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1、考纲解读,考点一,考点二,考点三,高考模拟,练出高分,1.能应用法拉第电磁感应定律En/t和导线切割磁 感线产生电动势公式EBlv计算感应电动势 2. 会判断电动势的方向，即导体两端电势的高低. 3.理解自感现象、涡流的概念,能分析通电自感和断电自感.,电磁感应现象,电源,电源内阻,闭合电路欧姆,2感应电动势大小的决定因素 (1)感应电动势的大小由穿过闭合电路的磁通量的变化率/t和线 圈的 共同决定，而与磁通量、磁通量的变化量的大小 没有必然联系,匝数,3磁通量的变化率/t是t图象上某点切线的斜率,例1 如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd，线圈平面与磁场垂直已知线圈的匝数N100，边
2、长ab1.0 m、bc0.5 m，电阻r2 .磁感应强度B在01 s内从零均匀变化到0.2 T在15 s内从0.2 T均匀变化到0.2 T，取垂直纸面向里为磁场的正方向求： (1)0.5 s时线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向； (2)在15 s内通过线圈的电荷量q； (3)在05 s内线圈产生的焦耳热Q.,审题B均匀变化：回路中为感生电动势,电流方向：楞次定律,电量：,焦耳热：,解析(1)0.5 s时：,由楞次定律：,感应电流方向为adcba（逆时针）,例1 如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd，线圈平面与磁场垂直已知线圈的匝数N100，边长ab1.0 m、bc0.5 m，电阻
3、r2 .磁感应强度B在01 s内从零均匀变化到0.2 T在15 s内从0.2 T均匀变化到0.2 T，取垂直纸面向里为磁场的正方向求： (1)0.5 s时线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向；,解析,(2)电量：,1-5 s：,例1 如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd，线圈平面与磁场垂直已知线圈的匝数N100，边长ab1.0 m、bc0.5 m，电阻r2 .磁感应强度B在01 s内从零均匀变化到0.2 T在15 s内从0.2 T均匀变化到0.2 T，取垂直纸面向里为磁场的正方向求： (2)在15 s内通过线圈的电荷量q；,解析（3）焦耳热：,0-1s：,1-5 s：,例1 如图所
4、示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd，线圈平面与磁场垂直已知线圈的匝数N100，边长ab1.0 m、bc0.5 m，电阻r2 .磁感应强度B在01 s内从零均匀变化到0.2 T在15 s内从0.2 T均匀变化到0.2 T，取垂直纸面向里为磁场的正方向求： (3)在05 s内线圈产生的焦耳热Q.,递进题组,1如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度匀速转动半周，在线框中产生感应电流现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化为了产生与线框转动
5、半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率 的大小应为(),线框匀速转动：动生电动势,B均匀变化：感生电动势,1如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度匀速转动半周，在线框中产生感应电流现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率 的大小应为(),递进题组,C,解析,2如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n100，线圈面积S200 cm2，线圈的电阻r1 ，线圈外接一个阻值
6、R4 的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示下列说法中正确的是() A线圈中的感应电流方向为顺时针方向 B电阻R两端的电压随时间均匀增大 C线圈电阻r消耗的功率为4104 W D前4 s内通过R的电荷量为4104 C,审题B线性变化：感生电动势,电流方向：楞次定律,功率：,电荷量：,2如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n100，线圈面积S200 cm2，线圈的电阻r1 ，线圈外接一个阻值R4 的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示下列说法中正确的是() A线圈中的感应电流方向为顺时针方向 B电阻R两
7、端的电压随时间均匀增大 C线圈电阻r消耗的功率为4104 W D前4 s内通过R的电荷量为4104 C,楞次定律：线圈中的感应电流方向为逆时针方向,E 不变，R两端电压也不变,电荷量：,功率：,C,规律总结 法拉第电磁感应定律解题技巧,1公式EBlv的使用条件 (1) 磁场 (2)B、l、v三者相互 (3)如不垂直，用公式EBlvsin求解，为B与v方向间的夹角 2“瞬时性”的理解 (1)若v为瞬时速度，则E为 感应电动势 (2)若v为平均速度，则E为 感应电动势,匀强,垂直,平均,瞬时,3切割的“有效长度” 公式中的l为有效切割长度，即导体在与v垂直的方向上的投影长度图4中有效长度分别为：,
8、4“相对性”的理解 EBlv中的速度v是相对于磁场的速度，若磁场也运动，应注意速度间的相对关系,审题直杆切割磁感线：动生电动势,l：为有效长度,解析=0时：,递进题组,解析AC的感应电动势E=2Blv,通过电阻的电量：,两端电压为：,由功能关系：,4.如图所示，足够长的“U”形光滑金属导轨平面与水平面成角(090)，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，ab棒接入电路的部分的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中() Aa点的电势
9、高于b点的电势 Bab棒中产生的焦耳热小于ab棒重力势能的减少量 C下滑的位移大小为qR/BL D受到的最大安培力大小为B2L2vsin /R,Aa点的电势高于b点的电势 Bab棒中产生的焦耳热小于ab棒重力势能的减少量 C下滑的位移大小为qR/BL D受到的最大安培力大小为B2L2vsin /R,解析由右手定则知a点相当于电源正极，b点相当于电源负极；,由能量守恒可知ab棒重力势能的减少量等于ab棒中产生的焦耳热与ab棒的动能之和；,v最大时，安培力最大,规律总结,1自感现象 (1)概念：由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感， 由于自感而产生的感应电动势叫做 (2)表达式： .
