第十二章 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感和涡流-【创新教程】2026年高考物理总复习大一轮课件PPT

第2讲　法拉第电磁感应定律　 自感和涡流 第十二章 电磁感应 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 课前 双基复盘 课堂 研透考点 01 02 提升 学科素养 03 课后 素养提能 04 高考总复习 物理 第十二章 电磁感应 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 课前 双基复盘 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 课堂 研透考点 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 提升 学科素养 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 课时作业 点击进入WORD链接 下一页 上一页 返回导航 第十二章 电磁感应 高考总复习 物理 [知识点一]　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：只要穿过回路的　磁通量　发生变化，就能产生感应电动势，与电路是否闭合无关． (3)方向：产生感应电动势的电路(导体或线圈)相当于电源，电源的正、负极可由　右手定则　或　楞次定律　判断． (4)感应电流与感应电动势的关系：遵循　闭合电路欧姆　定律，即I＝　eq \f(E,R＋r)　. 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＝　neq \f(ΔΦ,Δt)　，n为线圈匝数． 3．导体切割磁感线的情形 (1)若B、l、v相互垂直，则E＝　Blv　. (2)若B⊥l，l⊥v，v与B夹角为θ，则E＝　Blvsin_θ　. (3)若v∥B，则E＝0. [知识点二]　自感与涡流　 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，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＝　Leq \f(ΔI,Δt)　. (3)自感系数L的影响因素：与线圈的大小、形状、　匝数　以及是否有铁芯有关． 2．涡流 当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生像　水的旋涡　状的感应电流． (1)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　，安培力的方向总是　阻碍　导体的运动． (2)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　，使导体受到安培力作用，安培力使导体运动起来．交流感应电动机就是利用　电磁驱动　的原理工作的． 1．(人教版选择性必修第二册 P43·T2改编)如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出，设在整个过程中棒的方向不变且不计空气阻力，则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是(　　) A．越来越大　　 B．越来越小 C．保持不变 D．无法判断 答案：C 2．(人教版选择性必修第二册 P45·T6改编)图甲的铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触．闭合电键S，给铜盘一个初动能，铜盘转动方向和所处磁场如图乙所示，不计一切摩擦和空气阻力，下列说法正确的是(　　) A．通过圆盘平面的磁通量增加 B．通过电阻R的电流方向向下 C．断开电键S，圆盘将减速转动 D．断开电键S，圆盘将匀速转动 答案：C 3．(人教版选择性必修第二册 P32·T2改编)如图所示，在庆祝反法西斯胜利70周年阅兵盛典上，我国预警机“空警­2 000”在天安门上空时机翼保持水平，以4.5×102 km/h的速度自东向西飞行．该机的翼展(两翼尖之间的距离)为50 m，北京地区地磁场的竖直分量向下，大小为4.7×10－5T，则(　　) A．两翼尖之间的电势差为2.9 V B．两翼尖之间的电势差为1.1 V C．飞机左方翼尖的电势比右方翼尖的电势高 D．