第2讲　法拉第电磁感应定律　自感和涡流.pptxVIP

第2讲法拉第电磁感应定律自感和涡流第十一章电磁感应

学习目标

夯实必备知识研透核心考点提升素养能力目录CONTENTS1LOREMIPSUMLOREMIPSUMDOLOR

夯实必备知识01

电磁感应1.改变闭合2.变化率

BLv3.

自感4.形状匝数铁芯

变化5.磁通量阻碍6.7.安培力

1.思考判断(1)线圈中磁通量变化越大，产生的感应电动势越大。()(2)穿过线圈的磁通量变化越快，产生的感应电动势越大。()(3)感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同。()(4)线圈中的电流越大，则自感系数也越大。()×√××

2.(多选)空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图(a)中虚线MN所示。一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上。t＝0时磁感应强度的方向如图(a)所示；磁感应强度B随时间t的变化关系如图(b)所示。则在t＝0到t＝t1的时间间隔内()BC

研透核心考点2考点二导线切割磁感线产生的感应电动势考点一法拉第电磁感应定律的理解和应用考点三自感现象考点四涡流电磁阻尼和电磁驱动

考点一法拉第电磁感应定律的理解和应用

D例1如图1甲所示，10匝铜导线制成的线圈两端M、N与一电压表相连，线圈内磁场方向垂直纸面向里，线圈中磁通量的变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是()A.电压表的正接线柱接线圈的N端 B.线圈中磁通量的变化量为1.5WbC.线圈中磁通量的变化率为1.5Wb/s D.电压表的读数为5V图1

B1.(2023·湖北卷，5)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2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.0.30V B.0.44V C.0.59V D.4.3V图2

C2.(2022·全国甲卷)三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框，正方形线框的边长与圆线框的直径相等，圆线框的半径与正六边形线框的边长相等，如图3所示。把它们放入磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场中，线框所在平面均与磁场方向垂直，正方形、圆形和正六边形线框中感应电流的大小分别为I1、I2和I3。则()A.I1I3I2 B.I1I3I2 C.I1＝I2I3 D.I1＝I2＝I3图3

解析设圆线框的半径为r，则由题意可知正方形线框的边长为2r，正六边形线框的边长为r；所以圆线框的周长为C2＝2πr，面积为S2＝πr2同理可知正方形线框的周长和面积分别为C1＝8r，S1＝4r2

由于三个线框处于同一随时间线性变化的磁场中，可得电流之比为

考点二导线切割磁感线产生的感应电动势图4

D例2如图5所示，由均匀导线制成的半径为R的圆环，以速度v匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁场。当圆环运动到图示位置(∠aOb＝90°)时，a、b两点的电势差Uab为()角度平动切割磁感线图5

B3.如图6所示，abcd为水平放置的U形光滑金属导轨，ab与cd的间距为L，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计，金属杆MN倾斜放置，与导轨成θ角，单位长度的电阻为r。保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好)，则()图6

AD例3(多选)如图7所示，水平放置足够长光滑金属导轨abc和de，ab与de平行，bc是以O为圆心的圆弧导轨。圆弧be左侧和扇形Obc内有方向如图的匀强磁场。金属杆OP的O端与e点用导线相接，P端与圆弧bc接触良好。初始时，可滑动的金属杆MN静止在平行导轨上。若杆OP绕O点在匀强磁场区内从b到c匀速转动时，回路中始终有电流，则此过程中，下列说法正确的有()A.杆OP产生的感应电动势恒定B.杆OP受到的安培力不变C.杆MN做匀加速直线运动D.杆MN中的电流逐渐减小角度转动切割磁感线图7

通电自感与断电自感现象对比考点三自感现象电路图器材要求A1、A2同规格，R＝RL，L较大L很大(有铁芯)

通电时在S闭合瞬间，灯A2立即亮起来，灯A1逐渐变亮，最终一样亮灯A立即亮，然后逐渐变暗达到稳定断电时回路电流减小，灯泡逐渐变暗，A1电流方向不变，A2电流反向①若I2≤I1，灯泡逐渐变暗②若I2I1，灯泡闪亮后逐渐变暗两种情况下灯泡中电流方向均改变总结自感电动势总是阻碍原电流的变化

D例4某同学想对比自感线圈和小灯泡对电路的影响，他设计了如图8甲所示的电路