第11章 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感和涡流-【衡中学案】2024年新高考物理一轮总复习(人教版)

高考一轮总复习·物理·人教版 第 ２ 讲　 法拉第电磁感应定律　 自感和涡流 知识梳理􀅰双基自测 ＺＨＩ ＳＨＩ ＳＨＵ ＬＩ ＳＨＵＡＮＧ ＪＩ ＺＩ ＣＥ 知 识 梳 理 知识点 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ꎮ (２)产生条件:穿过回路的　 磁通量　 发生改变ꎬ 与电路是否闭合　 无关　 ꎮ (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ꎮ 注意:感应电动势的方向与电源电动势的方向一 样ꎬ都规定为在电源内部由负极指向正极ꎮ 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回路的 　 磁通量的变化率　 成正比ꎮ (２)公式:Ｅ ＝ ｎ ΔΦΔｔ ꎬ其中 ｎ 为线圈匝数ꎮ (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　 ꎬ即 Ｉ ＝ 　 　 　 　 　 ꎮ ３.导体切割磁感线时的感应电动势 (１)若 Ｂ、ｌ、ｖ 相互垂直ꎬ则 Ｅ ＝ 　 Ｂｌｖ　 ꎮ (２)ｖ∥Ｂ 时ꎬＥ ＝ ０ꎮ 知识点 ２ 自感、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ꎮ (２)自感电动势 ①定义: 在自感现象中产生的感应电动势叫 作　 自感电动势　 ꎮ ②表达式:Ｅ ＝ 　 　 　 　 　 ꎮ (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ꎮ ②单位:亨利 (Ｈ)ꎬ１ｍＨ ＝ 　 １０ － ３ 　 Ｈꎬ１μＨ ＝ 　 １０ － ６ 　 Ｈꎮ ２.涡流 当线圈中的电流发生变化时ꎬ在它附近的任何导 体中都会产生　 感应电流　 ꎬ这种电流像水的漩涡ꎬ所 以叫涡流ꎮ 　 　 思考:(１)穿过线圈的磁通量变 化越大ꎬ产生的感应电动势是否也 越大? (２)利用 Ｅ ＝ Ｂｌｖ 推导出导体棒以端点为轴ꎬ在匀 强磁场中垂直于磁感线方向匀速转动时产生的感应电 动势的表达式ꎮ 双 基 自 测 一、堵点疏通 １. 磁通量变化越大ꎬ产生的感应电动势也越大ꎮ ( × ) ２. 磁通量变化越快ꎬ产生的感应电动势就越大ꎮ ( √ ) ３. 磁通量的变化率描述的是磁通量变化的快慢ꎮ ( √ ) ４. 感应电动势的大小与线圈的匝数无关ꎮ ( × ) ５. 线圈中的自感电动势越大ꎬ自感系数就越大ꎮ ( × ) ６. 磁场相对导体棒运动时ꎬ导体棒中也能产生感应电 动势ꎮ ( √ ) 二、对点激活 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　１. (２０２２􀅰江苏卷)如图所示ꎬ半径为 ｒ 的圆形区域内 有垂直于纸面的匀强磁场ꎬ磁感应强度 Ｂ 随时间 ｔ 的变化关系为 Ｂ ＝ Ｂ０ ＋ ｋｔꎬＢ０、ｋ 为常量ꎬ则图中半径 为 Ｒ 的单匝圆形线圈中产生的感应电动势大小为 (　 　 ) Ａ. πｋｒ２ Ｂ. πｋＲ２ Ｃ. πＢ０ ｒ２ Ｄ. πＢ０Ｒ２ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 HZXA　 ２４５ 衡中学案·2024 年度创新设计·新教材 ２. (２０２３􀅰湖南模拟预测)如图为“天宫一号”空间站 与地球的合照ꎮ 假设“天宫一号”空间站正以 ｖ ＝ ７. ７ ｋｍ / ｓ的速度绕地球自西向东做匀速圆周运动ꎬ 太阳帆板 ＭＮ 处于竖直方向且与运行速度方向垂 直ꎬＭ、Ｎ 两点间距离 Ｌ ＝ ４０ ｍꎬ此时太阳能帆板处地 磁场的磁感应强度垂直于 ＭＮ 与速度所在的平面分 量 Ｂ ＝ １. ０ × １０ － ５ Ｔꎬ将太阳帆板视为导体ꎬ下列说法 正确的是 (　 　 ) Ａ. Ｍ 点电势高于 Ｎ 点电势ꎬＭＮ 间感应电动势的大 小 Ｅ ＝ ３. ０８ Ｖ Ｂ. Ｎ 点电势高于 Ｍ 点电势ꎬＭＮ 间感应电动势的大 小 Ｅ ＝ ３. ０８ Ｖ Ｃ. Ｍ 点电势高于 Ｎ 点电势ꎬＭＮ 间感应电动势的大 小 Ｅ ＝ １. ５４ Ｖ Ｄ. Ｎ 点电势高于 Ｍ 点电势ꎬＭＮ 间感应电动势的大 小 Ｅ ＝ １. ５４ Ｖ ３. (２０２３􀅰全国高三课时练习)以下现象中属于涡流现 象的应用是 (　 　 ) Ａ. 家用电烤箱 　 　 　 Ｂ. 金属探测仪 Ｃ. 高压带电作业屏蔽服 　 　 Ｄ. 车载充电