，不考慮線圈之間相互影響，則()A．兩線圈內(nèi)產(chǎn)生順時針方向感應(yīng)電流B．a(chǎn)、b線圈中感應(yīng)電動勢之比為9∶1C．a(chǎn)、b線圈中感應(yīng)電流之比為3∶4D．a(chǎn)、b線圈中電功率之比為3∶1B26/471．計算：考點二導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢

2．判斷：(1)把產(chǎn)生感應(yīng)電動勢那部分電路或?qū)w看成電源內(nèi)電路，那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源．(2)若電路是不閉合，則先假設(shè)有電流經(jīng)過，然后應(yīng)用楞次定律或右手定則判斷出電流方向．(3)電源內(nèi)部電流方向是由負(fù)極(低電勢)流向正極(高電勢)，外電路順著電流方向每經(jīng)過一個電阻電勢都要降低．27/47C28/4729/4730/4731/47C32/4733/473．(·廣東“四?！钡谝淮温?lián)考)如圖所表示，在一磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T勻強(qiáng)磁場中，垂直于磁場方向水平放置著兩根相距為L＝0.1m平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，導(dǎo)軌電阻忽略不計，在兩根導(dǎo)軌端點N、Q之間連接一阻值R＝0.3Ω電阻．導(dǎo)軌上正交放置著金屬捧ab，其電阻r＝0.2Ω.當(dāng)金屬棒在水平拉力作用下以速度v＝4.0m/s向左做勻速運動時()A．a(chǎn)b棒所受安培力大小為0.02NB．N、Q間電壓為0.2VC．a(chǎn)端電勢比b端電勢低D．回路中感應(yīng)電流大小為1AA34/4735/47B36/4737/471．自感現(xiàn)象四大特點(1)自感電動勢總是妨礙導(dǎo)體中原電流改變．(2)經(jīng)過線圈中電流不能發(fā)生突變，只能遲緩改變．(3)電流穩(wěn)定時，自感線圈就相當(dāng)于普通導(dǎo)體．(4)線圈自感系數(shù)越大，自感現(xiàn)象越顯著，自感電動勢只是延緩了過程進(jìn)行．但它不能使過程停頓，更不能使過程反向．考點三自感和渦流38/472．自感中“閃亮”與“不閃亮”問題39/47

(·河南洛陽模擬)(多項選擇)如圖所表示，電路中A、B是規(guī)格相同燈泡，L是電阻可忽略不計電感線圈，那么以下判斷正確是()A．閉合開關(guān)S時，A、B一起亮，然后A變暗后熄滅B．閉合開關(guān)S時，B先亮，A逐步變亮，最終A、B一樣亮C．?dāng)嚅_開關(guān)S時，A馬上熄滅，B由亮變暗后熄滅D．?dāng)嚅_開關(guān)S時，B馬上熄滅，A閃亮一下后熄滅AD解析：閉合開關(guān)S時，A、B一起亮，穩(wěn)定后，A燈熄滅，B燈更亮，A正確，B錯誤；斷開開關(guān)S時，B燈馬上熄滅，A燈閃亮一下后熄滅，C錯誤，D正確．40/47分析自感現(xiàn)象兩點注意(1)經(jīng)過自感線圈中電流不能發(fā)生突變，即通電過程，線圈中電流逐步變大，斷電過程，線圈中電流逐步變小，方向不變．此時線圈可等效為“電源”，該“電源”與其它電路元件形成回路．(2)斷電自感現(xiàn)象中燈泡是否“閃亮”問題判斷，在于對電流大小分析，若斷電后經(jīng)過燈泡電流比原來強(qiáng)，則燈泡先閃亮后再慢慢熄滅．41/47 (多項選擇)如圖所表示電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，線圈L電阻不計，以下判斷正確是()A．閉合S，穩(wěn)定后，電容器a極板帶正電B．閉合S，穩(wěn)定后，電容器兩端電壓小于EC．?dāng)嚅_S瞬間，經(jīng)過R1電流方向向右D．?dāng)嚅_S瞬間，經(jīng)過R2電流方向向右BC解析：閉合S，穩(wěn)定后，R2電壓是路端電壓，而電容器兩端電壓等于R2兩端電壓，小于E，電容器b板帶正電，A錯誤，B正確；斷開S瞬間，線圈L與R1組成閉合回路，經(jīng)過R1電流向右，C正確；電容器經(jīng)過R2放電，經(jīng)過R2電流向左，D錯誤．42/475．(·浙江五校聯(lián)考)如圖1所表示是工業(yè)上探測物件表面層內(nèi)部是否存在缺點渦流探傷技術(shù)．其原理是用電流線圈使物件內(nèi)產(chǎn)生渦電流，借助探測線圈測定渦電流改變，從而取得構(gòu)件內(nèi)部是否斷裂及位置信息．如圖2所表示是一個帶鐵芯線圈L、開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來跳環(huán)試驗裝置，將一個套環(huán)置于線圈L上且使鐵芯穿過其中，閉合開關(guān)S瞬間，套環(huán)將立刻跳起．關(guān)于對以上兩個利用實例了解正確是()B43/47A．渦流探傷技術(shù)利用了互感原理，跳環(huán)試驗演示了自感現(xiàn)象B