2020版物理高考新素养总复习鲁科版讲义：选修3-2+第十章+电磁感应+第2讲和答案-1-/21第2讲法拉第电磁感应定律自感涡流知识排查法拉第电磁感应定律1.感应电动势(1)概念：在电磁感应现象中产生的电动势。(2)产生条件：穿过回路的磁通量发生改变，与电路是否闭合无关。(3)方向判断：感应电动势的方向用楞次定律或右手定则判断。2.法拉第电磁感应定律(1)内容：电路中感应电动势的大小与穿过这一电路的磁通量变化率成正比。(2)公式：E＝nΔΦΔt，其中n为线圈匝数。(3)感应电流与感应电动势的关系：遵守闭合电路的欧姆定律，即I＝ER＋r。3.导体切割磁感线的情形(1)若B、l、v相互垂直，则E＝Blv。(2)v∥B时，E＝0。自感、涡流1.自感现象(1)概念：由导体自身的电流变化所产生的电磁感应现象称为自感现象。(2)自感电动势①定义：由导体自身电流变化所产生的感应电动势叫做自感电动势。②表达式：E＝LΔIΔt。(3)自感系数L①相关因素：与线圈的形状、横截面积、长短、匝数以及是否有铁芯有关。②单位：亨利(H)，1mH＝10－3H，1μH＝10－6H。2.涡流2020版物理高考新素养总复习鲁科版讲义：选修3-2+第十章+电磁感应+第2讲和答案-2-/21(1)涡流：当线圈中电流变化时，附近的任何导体(如金属块)中产生的旋涡状感应电流。(2)产生原因：金属块内磁通量变化→感应电动势→感应电流。3.电磁阻尼当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的相对运动。4.电磁驱动如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流使导体受到安培力而使导体运动起来。小题速练1.[鲁科版选修3－2·P14·T1改编]将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是()A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关B.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同答案C2.如图1所示，一正方形线圈的匝数为n，边长为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中。在Δt时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀地增大到2B。在此过程中，线圈中产生的感应电动势为()图1A.Ba22ΔtB.nBa22ΔtC.nBa2ΔtD.2nBa2Δt答案B3.如图2所示，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，MN中产生的感应电动势为E1；若磁2020版物理高考新素养总复习鲁科版讲义：选修3-2+第十章+电磁感应+第2讲和答案-3-/21感应强度增为2B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2。则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比为()图2A.c→a，2∶1B.a→c，2∶1C.a→c，1∶2D.c→a，1∶2答案C4.在如图3所示的电路中，A、B为两个完全相同的灯泡，L为自感系数较大且电阻不能忽略的线圈，E为电源，S为开关。关于两灯泡点亮和熄灭的情况，下列说法正确的是()图3A.合上开关，A先亮，B后亮；稳定后A、B一样亮B.合上开关，B先亮，A后亮；稳定后B比A更亮一些C.断开开关，A逐渐熄灭，B先变得更亮后再与A同时熄灭D.断开开关，B逐渐熄灭，A先变得更亮后再与B同时熄灭答案B法拉第电磁感应定律的理解和应用1.决定感应电动势大小的因素感应电动势E的大小决定于穿过电路的磁通量的变化率ΔΦΔt和线圈的匝数n。而与磁通量的大小、磁通量变化量ΔΦ的大小无必然联系。2.磁通量变化通常有两种方式(1)磁感应强度B不变，垂直于磁场的回路面积发生变化，此时E＝nBΔSΔt；2020版物理高考新素养总复习鲁科版讲义：选修3-2+第十章+电磁感应+第2讲和答案-4-/21(2)垂直于磁场的回路面积不变，磁感应强度发生变化，此时E＝nΔBΔtS，其中ΔBΔt是B－t图象的斜率。【例1】轻质细线吊着一质量为m＝0.42kg、边长为L＝1m、匝数n＝10的正方形线圈，其总电阻为r＝1Ω。在线圈的中间位置以下区域分布着磁场，如图4甲所示。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化的关系如图乙所示。(取g＝10m/s2)图4(1)判断线圈中产生的感应电流的方向是顺时针还是逆时针；(2)求线圈的电功率；(3)求在t＝4s时轻质细线的拉力大小。解析(1)由楞次定律知感应电流的方向为逆时针方向。(2)由法拉第...
