2025届高考物理一轮复习课件：第二讲 法拉第电磁感应定律

1.感应电流产生条件？ G a b c v d 2.电源在哪？正负极何处？ 产生感应电动势的那部分导体相当于电源，导体本身的电阻相当于电源内阻。 一.感应电动势: 在电磁感应现象中产生的电动势 (1)条件: 穿过回路的磁通量发生改变，与电路是否闭合无关。 (2)感应电动势方向: (等效电源内部电流方向)用楞次定律或右手定则判断。 感应电动势大小与什么因素有关？ 第2讲　法拉第电磁感应定律、自感和涡流 1.内容: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。 二.法拉第电磁感应定律 3.n为线圈的匝数 1.Δφ为磁通量变化量(取绝对值) 2.Δφ/Δt为磁通量变化率 想一想: 1.磁通量大,感应电动势一定大吗？ 2.磁通量变化大, 感应电动势一定大吗？ 3.磁通量变化快, 感应电动势一定大吗？ 率大, 说明:E只与n,Δφ/Δt有关，而与Φ,Δφ,Δt无关 2 1.有一个100匝的s线圈,其横截面是边长为L=0.20 m的正方形，放在磁感应强度为B=0.50 T的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直.若在5s时间内B变化0.4T，在这一过程中 (1)穿过线圈的磁通量改变了多少？ (2)磁通量变化率是多少？. (3)线圈中的感应电动势为多少？ 2.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Δt时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀地增大到2B。在此过程中，线圈中产生的感应电动势为(　　) 　B 2..(多选)空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图(a)中虚线MN所示。一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内,圆心O在MN上。t＝0时磁感应强度的方向如图(a)所示；磁感应强度B随时间t的变化关系如图(b)所示。则在t＝0到t＝t1的时间间隔内(　　) BC 4.如图甲所示，线圈两端a、b与一电阻R相连，线圈内有垂直于线圈平面向里的磁场，t＝0时刻起，穿过线圈的磁通量按图乙所示的规律变化，下列说法正确的是(　　) AC 5.如图(a)，在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R，R在PQ的右侧．导线PQ中通有正弦交流电i，i的变化如图(b)所示，规定从Q到P为电流正方向．导线框R中的感应电动势 A．在t＝T/4时为零 B．在t＝T/2时改变方向 C．在t＝T/2时最大，且沿顺时针方向 D．在t＝T时最大，且沿顺时针方向 AC 6.(多选)粗细均匀的导线绕成匝数为n、半径为r的圆形闭合线圈。线圈放在磁场中，磁场的磁感应强度随时间均匀增大，线圈中产生的电流为I，下列说法正确的是(　　) A.电流I与匝数n成正比 B.电流I与线圈半径r成正比 C.电流I与线圈面积S成正比 D.电流I与导线横截面积S0成正比 BD E＝BLv 1.大小: 三.导体切割磁感线产生的感应电动势 说明: (1).公式中B,v，L两两垂直. (2).v为瞬时速度,其可算瞬时电动势 (3).L为垂直B,V的有效切割长度 问题:长为L的导体棒cd向右以速度v匀速向右运动，则其产生的感应电动势多大？磁感应强度为B 1.两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直．边长为0.1 m、总电阻为0.005 Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图6甲所示．已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t＝0时刻进入磁场．线框中感应电动势随时间变化的图线如图乙所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正)．下列说法正确的是(　　) A．磁感应强度的大小为0.5 T B．导线框运动的速度的大小为0.5 m/s C．磁感应强度的方向垂直于纸面向外 D．在t＝0.4 s至t＝0.6 s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1 N BC 导体棒转动切割磁感线产生的感应电动势 当导体在垂直于磁场的平面内，绕一端以角速度ω匀速转动时，产生的感应电动势为 2.铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中。圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是(　　) A.若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定 B.若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动 C.若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向可能发生变化 D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍 几个感应电动势公式比较 对象 整个回路 回路中平动切割磁感线的那部分导体 回路中旋转切割磁感线的那部分导体 适用范围 一切电磁感应现象 计算结果 平均电动势 瞬时电动势 导体切割磁感线 三、互感和自感 1.由于线圈中本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫自感现象 2.自感现象中产生的电动势叫自感电动势 3.自感电动势的作用： 断电自感 通电自感 (1).电流稳定时,自感线圈可视为普通导体，是否考虑电阻看题意 “阻碍”是“阻止”吗？ 大小: L为自感系数：它与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关． (2).通电自感时:自感线圈可视为可变电阻，电阻由大到小 (3).断电自感时:自感线圈可视为电源，电动势由大到小 自感中“闪亮”与“不闪亮”问题 电流I逐渐增大，灯泡逐渐变亮 电流逐渐减小，灯泡逐渐变暗，灯泡中电流方向不变 电流I1突然增大，灯泡立刻变亮，然后I1逐渐减小达到稳定 电路中稳态电流为I1、I2 ①若I2≤I1，灯泡逐渐变暗； ②若I2>I1，灯泡闪亮后逐渐变暗。两种情况灯泡中电流方向均改变 1.如图所示，电感线圈L的自感系数足够大，其电阻忽略不计，LA、LB是两个相同的灯泡，且在下列实验中不会烧毁，电阻R2阻值约等于R1的两倍，则(　　) A.闭合开关S时，LA、LB同时达到最亮，且LB更亮一些 B.闭合开关S时，LA、LB均慢慢亮起来，且LA更亮一些 C.断开开关S时，LA慢慢熄灭，LB马上熄灭 D.断开开关S时，LA慢慢熄灭，LB闪亮后才慢慢熄灭 D 2.图甲和乙是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮。而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是(　　) A.图甲中，A1与L1的电阻值相同 B.图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流 C.图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同 D.图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等 C 3.为测量线圈L的直流电阻R0，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、I，实验开始前，S1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(　　) A．闭合S1，电流表示数逐渐增大至稳定值 B．闭合S1，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、I的值 D．实验结束后，应先断开S1 ABC 4.在如图所示的电路中，A、B为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，E为电源，S为开关。关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是 (　　) A.合上开关，A先亮，B逐渐变亮；断开开关，A、B同时熄灭 B.合上开关，B先亮，A逐渐变亮；断开开关，A先熄灭，B后熄灭 C.合上开关，B先亮，A逐渐变亮；断开开关，A、B同时熄灭 D.合上开关，A、B同时亮；断开开关，B先熄灭，A后熄灭 C $$