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1、法拉第电磁感应定律、自感和涡流考点一法拉第电磁感应定律的理解及应用1.感应电动势(1)感应电动势：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援次定律或右手定则判断.2.法拉第电磁感应定律(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=噂,其中为线圈匝数.(3)感应电流与感应电动势的关系：/=含.(4)说明：E的大小与S、AS无关，决定于磁通量的变化率瞽.技巧点拨1.当。仅由B的变化引起时，E=黑,其中S为线圈在磁场中的有效面积.若B=BO+kf,WJE=nkS.2,
2、当仅由S的变化引起时，E=nB-.3.当8、S同时变化时，则E=B2S2BS NBkS/ 为二24.若已知，图象，则图线上某一点的切线斜率为后.例题精练1.如图1所示，竖直放置的矩形导线框MNPQ边长分别为L和2L,M、N间连接水平的平行板电容器，两极板间距为力虚线为线框中轴线，虚线右侧有垂直线框平面向里的匀强磁场.两极板间有一质量为八电荷量为g的带负电油滴恰好处于平衡状态，已知重力加速度为g,则该磁场磁感应强度大小B的变化情况及其变化率分别是()A.B.正在减小,NB mgd / - ql?C.正在增强,8 m父d Nt - fIqLrD.正在增强,g mdAf - ql?考点二导体切割磁感
3、线产生的感应电动势1 .导体平动切割磁感线(1)有效长度公式E=B历中的/为导体切割磁感线的有效长度.如图2中，导体的有效长度分别为:图甲：Z=cdsin.图乙：沿功方向运动时，I=MN.图丙：沿S方向运动时，/=6/?；沿S方向运动时，I=R.图丁：/=庐话.(2)相对速度E=B加中的速度。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如图3,当长为/的导体在垂直于匀强磁场(磁感应强度为8)的平面内，绕一端以角速度切匀速转动，当导体运动加时间后，转过的弧度6=A3转过的面积AS=羹必3则七=等BbSIf9H=/.例题精练2.如图4所示，空间有一匀强磁场
4、，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度。沿与棒和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E,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E方向以速度。运动时，棒两端的感应电动势大小为E.则方等于()图4A,zB哗C.1D.23.边界MN的一侧区域内，存在着磁感应强度大小为反方向垂直于光滑水平桌面的匀强磁场.边长为/的正三角形金属线框粗细均匀，三边阻值相等，。顶点刚好位于边界MN上，现使线框围绕过点且垂直于桌面的转轴匀速转动，转动角速度为必如图5所示，则在ab边开始转入磁场的瞬间、b两端的电势差U(Ib为()图5A.Bl2
5、B.-Bl2C.-轲2D额考点三自感现象自感现象(1)概念：当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在线圈本身激发出感应蚂势这种现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫作自感电动势.(2)表达式：E=吗.(3)自感系数L的影响因素：与线圈的大小、形状、匣数以及是否有铁芯有关.技巧点拨1 .通电自感和断电自感的比较电路图二器材要求AhA2同规格，R=Rl,L较大L很大（有铁芯）通电时在S闭合瞬间，灯A2立即亮起来，灯Al逐渐变亮，最终一样亮灯A立即亮，然后逐渐变暗达到稳定断电时回路电流减小，灯泡逐渐变暗，Ai电流方向不变，A2电流反向若21,灯泡逐渐变暗；若2,灯泡闪亮后逐渐变暗.两种情
6、况下灯泡中电流方向均改变2 .分析自感问题的三个技巧例题精练4.（多选）为测量线圈L的直流电阻岛，某研究小组设计了如图11所示电路.已知线圈的自感系数较大，两电表可视为理想电表，其示数分别记为U、/,实验开始前，Sl处于断开状态，S2处于闭合状态.关于实验过程，下列说法正确的是（）图6A.闭合与,电流表示数逐渐增大至稳定值B.闭合与,电压表示数逐渐减小至稳定值C.待两电表示数稳定后，方可读取U、/的值D.实验结束后，应先断开Sl考点四涡流电磁阻尼和电磁驱动1 .涡流现象(1)涡流：块状金属放在变化磁场中,或者让它在磁场中运动时，金属块内产生的漩涡状感应电流.(2)产生原因：金属块内磁逋量变化-
7、感应电动势一感应电流.2 .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，安培力总是阻隔导体的相对运动.3 .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.例题精练5 .如图7所示，关于涡流的下列说法中错误的是()=j:I1图7A.真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置B.家用电磁炉锅体中的涡流是由恒定磁场产生的C.阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动D.变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流6 .扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌.为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施