飞机左方翼尖的电势比右方翼尖的电势低 解析：C　[飞机的飞行速度为4.5×102 km/h＝125 m/s，飞机两翼尖之间的电动势为E＝BLv＝4.7×10－5×50×125 V＝0.29 V，A、B项错；飞机从东向西飞行，磁场竖直向下，根据右手定则可知，飞机左方翼尖电势高于右方翼尖的电势，C对，D错．] 4. (人教版选择性必修第二册 P39演示改编)如图所示电路中，La、Lb两灯相同，闭合开关S电路达到稳定后两灯一样亮，则(　　) A．当S断开的瞬间，La、Lb两灯中电流立即变为零 B．当S断开的瞬间，La、Lb两灯中都有向右的电流，两灯不立即熄灭 C．当S闭合的瞬间，La比Lb先亮 D．当S闭合的瞬间，Lb比La先亮 解析：D　[由于La与线圈L串联，Lb与滑动变阻器R串联，当S闭合的瞬间，通过线圈的电流突然增大，线圈产生自感电动势 ，阻碍电流的增加，所以Lb比La先亮，故C错误，D正确；当S断开的瞬间，线圈产生自感电动势，两灯组成的串联电路中，有顺时针方向的电流，故A、B错误．] 考点一　对法拉第电磁感应定律的理解与应用 1．感应电动势大小的决定因素 (1)感应电动势的大小由穿过闭合电路的磁通量的变化率eq \f(ΔΦ,Δt)和线圈的匝数共同决定，而与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然联系． (2)当ΔΦ仅由B引起时，则E＝neq \f(SΔB,Δt)；当ΔΦ仅由S引起时，则E＝neq \f(BΔS,Δt). 2．法拉第电磁感应定律应用的三种情况 产生原因 ΔΦ E 面积变化 ΔΦ＝B·ΔS E＝nBeq \f(ΔS,Δt) 磁场变化 ΔΦ＝ΔB·S E＝nSeq \f(ΔB,Δt) 面积和磁场 共同变化 ΔΦ＝Φ末－Φ初 E＝neq \f(B2S2－B1S1,Δt) 3.求解感应电动势常见的情况与方法 情 景 图 研究 对象 回路(不一定闭合) 一段直导线(或等效成直导线) 绕一端转动的一段导体棒 绕与B垂直的轴转动的导线框 表达式 E＝neq \f(ΔΦ,Δt) E＝BLvsin θ E＝eq \f(1,2)BL2ω E＝NBSω·sin(ωt＋φ0) [典例1]　(多选)(2025·河南郑州高三月考)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abcd放置在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直，电阻R＝0.1 Ω，边长l＝0.2 m，则下列说法正确的是(　　) A．在t＝0到t＝0.1 s时间内，金属框中的感应电动势为0.08 V B．在t＝0.05 s时，金属框ab边受到的安培力的大小为0.16 N C．在t＝0.05 s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＝0.1 s时间内，金属框中电流的电功率为0.064 W [解析]　AD　[根据法拉第电磁感应定律E＝eq \f(nΔΦ,Δt)，解得E＝0.08 V，故A正确；感应电流为I＝eq \f(E,R)＝eq \f(0.08,0.1) A＝0.8 A，在t＝0.05 s时，ab受到的安培力为F＝IlB＝0.8×0.2×0.1 N＝0.016 N，故B错误；金属框中的磁通量减小，根据楞次定律，线框有扩大的趋势，故ab受到的安培力水平向左，故C错误；电功率为P＝EI＝0.08 V×0.8 A＝0.064 W，故D正确．] [典例2]　如图所示，匀强磁场中有一个用软导线制成的单匝闭合线圈，线圈平面与磁场垂直．已知线圈的面积S＝0.3 m2、电阻R＝0.6 Ω，磁场的磁感应强度B＝0.2 T．现同时向两侧拉动线圈，线圈的两边在Δt＝0.5 s时间内合到一起．求线圈在上述过程中 (1)感应电动势的平均值E； (2)感应电流的平均值I，并在图中标出电流方向； (3)通过导线横截面的电荷量q. [解析]　(1)感应电动势的平均值E＝eq \f(ΔΦ,Δt)，磁通量的变化ΔΦ＝BΔS，解得E＝eq \f(BΔS,Δt)，代入数据得E＝0.12 V. (2)平均电流I＝eq \f(E,R)，代入数据得 I＝0.2 A(电流方向如图所示)． (3)电荷量q＝IΔt，代入数据得 q＝0.1 C. [答案]　(1)0.12 V　(2)0.2 A，电流方向见解析图　(3)0.1 C 　应用电磁感应定律应注意的三个问题 (1)利用公式E＝neq \f(ΔΦ,Δt)求解的是一个回路中某段时间内的平均感应电动势，在磁通量均匀变化时，瞬时值等于平均值． (2)利用公式E＝nSeq \f(ΔB,Δt)求感应电动势时，S为线圈在磁场范围内的有效面积． (3)通过回路截面的电荷量q仅与n、ΔΦ和回路电阻R有关，与时间长短无关，推导如下：q＝eq \x\to(I)Δt＝eq \f(nΔΦ,ΔtR)Δt＝eq \f(nΔΦ,R). 　