第53讲 法拉第电磁感应定律 自感和涡流(讲义)（原卷版）-2025年高考物理一轮复习讲练测（新教材新高考）.docx

第53讲法拉第电磁感应定律自感和涡流

目录

01、考情透视，目标导航TOC\o1-3\h\u

02、知识导图，思维引航 2

03、考点突破，考法探究 2

考点一.法拉第电磁感应定律的理解和应用 3

知识点1．感应电动势 3

知识点2.法拉第电磁感应定律 3

知识点3.磁通量发生变化的三种情况 3

考向1．公式E＝neq\f(ΔΦ,Δt)的应用 3

考向2．公式E＝neq\f(ΔB,Δt)S的应用 4

考向3．公式E＝nBeq\f(ΔS,Δt)的应用 5

考点二.导线切割磁感线产生的感应电动势 5

知识点1.导线平动切割的有效长度 5

知识点2.导线转动切割的三种情况 6

考向1.平动切割磁感线 6

考向2.转动切割磁感线 7

考点三.自感现象 8

知识点1.通电自感与断电自感现象对比 8

知识点2.产生涡流时的能量转化 9

考向1.自感现象分析 9

考向2.对涡流的理解 10

考点四.涡流电磁阻尼和电磁驱动 11

知识点1.产生涡流时的能量转化 11

知识点2.电磁阻尼和电磁驱动 11

04、真题练习，命题洞见 12

考情分析

2024·辽宁·高考物理第3题

2024·湖北·高考物理第4题

2024·北京·高考物理第9题

2023·全国·高考物理第4题

复习目标

目标1.理解法拉第电磁感应定律，会应用E＝neq\f(ΔΦ,Δt)进行有关计算。

目标2.会计算导体切割磁感线产生的感应电动势。

目标3.了解自感现象、涡流、电磁驱动和电磁阻尼。

考点一.法拉第电磁感应定律的理解和应用

知识点1．感应电动势

定义

在______________中产生的电动势

产生

穿过回路的______发生改变，与电路是否闭合_____

方向

感应电动势的方向判断可用：①楞次定律；②_______

知识点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_______成正比。

(2)公式：E＝_______，其中n为线圈匝数。

(3)感应电流与感应电动势的关系：

①有感应电动势，不一定有__________(电路不闭合)；

②有感应电流，一定有_______________(电路闭合)。

知识点3.磁通量发生变化的三种情况

(1)磁通量的变化是由磁场变化引起时，ΔΦ＝S·ΔB，则E＝neq\f(SΔB,Δt)。

(2)磁通量的变化是由面积变化引起时，ΔΦ＝B·ΔS，则E＝neq\f(BΔS,Δt)。

(3)磁通量的变化是由面积和磁场共同变化引起时，则根据定义，ΔΦ＝Φ末－Φ初，E＝neq\f(B2S2－B1S1,Δt)≠neq\f(ΔBΔS,Δt)。

考向1．公式E＝neq\f(ΔΦ,Δt)的应用

1.(多选)单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图所示，则()

A．在t＝0时，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大

B．在t＝1×10－2s时，感应电动势最大

C．在t＝2×10－2s时，感应电动势为0

D．在0～2×10－2s时间内，线圈中感应电动势的平均值为0

考向2．公式E＝neq\f(ΔB,Δt)S的应用

2.无线充电技术中使用的受电线圈示意图如图所示，线圈匝数为n，面积为S。若在t1～t2这段时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由B1均匀增加到B2，则该段时间内线圈两端a和b之间的电势差()

A．恒为eq\f(nS?B2－B1?,t2－t1)

B．从0均匀变化到eq\f(nS?B2－B1?,t2－t1)

C．恒为－eq\f(nS?B2－B1?,t2－t1)

D．从0均匀变化到－eq\f(nS?B2－B1?,t2－t1)

3.近场通信(NFC)器件应用电磁感应原理进行通讯，其天线类似一个压平的线圈，线圈尺寸从内到外逐渐变大。如图所示，一正方形NFC线圈共3匝，其边长分别为1.0cm、1.2cm和1.4cm，图中线圈外线接入内部芯片时与内部线圈绝缘。若匀强磁场垂直通过此线圈，磁感应强度变化率为103T/s，则线圈产生的感应电动势最接近()

A．0.30VB．0.44VC．0.59VD．4.3V

考向3．公式E＝nBeq\f(ΔS,Δt)的应用

4.(2023·重庆高考)某小组设计了一种呼吸监测方案：在人身上缠绕弹性金属线圈，观察人呼吸时处于匀强磁场中的线圈面积变化产生的电压，了解人的呼吸状况。如图所示，线圈P的匝数为N，磁场的磁感应强度大小为B，方向与线圈轴线的夹角为θ。若某次