高考物理一轮复习考点精讲精练第24讲　法拉第电磁感应定律、自感和涡流（原卷版）.doc

第24讲法拉第电磁感应定律、自感和涡流

1、理解环和掌握法古拉第电滋感应定律。

2、会求感生电动势和动生电动势。

3、理解自感、祸流、电掬驱动和电嘟阻尼

考点一法拉第电磁感应定律的应用

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．

(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I＝eq\f(E,R＋r).

2．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的变化引起时，则E＝neq\f(ΔB·S,Δt)；当ΔΦ仅由S的变化引起时，则E＝neq\f(B·ΔS,Δt)；当ΔΦ由B、S的变化同时引起时，则E＝neq\f(B2S2－B1S1,Δt)≠neq\f(ΔB·ΔS,Δt).

3．磁通量的变化率eq\f(ΔΦ,Δt)是Φ－t图象上某点切线的斜率．

（2024?下城区校级模拟）在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一闭合金属圆环，面积为S，电阻为R。规定圆环中电流的正方向如图甲所示，磁场向上为正。当磁感应强度B随时间t按图乙变化时，下列说法正确的是（）

A．0～1s内感应电流的磁场在圆环圆心处的方向向上

B．1～2s内通过圆环的感应电流的方向与图甲所示方向相反

C．0～2s内线圈中产生的感应电动势为B0

D．2～4s内线圈中产生的焦耳热为2

（2024?济南模拟）如图所示，边长为L正方形金属回路（总电阻为R）与水平面的夹角为60°，虚线圆与正方形边界相切，虚线圆形边界内（包括边界）存在竖直向下匀强磁场，其磁感应强度与时间的关系式为B＝kt（k＞0且为常量），则金属回路产生的感应电流大小为（）

A．kL2R B．πkL24R

（2023秋?渝中区校级期末）如图甲，圆心为O、半径为r、电阻为R的单匝圆形线圈置于光滑水平面上，用一根水平绝缘细杆将圆形线圈的最右端与墙面拴接，以图中虚线为界，左、右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场，垂直纸面向里为磁场的正方向，两部分磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图乙。则0～t0时间内（）

A．线圈受到的安培力的合力向右

B．线圈中电流沿顺时针方向

C．感应电流的大小πr

D．细杆对线框的弹力逐渐增大

考点二导体切割磁感线产生感应电动势的计算

1．公式E＝Blv的使用条件

(1)匀强磁场．

(2)B、l、v三者相互垂直．

(3)如不垂直，用公式E＝Blvsinθ求解，θ为B与v方向间的夹角．

2．“瞬时性”的理解

(1)若v为瞬时速度，则E为瞬时感应电动势．

(2)若v为平均速度，则E为平均感应电动势．

3．切割的“有效长度”

公式中的l为有效切割长度，即导体在与v垂直的方向上的投影长度．图中有效长度分别为：

甲图：l＝eq\x\to(cd)sinβ；

乙图：沿v1方向运动时，l＝eq\x\to(MN)；沿v2方向运动时，l＝0.

丙图：沿v1方向运动时，l＝eq\r(2)R；沿v2方向运动时，l＝0；沿v3方向运动时，l＝R.

4．“相对性”的理解

E＝Blv中的速度v是相对于磁场的速度，若磁场也运动，应注意速度间的相对关系．

（2023秋?玄武区校级期末）如图所示，先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈水平拉出有界匀强磁场区域，v1＝2v2，则在先后两种情况下（）

A．线圈中的感应电动势之比为E1：E2＝1：2

B．线圈中的感应电流之比为I1：I2＝4：1

C．线圈中产生的焦耳热之比Q1：Q2＝2：1

D．通过线圈某截面的电荷量之比q1：q2＝2：1

（2023秋?海淀区校级期末）如图，水平面内两导轨间距1m，处于磁感应强度B＝1T的匀强磁场中，导轨的左端接有电阻R＝3Ω、长1m的导体棒PQ垂直导轨，以4m/s的速度向右匀速滑动，导体棒电阻为1Ω，导轨的电阻忽略不计。则下列说法正确的是（）

A．P点的电势高于Q点，PQ两点电势差的大小为4V

B．P点的电势高于Q点，PQ两点电势差的大小为3V

C．Q点的电势高于P点，PQ两点电势差的大小为4V

D．Q点的电势高于P点，PQ两点电势差的大小为3V

（2023秋?吉林期末）法拉第发明了世界上第一台发电机—法拉第圆盘发电机，原理图如图所示。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d到c，I=Br2ω

C．由c到d，I=Br2

（2023秋?黄冈期末）如图所示，abcd为水平固定的足够长的“?”形金属导轨，间距为L，导轨间有垂直于导轨平