2018年高考物理一轮复习专题44法拉第电磁感应定律（讲）（含解析）

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1、专题44法拉第电磁感应定律1.能应用法拉第电磁感应定律、公式E=Blv计算感应电动势.2.理解自感、涡流的产生，并能分析实际应用.一、法拉第电磁感应定律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.产生感应电动势的那部分导体就相当于电源，导体的电阻相当于电源内阻.F(2)感应电流与感应电动势的关系：遵循闭合电路欧姆定律，即.R+r2.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.△①(2)公式：E=nAr3.导体切割磁感线的情形⑴一般情况：

2、运动速度y和磁感线方向夹角为0,则E=Blvsin_e.(2)常用情况：运动速度r和磁感线方向垂直，则E=Blv.(3)导体棒在磁场小转动导体棒以端点为轴，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=BIv=丄B123(平均速度等于中点位置线速度丄/G.22二、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口感，rti于口感而产生的感应电动势叫做自感电动势.(2)表达式：E=L—E=Lr-^-.(3)自感系数0的影响因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有

3、关.1.涡流当线圈中的电流发生变化吋，在它附近的任何导体中都会产生感应电流，这种电流像水中的旋涡，所以叫涡流.(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.(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.考点一法拉第电磁感应定律的应用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上土和线圈的匝数共同决定

4、，而与磁通量①、磁通量的变化量A①的大小没有必然联系.(2)当厶①仅由B引起时，则E=n涇;当AC仅由S引起时，则E=n^~・Ar△/AO2.磁通量的变化率竺是①一t图象上某点切线的斜率.★重点归纳★1、应用法拉第电磁感应定律解题的一般步骤(1)分析穿过闭合电路的磁场方向及磁通量的变化情况；(2)利用楞次泄律确泄感应电流的方向；(3)灵活选择法拉第电磁感应定律的不同表达形式列方程求解.(4)几点注意①公式E=n—是求解回路某段时问内平均电动势的最佳选择.A/②用公式E=nS—求感应电动势吋，S为线圈在磁场

5、范围内的有效血积.A/③通过回路截而的电荷量Q仅与刀、A0和回路总电阻斤总有关，与时间长短无关.推导如...八△①A泌①卜：q=[Nt=n•Az=.△/(/?+厂)(R+r)★典型案例★如图所示，在一倾角为37°的粗糙绝缘斜面上，静止地放置着一个匝数n=lO匝的正方形线圈ABCD,E、F分别为AB、CD的中点，线圈总电阻R=2.0Q＞总质量m=0.2kg、正方形边L=0.4mo如果向下轻推一下此线圈，则它刚好可沿斜面匀速下滑。现在将线圈静止放在斜而上后，在虚线EF以下的区域中，加上垂直斜面方向的，磁感应强

6、度大小按如右图所示规律变化的磁场，问:（1）t二Is时刻，线圈中的感应电流大小T；（2）从1=0时刻开始经过多少时间I线圈刚要开始运动；（3）从"0时刻开始到线圈刚要运动，线圈中产生的热量Q。（最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/?o）【答案】（1）0.2A（2）t=4s（3）Q=0.32J【解析】（1）根据法拉第电磁感应定律可得E=n^=n^-S解得：E=0AFg根据欧姆定律可得：I=-=0.2AR（2）在沿斜面方向上有：Ff=mgsin37°>F=mgs

7、in31°+>F=nBILB=3TB=l+0.5f联立可得・•・t=4s（3）根据焦耳定律得Q=卩心,解得2=0.32J【名师点睛】此题要理解图象的斜率的物理意义，掌握闭合电路欧姆定律、法拉第电磁感应定律、焦耳定律的应用，要明确线圈刚要运动的临界条件，运用力学知识和电磁感应的规律结合求解★针对练习（多选）用导线绕一圆环，环内有一用同样导线折成的内接正方形线框，圆环与线框绝缘，如图所示。把它们放在磁感应强度为〃的匀强磁场屮，磁场方向垂直于圆环平面（纸面）向里。当磁场均匀减弱时：（）A.圆环和线框屮的电流方向

8、都为顺时针B.圆环和线框屮的电流方向都为逆时针C.圆环和线框中的电流大小之比为血：1D.圆环和线框屮的电流大小比为2:1【答案】AC【解析】根据楞次定律可得当磁场均匀减小时，线圈内产生的感应磁场方向与原磁场方向相同，即感应电流方向都为顺时针，A正确B错误；设圆半径为巧则圆面积为S=7ra2?圆周长为L=2;ia?正方向面积为S'=2a正方形周长为D=血,因为磁场是均匀减小的，故平，所以圆和正方形内的电Si动势之比为—=—=—