8、加磁场来快速衰减其微小振动，如图8所示.无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是()综合练习一.选择题（共19小题）1.（佛山期中）如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B,方向平行于ab边向上。ac、be两金属棒分别串有电压表、电流表，当金属框绕ab边以逆时针转动时，下列判断正确的是（）A.电压表有读数，电流表没有读数B.电压表有读数，电流表也有读数C.电压表无读数，电流表有读数D.电压表无读数，电流表也无读数2.（进贤县校级月考）图甲为一闭合线圈，匝数为IooO匝、面积为20Cm2、电阻为3C,线圈处于
9、一垂直纸面向里的匀强磁场中,从t=0开始,磁场按如图乙所示规律变化,则（）A.t=ls时线圈中电流为逆时针方向B.线圈中感应电动势大小为3VC.前4s通过导线某截面的电荷量为0D.前4s穿过线圈磁通量的变化量为零3 .（广东学业考试）将线圈置于范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场B中，各线圈的运动方式如下列图所示，则能够在线圈中产生感应电动势的是（）4 .（东城区一模）如图所示，正方形闭合导线框处在磁感应强度恒定的匀强磁场中，C、E、D、F为线框中的四个顶点，图（a）中的线框绕E点转动，图（b）中的线框向右平动,磁场足够大。下列判断正确的是（）A.图(a)线框中有感应电流产生,C点电势比D点低B
10、.图（a）线框中无感应电流产生，C、D两点电势相等C.图（b）线框中有感应电流产生，C点电势比D点低D.图（b）线框中无感应电流产生，C、D两点电势相等5 .（秦安县校级期末）如图所示，螺线管匝数n=1500匝，横截面积S=20cn,螺线管导线电阻r=lQ,电阻R=4Q,磁感应强度B的Bt图象如图所示（以向右为正方向），下列说法正确的是（）A.通过电阻R的电流方向是从A到CB.感应电流的大小保持不变为2.4AC.电阻R的电压为6VD.C点的电势为4.8V6.（郑州二模）如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t均匀变化，磁场方向取垂直纸面向里为正方向。正方形硬质金属框abed放置
11、在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直，电阻R=O1C,边长l=0.2m则下列说法错误的是（）0.050.1thA.在t=0到t=0.1s时间内，金属框中的感应电动势为0.08VB.在t=0.05s时，金属框ab边受到的安培力的大小为0.016NC.在t=0.05s时，金属框ab边受到的安培力的方向垂直于ab向右D.在t=0到t=0.1s时间内，金属框中电流的电功率为0.064W7 .（浦城县期中）竖直平面内有一金属圆环，半径为a,总电阻为R,磁感应强度为B的匀R强磁场垂直穿过整个竖直平面，在环的最高点A用钱链连接的长度为2a、电阻为的导体棒AB由水平位置紧贴环面摆下，如图所示。当摆到竖直位置时，
12、B点的速度为V,则这时AB两端电压的大小为（）A. 2BavB. Bav2C. -Bav3D. -Bav38 .（湖北期末）2019年10月1日，举国欢庆，阅兵仪式在北京隆重举行空军司令员丁来杭上将带着领航梯队驾机从天安门城楼上空飞过，场面极其震撼。当飞行员驾机沿长安街由东向西水平匀速飞行时，飞行员左右两侧机翼端点哪一点电势高（）A.飞行员右侧机翼电势高，左侧电势低B.飞行员右侧机翼电势低，左侧电势高C.两机翼电势一样高D.条件不具备，无法判断9 .（山东月考）关于电磁感应现象，下列叙述正确的是（）A.真空冶炼炉利用涡流来冶炼合金钢，优点是可以冶炼高质量的合金B.手机无线充电原理是利用了电磁感
13、应中的自感现象C.交流感应电动机是利用电磁阻尼的原理工作的D.磁电式仪表在运输过程中，用导线将正负两个接线柱相连，在震动颠簸中，线圈中产生感应电流，使指针偏角变大10.（二模拟）一次物理课上老师拿了一只微安表，用手左右晃动电表，让同学们观察表针相对表盘摆动的情况。然后用导线把微安表的两个接线柱连在一起，再次以同样的方式晃动电表，让同学们观察表针相对表盘摆动的情况。下列判断和解释正确的是（）A.不连接接线柱时，晃动电表.由于表内线框切制磁感线，产生感应电动势从而引起表针摆动B.连接接线柱后，晃动电表，电表自身形成的闭合回路，造成表针打偏、失灵等C.连接接线柱后，晃动电表，由于电磁阻尼，表针晃动幅
14、度会变小，并能较快停下D.第二次实验时，表针相对于表盘摆动的幅度比第一次实验时摆动的幅度大11 .（大连二模）如图所示是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。当开关S断开后，电磁铁还会继续吸住衔铁D一小段时间，之后弹簧才把衔铁D拉起，能做到延时的主要原因是（）A.线圈A中的电流逐渐减小B.线圈B中产生了感应电流C.铁芯中有剩磁起主要作用D.衔铁D有剩磁起主要作用12 .（汕头二模）图甲所示为家庭电路中的漏电保护器，其原理简图如图乙所示，变压器原线圈由火线和零线并绕而成，副线圈接有控制器，当副线圈ab端有电压时，控制器会控制脱扣开关断开，从而起保护作用。下列哪种情况扣开关会断开？（）A.用电器总功率过大B.站在地面的人误触火线C.双孔插座中两个线头相碰D.站在绝缘凳上的人双手同时误触火线和零线13 .（南海区月考）微波炉是一种利用微波来加热食物的家电.在用微波炉加热食物时，盛装食物的器皿应使用（）A.不锈钢制品B.陶瓷制品C.铝制品D.木制品14 .（郑州期末）下列所述不属于涡流现象的是（）A.真空冶炼炉利用涡流产生的热量使金属熔化B.利用相互绝缘硅钢片叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯是为了减少变压器中的涡流C.金属探测器利用涡流工作D.超高压带电作业的工人穿戴包含金属丝织物制成的工作服是为了减少涡流15 .（驻马店期末）下面四幅图展示了一些物理学的应用