10、 (3)自感系数L的影响因素：与线圈的 、形状、 以及是否有 铁芯有关,大小,匝数,自感电动势,2自感现象“阻碍”作用的理解 (1)流过线圈的电流增加时，线圈中产生的自感电动势与电流方 向 ，阻碍电流的 ，使其缓慢地增加 (2)流过线圈的电流减小时，线圈中产生的自感电动势与电流方 向 ，阻碍电流的 ，使其缓慢地减小 线圈就相当于电源，它提供的电流从原来的IL逐渐变小,增加,相同,相反,减小,3自感现象的四大特点 (1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化 (2)通过线圈中的电流不能发生突变，只能缓慢变化 (3)电流稳定时，自感线圈就相当于普通导体 (4)线圈的自感系数越大，自感现象越明显，自感
11、电动势只是延缓 了过程的进行，但它不能使过程停止，更不能使过程反向 4断电自感中，灯泡是否闪亮问题 (1)通过灯泡的自感电流大于原电流时，灯泡闪亮 (2)通过灯泡的自感电流小于或等于原电流时，灯泡不会闪亮,例3如图所示的电路中，L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2是两个完全相同的灯泡，E是一内阻不计的电源t0时刻，闭合开关S，经过一段时间后，电路达到稳定，t1时刻断开开关S.I1、I2分别表示通过灯泡D1和D2的电流，规定图中箭头所示的方向为电流正方向，以下各图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是(),审题自感现象，阻碍流过自身电流的变化,电流增大，阻碍增大，电流减小，阻碍减
12、小，但不能阻止,解析当S闭合时，L的自感作用会阻碍其中的电流变大，电流从D1流过；当L的阻碍作用变小时，L中的电流变大，D1中的电流变小至零；D2中的电流为电路总电流，电流流过D1时，电路总电阻较大，电流较小，当D1中电流为零时，电流流过L与D2，总电阻变小，电流变大至稳定；,当S再断开时，D2马上熄灭，D1与L组成回路，由于L的自感作用，D1先变亮再慢慢熄灭，电流反向；,递进题组,5如图(a)、(b)所示的电路中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,且小于灯泡A的电阻,接通S,电路达到稳定后,灯泡A发光，则() A在电路(a)中，断开S，A将渐渐变暗 B在电路(a)中，断开S，A将先变得更亮，
13、然后渐渐变暗 C在电路(b)中，断开S，A将渐渐变暗 D在电路(b)中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗,解析在电路(a)中，灯A和线圈L串联，它们的电流相同，断开S时，线圈上产生自感电动势，阻碍原电流的减小，流过灯A的电流逐渐减小，因而灯A渐渐变暗,在电路(b)中，电阻R和灯A串联，灯A的电阻大于线圈L的电阻，电流则小于线圈L中的电流，断开S后，电源不再给灯供电，而线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，通过电阻R、灯泡A形成回路，灯泡A中电流突然变大，灯泡A先变得更亮，然后渐渐变暗; 答案 AD,6如图所示，线圈L的自感系数很大，且其直流电阻可以忽略不计，L1、L2是两个完全相同的小灯泡，开
14、关S闭合和断开的过程中，灯L1、L2的亮度变化情况是(灯丝不会断)() AS闭合，L1亮度不变，L2亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮；S断 开，L2立即熄灭，L1逐渐变暗 BS闭合，L1亮度不变，L2很亮；S断开，L1、L2立即熄灭 CS闭合，L1、L2同时亮，而后L1逐渐熄灭，L2亮度不变；S断开， L2立即熄灭，L1亮一下再熄灭 DS闭合，L1、L2同时亮，而后L1逐渐熄灭，L2则逐渐变得更亮； S断开，L2立即熄灭，L1亮一下再熄灭,解析 S闭合，流过L的电流变大，为阻碍电流变大，闭合瞬间L相当于开路，L1、L2同时亮，而后L阻碍作用逐渐减小，L1逐渐熄灭，L2则逐渐变得更亮；S断开，L2立
15、即熄灭，流过L的电流减小，为阻碍电流减小，L相当于电源，L1亮一下再熄灭,答案 D,规律总结 分析自感现象的两点注意 (1)通过自感线圈中的电流不能发生突变，即通电过程中，电流是逐 渐变大，断电过程中，电流是逐渐变小，此时线圈可等效为“电 源”，该“电源”与其他电路元件形成回路 (2)断电自感现象中灯泡是否“闪亮”问题的判断，在于对电流大小的 分析，若断电后通过灯泡的电流比原来强，则灯泡先闪亮后再慢 慢熄灭,1. (2014江苏1)如图所示，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t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
16、生的感应电动势为(),B,解析线圈中产生的感应电动势,D,解析变化的磁场产生电场，电场对运动的带电粒子做功均匀变化的磁场产生恒定的电场;,电场力做功：,电动势:,3 .(2013北京17)如图所示，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E1E2分别为() Aca,21 Bac,21 Cac,12 Dca,12,用右手定则判断出两次金属棒MN中的电流方向均为NM,所以电阻R中的电流方向为ac.,由感应电动势公式EBlv可知:,C,4磁场在xOy平面内的分布如图所示，其磁感应强度的大小均为B0，方向垂直于xOy平面，相邻磁场区域的磁场方向相反，每个同向磁场区域的宽度均为L0，整个磁场以速度v沿x轴正方向匀速运动若在磁场所在区间内放置一由n匝线圈组成的矩形线框abcd，线框的
