2013届高考物理一轮复习讲义 9.2 法拉第电磁感应定律 自感 涡流 新人教版.doc

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1、第2讲　法拉第电磁感应定律　自感　涡流法拉第电磁感应定律Ⅱ(考纲要求)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．(3)感应电流与感应电动势的关系：遵守闭合电路欧姆定律，即I＝.3．导体切割磁感线时的感应电动势(1)导体垂直切割磁感线时．感应

2、电动势可用E＝Blv求出，式中l为导体切割磁感线的有效长度．(2)导体棒在磁场中转动时．导体棒以端点为轴，在匀强磁场中垂直于磁感线方向匀速转动产生感应电动势E＝Bl＝Bl2ω(平均速度等于中点位置线速度lω).自感、涡流　Ⅰ(考纲要求)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做自感电动势．(2)表达式：E＝L.(3)自感系数L①相关因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关．②单位：亨利(H,1mH＝10－3H,1μH＝10－

3、6H)．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感应电流，这种电流像水的漩涡所以叫涡流．3．电磁感应的重要应用(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相对运动．(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的作用，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．(3)电磁阻尼和电磁驱动的原理体现了楞次定律的推广应用．-16-用心爱心专心1．对公式E＝n的理解2．公式E＝B

4、Lv与公式E＝n的比较E＝nE＝BLv导体一个回路一段导体适用普遍使用导体切割磁感线意义常常用于求平均电动势既可求平均值也可求瞬时值联系本质上是统一的．后者是前者的一种特殊情况．但是，当导体做切割磁感线运动时，用E＝BLv求E比较方便；当穿过电路的磁通量发生变化时，用E＝n求E比较方便.1．(2012·安徽六校联考)图中a～d所示分别为穿过某一闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象，关于回路中产生的感应电动势下列论述正确的是(　　)．A．图a中回路产生的感应电动势恒定不变B．图b中回路产生的感应电

5、动势一直在变大C．图c中回路在0～t1时间内产生的感应电动势小于在t1～t2时间内产生的感应电动势-16-用心爱心专心D．图d中回路产生的感应电动势先变小再变大解析　磁通量Φ随时间t变化的图象中，斜率表示感应电动势，所以图a中不产生感应电动势，图b中产生恒定的感应电动势，图c中0～t1时间内的感应电动势大于t1～t2时间内的感应电动势，图d中感应电动势先变小再变大．答案　D图9－2－12．如图9－2－1所示，半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B中，绕O轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，则通

6、过电阻R的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)A．由c到d，I＝B．由d到c，I＝C．由c到d，I＝D．由d到c，I＝答案　D图9－2－23．在匀强磁场中，有一个接有电容器的单匝导线回路，如图9－2－2所示，已知C＝30μF，L1＝5cm，L2＝8cm，磁场以5×10－2T/s的速率增加，则(　　)．A．电容器上极板带正电，带电荷量为6×10－5CB．电容器上极板带负电，带电荷量为6×10－5CC．电容器上极板带正电，带电荷量为6×10－9CD．电容器上极板带负电，带电荷量为6×10－9C解

7、析　电容器两极板间的电势差U等于感应电动势E，由法拉第电磁感应定律，可得E＝·L1L2＝2×10－4V，电容器的带电荷量Q＝CU＝CE＝6×10－9C，再由楞次定律可知上极板的电势高，带正电，C项正确．答案　C图9－2－34．如图9－2－3所示为一光滑轨道，其中MN部分为一段对称的圆弧，两侧的直导轨与圆弧相切，在MN部分有如图所示的匀强磁场，有一较小的金属环如图放置在P点，金属环由静止自由释放，经很多次来回运动后，下列判断正确的有(　　)．A．金属环仍能上升到与P等高处B．金属环最终将静止在最低

8、点C．金属环上升的最大高度与MN等高D．金属环上升的最大高度一直在变小解析　金属环在进入磁场以及穿出磁场的过程中，都将产生涡流，机械能转化为内能，金属环的动能变小．当金属环只在磁场中运动时，不再产生涡流，最后将在MN之间来回运动，所以最后上升的最大高度与MN等高．-16-用心爱心专心答案　C5．闭合回路由电阻R与导线组成，其内部磁场大小按B－t图变化，方向如图9－2－4所示，则回路中(　　)．图9－2－4A．电流方向为逆时针方向B．电流强度越来越大C．磁通量的变化率恒定不变D．产生的感应电动势越