如图所示，置于磁场中的一段导线abcd与缠绕在螺线管上的导线组成闭合回路，螺线管MN上的绕线方式没有画出，A是MN正下方水平放置在地面的细金属圆环，若磁场在变化的过程中，线圈A突然跳起，以下磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律可能正确是(　　) 解析：C　[若磁场在变化的过程中，线圈A突然跳起，说明二者相互吸引，根据楞次定律知螺线管MN中产生的磁场在减小，即螺线管中的电流减小；根据法拉第电磁感应定律E＝neq \f(ΔΦ,Δt)＝neq \f(ΔB,Δt)S，则eq \f(ΔB,Δt)减小，B­t图像的斜率减小，故C正确，A、B、D错误．] 考点二　导体切割磁感线感应电动势的计算 1．理解E＝Blv的“五性” 正交性 本公式是在一定条件下得出的，除磁场为匀强磁场外，还需B、l、v三者互相垂直． 瞬时性 若v为瞬时速度，则E为相应的瞬时感应电动势． 平均性 导体平均切割磁感线时，若v为平均速度，则E为平均感应电动势，即eq \o(E,\s\up6(－))＝Bleq \o(v,\s\up6(－)). 有效性 公式中的l为导体切割磁感线的有效长度．如图中，棒的有效长度为ab间的距离． 相对性 E＝Blv中的速度v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＝Blv (1)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＝eq \f(1,2)Bl2ω [典例3]　(2025·上海市模拟)如图所示，由均匀导线制成的半径为R的圆环，以速度v匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁场．当圆环运动到图示位置(∠aOb＝90°)时，a、b两点的电势差Uab为(　　) A.eq \r(2)BRv　　　　 B.eq \f(\r(2),2)BRv C．－eq \f(\r(2),4)BRv D．－eq \f(3\r(2),4)BRv [解析]　D　[有效切割长度即a、b连线的长度，如图所示， 由几何关系知有效切割长度为eq \r(2)R，所以产生的电动势为E＝BLv＝B·eq \r(2)Rv，电流的方向为a→b，所以Uab<0，由于在磁场部分的阻值为整个圆的eq \f(1,4)，所以Uab＝－eq \f(3,4)B·eq \r(2)Rv＝－eq \f(3\r(2),4)BRv.] [典例4]　(多选)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(a)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(b)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 [解析]　BC　[由题图(b)可知，导线框经过0.2 s全部进入磁场，则速度v＝eq \f(l,t)＝eq \f(0.1,0.2) m/s＝0.5 m/s，选项B正确；由题图(b)可知，cd边切割磁感线产生的感应电动势E＝0.01 V，根据E＝Blv得，B＝eq \f(E,lv)＝eq \f(0.01,0.1×0.5) T＝0.2 T，选项A错误；根据右手定则及正方向的规定可知，磁感应强度的方向垂直于纸面向外，选项C正确；在t＝0.4 s至t＝0.6 s这段时间内，导线框中的感应电流I＝eq \f(E,R)＝eq \f(0.01,0.005) A＝2 A, 所受的安培力大小为F＝BIl＝0.2×2×0.1 N＝0.04 N，选项D错误．] [典例5]　(2024·湖南卷，4T)如图，有一硬质导线Oabc，其中eq \x\to(abc)是半径为R的半圆弧，b为圆弧的中点，直线段Oa长为R且垂直于直径ac.该导线在纸面内绕O点逆时针转动，导线始终在垂直纸面向里的匀强磁场中．则O、a、b、c各点电势关系为(　　) A．φO＞φa＞φb＞φc　 B．φO＜φa＜φb＜φc C．φO＞φa＞φb＝φc D．φO＜φa＜φb＝φc [解析]　C　[a、b、c点绕O点逆时针转动时，相当于长为Oa、Ob、Oc的导体棒转动切割磁感线，由右手定则可知，O点电势最高．由法拉第电磁感应定律有E＝Blv＝eq \f(1,2)Bωl2，又lOb＝lOc＝eq \r(R2＋2R2)＝eq \r(5)R，则0＜UOa＜UOb＝UOc，则φO＞φa＞φb＝φc，C正确．] 　