【备考2020】高考物理一轮复习学案 第34讲 法拉第电磁感应定律 自感、涡流（原卷＋解析卷）

第十部分 电磁感应 第34讲 法拉第电磁感应定律 自感、涡流(原版卷） 1.能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. (2)产生条件：穿过回路的_____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_____或右手定则判断. 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_____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：遵循闭合电路的欧姆定律，即I＝. (4)说明：①当ΔΦ仅由B的变化引起时，则E＝n；当ΔΦ仅由S的变化引起时，则E＝n；当ΔΦ由B、S的变化同时引起时，则E＝n≠n.②磁通量的变化率是Φ－t图象上某点切线的_____ 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，感应电动势可用E＝___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的线速度lω). 二、自感、涡流、电磁阻尼和电磁驱动 1.自感现象 (1)概念：由于导体本身的____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L的影响因素：与线圈的_____有关. 2.涡流现象 (1)涡流：块状金属放在_____磁场中，或者让它在磁场中运动时，金属块内产生的旋涡状感应电流. (2)产生原因：金属块内_____变化→感应电动势→感应电流. 3.电磁阻尼 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____导体的相对运动. 4.电磁驱动 如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生_____使导体受到安培力而使导体运动起来. 1．如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一铝质圆形金属球以一定的初速度通过有界匀强磁场，则从球开始进入磁场到完全穿出磁场过程中（磁场宽度大于金属球的直径），小球（　　） A．由于磁场为匀强磁场所以整个过程匀速运动 B．进入磁场过程中球做减速运动，穿出过程做加速运动 C．小球完全在磁场内部时机械能守恒 D．穿出时的速度可能小于初速度 2．如图所示，在光滑水平面上有宽度为d的匀强磁场区域，边界线MN平行于PQ，磁场方向垂直平面向下，磁感应强度大小为B，边长为L（L＜d）的正方形金属线框，电阻为R，质量为m，在水平向右的恒力F作用下，从距离MN为处由静止开始运动，线框右边到MN时速度与到PQ时的速度大小相等，运动过程中线框右边始终与MN平行，则下列说法正确的是（　　） A．线框在进磁场和出磁场的过程中，通过线框横截面的电荷量不相等 B．线框的右边刚进入磁场时所受安培力的大小为 C．线框进入磁场过程中一直做加速运动 D．线框右边从MN运动到PQ的过程中，线框中产生的焦耳热小于Fd 3．下列说法正确的是（　　） A．电磁炉的工作原理是利用了自感现象的相关规律 B．日光灯只有在启动的瞬间，才发生了自感现象 C．变压器的铁芯是用多块彼此绝缘的硅钢片叠压制价而成，目的为了小减涡流 D．金属探测器的原理利用了X射线对不同硬物体的穿透能力不同 4．如图所示，匝数为100匝的线圈与电流表串联，在0.3s内把磁铁插入线圈，这段时间穿过线圈的磁通量由0增至1.2×10﹣3Wb．这个过程中线圈中的感应电动势为（　　） A．0.4V B．4V C．0.004V D．40V 要点一 法拉第电磁感应定律的理解 1．磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ、磁通量的变化率的比较 比较项目 磁通量Φ 磁通量的变化量ΔΦ 磁通量的变化率 物理意义 某时刻穿过某个面的磁感线的条数 某一段时间内穿过某个面的磁通量的变化量 穿过某个面的磁通量变化的快 ... ...