法拉第電磁感應(yīng)定律自感現(xiàn)象

第2講法拉第電磁感應(yīng)定律自感現(xiàn)象知識點1法拉第電磁感應(yīng)定律Ⅱ1.感應(yīng)電動勢(1)概念：在_________________中產(chǎn)生的電動勢．(2)產(chǎn)生條件：穿過回路的________發(fā)生改變，與電路是否閉合_______(3)方向判斷：感應(yīng)電動勢的方向用__________或________判斷．電磁感應(yīng)現(xiàn)象磁通量無關(guān)．楞次定律右手定則線圈匝數(shù)．

閉合電路歐姆

磁通量的變化率導(dǎo)體棒切割磁感線的感應(yīng)電動勢1．導(dǎo)體在勻強磁場中平動(1)一般情況：運動速度v和磁感線方向夾角為θ，則E＝

。(2)常用情況：運動速度v和磁感線方向垂直，則E＝

。BlvsinθBlv[2012·課標全國卷]如圖均勻磁場中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框，半圓直徑與磁場邊緣重合；磁場方向垂直于半圓面(紙面)向里，磁感應(yīng)強度大小為B0.使該線框從靜止開始繞過圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動半周，在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流．現(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應(yīng)強度大小隨時間線性變化．為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動半周過程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強度隨時間的變化率的大小應(yīng)為(

)

C1.如圖甲所示，一個阻值為R，匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路．線圈的半徑為r1，在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖乙所示．圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0，導(dǎo)線的電阻不計．求0至t1時間內(nèi)(1)通過電阻R1的電流大小和方向；(2)通過電阻R1的電荷量q及電阻R1上產(chǎn)生的熱量．

如圖所示，正方形線圈abcd位于紙面內(nèi)，邊長為L，匝數(shù)為N，線圈內(nèi)接有電阻值為R的電阻，過ab中點和cd中點的連線OO′恰好位于垂直紙面向里的勻強磁場的右邊界上，磁場的磁感應(yīng)強度為B.當線圈轉(zhuǎn)過90°時，通過電阻R的電荷量為(

)B考點2導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的計算1．導(dǎo)體平動切割磁感線對于導(dǎo)體平動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的計算式E＝Blv，應(yīng)從以下幾個方面理解和掌握．本公式是在一定條件下得出的，除了磁場是勻強磁場，還需B、l、v三者相互垂直．實際問題中當它們不相互垂直時，應(yīng)取垂直的分量進行計算，公式可為E＝Blvsinθ，θ為B與v方向間的夾角．

A(2012·四川高考)(多選)半徑為a右端開小口的導(dǎo)體圓環(huán)和長為2a的導(dǎo)體直桿，單位長度電阻均為R0.圓環(huán)水平固定放置，整個內(nèi)部區(qū)域分布著豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B桿在圓環(huán)上以速度v平行于直徑CD向右做勻速直線運動，桿始終有兩點與圓環(huán)良好接觸，從圓環(huán)中心O開始，桿的位置由θ確定，如圖所示則(

)AD

在范圍足夠大，方向豎直向下的勻強磁場中，B＝0.2T，有一水平放置的光滑框架，寬度為L＝0.4m，如圖所示，框架上放置一質(zhì)量為0.05kg、電阻為1Ω的金屬桿cd，框架電阻不計。若桿cd以恒定加速度a＝2m/s2，由靜止開始做勻變速運動，求(1)在5s內(nèi)平均感應(yīng)電動勢是多少？(2)第5s末回路中的電流多大？(3)第5s末作用在桿cd上的水平外力多大？E＝nE＝BLv導(dǎo)體

一個回路

一段導(dǎo)體適用

普遍使用

導(dǎo)體切割磁感線意義常常用于求平均電動勢既可求平均值也可求瞬時值聯(lián)系本質(zhì)上是統(tǒng)一的．后者是前者的一種特殊情況．但是，當導(dǎo)體做切割磁感線運動時，用E＝BLv求E比較方便；當穿過電路的磁通量發(fā)生變化時，用E＝n求E比較方便知識點2自感、渦流Ⅰ

1.互感現(xiàn)象兩個互相靠近的線圈，當一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的_______會在另一個線圈中產(chǎn)生___________的現(xiàn)象．2.自感現(xiàn)象(1)定義：由于通過導(dǎo)體自身的_______________而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象．磁場感應(yīng)電動勢電流發(fā)生變化(2)自感電動勢：①定義：在___________中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢．相關(guān)因素：與線圈的大小、形狀、______以及是否有_____有關(guān)．單位：亨利(H)，1mH＝______H,1μH＝10－6H.自感現(xiàn)象圈數(shù)鐵芯10－3考點3通電自感和斷電自感