公式E＝neq \f(ΔΦ,Δt)与E＝Blv的比较 E＝neq \f(ΔΦ,Δt) E＝Blv 区别 研究对象 闭合回路 回路中做切割磁感线运动的部分导体 研究内容 平均电动势 (1)若v为瞬时速度，则求的是瞬时感应电动势 (2)若v为平均速度，则求的是平均感应电动势 适用范围 对任何电磁感应现象普遍适用 只适用于导体切割磁感线的运动 联系 E＝Blv由E＝eq \f(ΔΦ,Δt)在一定条件下推导得到，导体切割磁感线运动时，常用E＝Blv求E，磁感应强度变化时，常用E＝neq \f(ΔΦ,Δt)求E. 　如图所示，匀强磁场中有一等边三角形线框abc，匀质导体棒在线框上向右匀速运动，导体棒在线框接触点之间的感应电动势为E，通过的电流为I.忽略线框的电阻，且导体棒与线框接触良好，则导体棒(　　) A．从位置①到②的过程中，E增大、I增大 B．经过位置②时，E最大、I为零 C．从位置②到③的过程中，E减小、I不变 D．从位置①到③的过程中，E和I都保持不变 解析：C　[设棒与导轨两接触点间的长度为l，棒单位长度的电阻为r，则感应电动势E＝Blv，感应电流I＝eq \f(E,lr)＝eq \f(Bv,r)，从位置①到②的过程中，B、v、r不变，l变大，所以E增大，I不变，故A错误；经过位置②时，l最大，E最大，整个过程I不变，且不为零，故B错误；从位置②到③的过程中，L变小，故E减小、整个过程I不变，故C正确；从位置①到③的过程中，I保持不变，l先变大后变小，故E先变大后变小，故D错误．] 考点三　自感现象　涡流 1．自感现象“阻碍”作用的理解 (1)流过线圈的电流增加时，线圈中产生的自感电动势与电流方向相反，阻碍电流的增加，使其缓慢地增加． (2)流过线圈的电流减小时，线圈中产生的自感电动势与电流方向相同，阻碍电流的减小，使其缓慢地减小． 2．自感现象的四个特点 (1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化． (2)通过线圈中的电流不能发生突变，只能缓慢变化． (3)电流稳定时，自感线圈就相当于普通导体， (4)线圈的自感系数越大，自感现象越明显，自感电动势只是延缓了过程的进行，但它不能使过程停止，更不能使过程反向． 3．通电自感和断电自感的比较 自感类型 通电自感 断电自感 电路图 器材 要求 A1、A2同规格R＝RL，L较大 L很大(有铁芯) 现象 在S闭合瞬间，灯A2立即亮起来，灯A1逐渐变亮，最终一样亮 在开关S断开时，灯A渐渐熄灭或闪亮一下再熄灭 原因 由于开关闭合时流过电感线圈的电流迅速增大，线圈中产生了自感电动势，阻碍了电流的增大，使流过灯A1的电流比流过灯A2的电流增加得慢 S断开时，自感阻碍电流的减小，使电流继续存在一段时间；灯A中有反向电流通过不会立即熄灭．若原来的IL>IA，则A灯先闪亮一下再熄灭 能量转化情况 电能转化为磁场能 磁场能转化为电能 4.电磁阻尼与电磁驱动的比较 电磁阻尼 电磁驱动 不同点 成 因 由于导体在磁场中运动而产生感应电流，从而使导体受到安培力 由于磁场运动引起磁通量的变化而产生感应电流，从而使导体受到安培力 效果 安培力的方向与导体运动方向相反，阻碍导体运动 导体受安培力的方向与导体运动方向相同，推动导体运动 能量 转化 导体克服安培力做功，其他形式的能转化为电能，最终转化为内能 由于电磁感应，磁场能转化为电能，通过安培力做功，电能转化为导体的机械能，而对外做功 相同点 两者都是电磁感应现象，都遵循愣次定律，都是安培力阻碍引起感应电流的导体与磁场间的相对运动 1．(2024·湖北卷，1T)《梦溪笔谈》中记录了一次罕见的雷击事件：房屋被雷击后，屋内的银饰、宝刀等金属熔化了，但是漆器、刀鞘等非金属却完好(原文为：有一木格，其中杂贮诸器，其漆器银扣者，银悉熔流在地，漆器曾不焦灼．有一宝刀，极坚钢，就刀室中熔为汁，而室亦俨然)．导致金属熔化而非金属完好的原因可能为(　　) A．摩擦　 B．声波　　 C．涡流　　 D．光照 解析：C　[在雷击事件中金属和非金属都经历了摩擦，声波和光照的影响，非金属完好，而金属熔化的原因是金属能够因电磁感应产生涡流而非金属不能，因此可能原因为涡流．] 2．(2025·湖南省长郡中学模拟)某同学想对比自感线圈和小灯泡对电路的影响，他设计了如图甲所示的电路，电路两端电压U恒定，A1、A2为完全相同的电流传感器．先闭合开关K得到如图乙所示的i­t图像，等电路稳定后，断开开关(断开开关的实验数据未画出)．下列关于该实验的说法正确的是(　　) A．闭合开关时，自感线圈中电流为零，其自感电动势也为零 B．图乙中的a曲线表示电流传感器A2测得的数据 C．断开开关时，小灯泡会明显闪亮后逐渐熄灭 D．