（新课标）高考物理总复习讲义 第9章 第2讲 法拉第电磁感应定律、自感现象

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1、第2讲　法拉第电磁感应定律、自感现象知识一　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．(2)公式：E＝n，其中n为线圈匝数．(1)线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大．(×)(2)线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电势一定越大．(×)(3)线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势越大．(√)知识二

2、　导体切割磁感线时的感应电动势导体棒切割磁感线时，可有以下三种情况：切割方式电动势表达式说明垂直切割E＝Blv①导体棒与磁场方向垂直②磁场为匀强磁场倾斜切割E＝Blvsin_θ其中θ为v与B的夹角旋转切割(以一端为轴)E＝Bl2ω　公式E＝Blv的适用条件：(1)B为匀强磁场磁感应强度，B、l、v两两互相垂直．(2)l为导体切割磁感线的有效长度．知识三　自感和涡流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.(3)自感系数L①相关因素：与线圈的大小、形状、圈数以

3、及是否有铁芯等因素有关．②单位：亨利(H)，1mH＝10－3H,1μH＝10－6H.3．涡流：当线圈中的电流发生变化时，在它附近的导体中产生的像水的旋涡一样的感应电流．　如图所示的电路中L为自感系数很大而电阻很小的线圈，S闭合时小灯泡A发光，当S突然断开时，小灯泡的亮度怎样变化？[提示]　小灯泡先闪亮一下，然后逐渐熄灭．1．下列各种导体切割磁感线的情况中产生的感应电动势最大的是(　　)【解析】　利用公式E＝BLv计算感应电动势的大小时，B与v垂直，B与L垂直，L为导体与B和v垂直的有效长度，显然，C项中导体的有效长度最长，产生的感应电动势最大．【答案】　C2

4、.图9－2－1水平放置的金属框架cdef处于如图9－2－1所示的匀强磁场中，金属棒ab处于粗糙的框架上且接触良好，从某时刻开始，磁感应强度均匀增大，金属棒ab始终保持静止，则(　　)A．ab中电流增大，ab棒所受摩擦力增大B．ab中电流不变，ab棒所受摩擦力不变C．ab中电流不变，ab棒所受摩擦力增大D．ab中电流增大，ab棒所受摩擦力不变【解析】　由法拉第电磁感应定律E＝＝·S知，磁感应强度均匀增大，则ab中感应电动势和电流不变，由Ff＝F安＝BIL知摩擦力增大，选项C正确．【答案】　C3．(多选)如图9－2－2(a)、(b)所示的电路中，电阻R和自感线圈

5、L的电阻值都很小，且小于灯A的电阻，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则(　　)图9－2－2A．在电路(a)中，断开S后，A将逐渐变暗B．在电路(a)中，断开S后，A将先变得更亮，然后逐渐变暗C．在电路(b)中，断开S后，A将逐渐变暗D．在电路(b)中，断开S后，A将先变得更亮，然后逐渐变暗【解析】　(a)电路中，灯A和线圈L串联，电流相同，断开S时，线圈上产生自感电动势，阻碍原电流的减小，通过R、A形成回路，A将逐渐变暗．(b)电路中电阻R和灯A串联，灯A的电阻大于线圈L的电阻，电流则小于线圈L中的电流，断开S时，电源不给灯A供电，而线圈产生自感电动势阻

6、碍电流的减小，通过A、R形成回路，灯A中电流比原来大，变得更亮，然后逐渐变暗．所以选项A、D正确．【答案】　AD图9－2－34．(2013·北京高考)如图9－2－3，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向右匀速运动，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∶1C．a→c；1∶2D．c→a；1∶2【解析】　根据右手定则可知导体棒中感应电流的方向由N→M，所以电阻R

7、中的电流方向是a→c，由E＝BLv，磁感应强度变为原来的2倍，其他条件不变，则感应电动势也变为原来的2倍，故C正确，A、B、D错误．【答案】　C5．(2010·江苏高考)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1s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1s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.　　　B．1　　　C．2　　　D．4【解析】　设原磁感应强度是B，线框面积是S.第1s内ΔΦ1＝2BS－BS＝BS，第2s内ΔΦ2＝2B·

8、－2B·S＝－BS.因为E＝n，所以两次电动势大小相