對自感現(xiàn)象的理解(1)自感線圈的作用：①使線圈中的電流漸變而不突變，即電流從一個值到另一個值總需要一定的時間。②在阻礙電流增大的過程中本身儲存了磁場能，而在阻礙電流減小的過程中，又把儲存的磁場能釋放出來。③當流過自感線圈的電流不變時，線圈僅起導(dǎo)線(或電阻)的作用。

(2)自感電動勢的方向——增反減同：①如果導(dǎo)體中原來的電流是增大的，自感電動勢就要阻礙原來電流的增大，即感應(yīng)電流的方向與原電流方向相反。②如果導(dǎo)體中原來的電流是減小的，自感電動勢就要阻礙原來電流的減小，即感應(yīng)電流的方向與原電流的方向相同。③自感電動勢只是延緩了過程的進行，但它不能使過程停止．3．通電自感和斷電自感的對比：通電自感斷電自感電路圖器材要求A1、A2同規(guī)格，R＝RL，L較大L很大(有鐵芯)RL?RA現(xiàn)象在S閉合瞬間，A2燈立即亮起來，A1燈逐漸變亮，最終一樣亮在開關(guān)S斷開時，燈A突然閃亮一下后再漸漸熄滅原因由于開關(guān)閉合時，流過電感線圈的電流迅速增大，使線圈產(chǎn)生自感電動勢，阻礙了電流的增大，使流過燈A1的電流比流過燈A2的電流增加得慢S斷開時，線圈L產(chǎn)生自感電動勢，阻礙了電流的減小，使電流繼續(xù)存在一段時間；燈A中電流反向不會立即熄滅。若RL＜RA，原來的IL＞IA，則A燈熄滅前要閃亮一下。若RL≥RA，原來的電流IL≤IA，則燈A逐漸熄滅不再閃亮一下能量轉(zhuǎn)化情況電能轉(zhuǎn)化為磁場能磁場能轉(zhuǎn)化為電能通電自感斷電自感(多選)如圖(a)、(b)所示的電路中，電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，且小于燈A的電阻，接通S，使電路達到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，則(

)A.在電路(a)中，斷開S，A將漸漸變暗B.在電路(a)中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗C.在電路(b)中，斷開S，A將漸漸變暗D.在電路(b)中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗A(chǔ)D

如圖所示，L為自感系數(shù)較大的線圈，電路穩(wěn)定后小燈泡正常發(fā)光，當斷開開關(guān)S的瞬間會有(

)

A.燈A突然閃亮一下再慢慢熄滅B.燈A突然閃亮一下再突然熄滅燈C.燈A立即熄滅D.A慢慢熄滅C如圖所示，線圈L的自感系數(shù)很大，且其電阻可以忽略不計，L1、L2是兩個完全相同的小燈泡，隨著開關(guān)S閉合和斷開的過程中，L1、L2的亮度變化情況是(燈絲不會斷) (

)

DA．S閉合，L1亮度不變，L2亮度逐漸變亮，最后兩燈一樣亮；S斷開，L2立即不亮，L1逐漸變亮B．S閉合，L1亮度不變，L2很亮；S斷開，

L1、L2立即不亮C．S閉合，L1、L2同時亮，而后L1逐漸熄滅，L2

亮度不變；S斷開，L2立即不亮，L1亮一下才滅D．S閉合，L1、L2同時亮，而后L1逐漸熄滅，L2則逐漸變得更亮；S斷開，L2立即熄滅，L1亮一下才滅(2011·北京高考)某同學(xué)為了驗證斷電自感現(xiàn)象，自己找來帶鐵芯的線圈L、小燈泡A、開關(guān)S和電池組E，用導(dǎo)線將它們連接成如圖所示的電路．檢查電路后，閉合開關(guān)S，小燈泡發(fā)光；再斷開開關(guān)S，小燈泡僅有不顯著的延時熄滅現(xiàn)象．雖經(jīng)多次重復(fù)，仍未見老師演示時出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象，他冥思苦想找不出原因．你認為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是(

)A.電源的內(nèi)阻較大B.小燈泡電阻偏大C.線圈電阻偏大 D.線圈的自感系數(shù)較大CAABD3．渦流(1)定義：當線圈中通有交變電流時，鐵芯中的回路的磁通量就會發(fā)生變化，從而在鐵芯內(nèi)生

．這種感應(yīng)電流呈渦旋狀，所以叫做渦電流，又叫渦流．(2)渦流的本質(zhì)是

，其產(chǎn)生條件是穿過金屬塊的磁通量發(fā)生變化．由于導(dǎo)體回路的電阻很小，所以產(chǎn)生的電流很大，由于熱效應(yīng)，鐵芯的溫度上升很快．感應(yīng)電流電磁感應(yīng)現(xiàn)象4.電磁阻尼和電磁驅(qū)動(