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2020版物理高考新素养总复习鲁科版讲义:选修2++电磁感应+第2讲和答案VIP免费

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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...

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