t1时刻小灯泡与线圈的电阻相等 解析：D　[闭合开关时，其线圈自感电动势等于电源电动势，自感线圈中电流为零，故A错误；A2中电流等于自感线圈中电流，自感线圈中电流从零开始逐渐增大，最后趋于稳定，故A2中数据应为题图乙中b曲线，故B错误；断开开关前，两支路中电流相等，刚断开开关时，回路中的电流不变，故灯泡不会发生明显闪亮，而是逐渐熄灭，故C错误；t1时刻，两支路中电压相等，电流相等，则电阻相等，即小灯泡与线圈的电阻相等，故D正确．] 　零刻度在表盘正中间的电流计，非常灵敏，通入电流后，线圈所受安培力和螺旋弹簧的弹力作用达到平衡时，指针在示数附近的摆动很难停下，使读数变得困难．在指针转轴上装上的扇形铝框或扇形铝板，在合适区域加上磁场，可以解决此困难．下列方案合理的是(　　) 解析：D　[如图所示，当指针向左偏转时，铝框或铝板可能会离开磁场，产生不了涡流，起不到电磁阻尼的作用，指针不能很快停下，A、C错误；B图是铝框、磁场在铝框中间，当指针偏转角度较小时，铝框不能切割磁感线，不能产生感应电流，起不到电磁阻尼的作用，指针不能很快停下，B错误；D图是铝板，磁场在铝板中间，无论指针偏转角度大小，都会在铝板上产生涡流，起到电磁阻尼的作用，指针会很快稳定的停下，便于读数，D正确．] 感生电动势与动生电动势 感生电动势与动生电动势的对比 感生电动势 动生电动势 产生原因 磁场变化 导体做切割磁感线运动 移动电荷的 非静电力 感生电场对自由电荷的电场力 导体中自由电荷所受洛伦兹力沿导体方向的分力 回路中相当于 电源的部分 处于变化磁场中的导体部分 做切割磁感线运动的导体 方向判断方法 由楞次定律和安培定则判断 通常由右手定则判断，也可由楞次定律和安培定则判断 大小计算方法 用E＝neq \f(ΔΦ,Δt)＝neq \f(ΔB,Δt)计算 通常用E＝Blvsin θ计算，也可用E＝neq \f(ΔΦ,Δt)计算 相互联系 感生电动势与动生电动势的本质是相同的，都遵从法拉第电磁感应定律，体现能量的转化与守恒 [特别提醒]　有些情况下，动生电动势和感生电动势具有相对性．例如，将条形磁铁插入线圈中，如果在相对磁铁静止的参考系中观察，线圈运动，产生的是动生电动势；如果在相对线圈静止的参考系中观察，线圈中磁场变化，产生的是感生电动势． [典例1]　如图所示，平行长直金属导轨水平放置，间距L＝0.4 m．导轨右端接有阻值R＝1 Ω的电阻．导体棒垂直放置在导轨上，且接触良好．导体棒及导轨的电阻均不计．导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场，bd连线与导轨垂直，长度也为L.从0时刻开始，磁感应强度B的大小随时间t变化，规律如图乙所示；同一时刻，棒从导轨左端开始向右匀速运动，1 s后刚好进入磁场．若使棒在导轨上始终以速度v＝1 m/s做直线运动，求： (1)棒进入磁场前，回路中的电动势E； (2)棒在运动过程中受到的最大安培力F. [解析]　(1)棒进入磁场前，回路中磁场均匀变化，由法拉第电磁感应定律有 E＝eq \f(ΔB,Δt)S＝eq \f(0.5,1.0)×(eq \f(\r(2),2)×0.4)2 V＝0.04 V. (2)棒进入磁场后磁场的磁感应强度大小不变，棒切割磁感线，产生电动势，当棒与bd重合时，产生的电动势E′＝B′Lv＝0.5×0.4×1 V＝0.2 V 此时棒受到的安培力最大，则F＝B′eq \f(E′,R)L＝0.04 N. [答案]　(1)0.04 V　(2)0.04 N [典例2]　一金属导线单位长度的电阻为ρ，折成等腰直角三角形，直角边长为a，在t＝0时刻从如图所示位置开始以速度v匀速进入以B＝B0－kt规律变化的均匀磁场中，其中k为大于零的常数，当三角形的水平直角边进入一半时，求： (1)导线内的动生电动势； (2)导线内的感生电动势； (3)导线内的电流． [解]　(1)当三角形的水平直角边进入一半时，磁感应强度为B＝B0－k·eq \f(a,2v) 则动生电动势为E动＝B·eq \f(a,2)·v＝eq \f(B0av,2)－eq \f(ka2,4). (2)感生电动势为E感＝|eq \f(ΔB,Δt)|·S＝eq \f(1,8)ka2. (3)感应电动势为E＝|E动－E感|＝|eq \f(B0av,2)－eq \f(3ka2,8)| 则电流为I＝eq \f(E,R)＝eq \f(|\f(B0av,2)－\f(3ka2,8)|,2＋\r(2)aρ)＝eq \f(|4B0v－3ka|,82＋\r(2)ρ). [答案]　(1)eq \f(B0av,2)－eq \f(ka2,4)　(2)eq \f(1,8)ka2 (3)eq \f(|4B0v－3ka|,82＋\r(2)ρ) $$