《2.2 法拉第电磁感应定律-2022-2023学年高二物理精讲与精练高分突破考点专题系列（人教版2019选择性必修第二册）-教案课件习题试卷知识点归纳汇总-高中物理选择性必修第二册》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2.2 法拉第电磁感应定律-2022-2023学年高二物理精讲与精练高分突破考点专题系列（人教版2019选择性必修第二册）-教案课件习题试卷知识点归纳汇总-高中物理选择性必修第二册（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2.2：法拉第电磁感应定律一：知识精讲归纳考点一、电磁感应定律1感应电动势(1)在电磁感应现象中产生的电动势(2)产生感应电动势的那部分导体相当于电源(3)在电磁感应现象中，只要闭合回路中有感应电流，这个回路就一定有电动势；回路断开时，虽然没有感应电流，但电动势依然存在2磁通量的变化率磁通量的变化率表示磁通量变化的快慢，用表示，其中表示磁通量的变化量，t表示发生磁通量变化所用的时间3法拉第电磁感应定律(1)内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比(2)公式：En，其中n为线圈的匝数(3)在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯(Wb)，感应电动势的单位是伏(V)考点二、
2、导线切割磁感线时的感应电动势1导线垂直于磁场方向运动，B、l、v两两垂直时，如图所示，EBlv.2导线的运动方向与导线本身垂直，但与磁感线方向夹角为时，如图所示，EBlvsin_.3导体棒切割磁感线产生感应电流，导体棒所受安培力的方向与导体棒运动方向相反，导体棒克服安培力做功，把其他形式的能转化为电能技巧一：法拉第电磁感应定律的理解和应用1感应电动势的大小：决定于穿过电路的磁通量的变化率而与的大小、的大小没有必然联系而的两种表达形式为S和B.2磁通量的变化率：是t图象上某点切线的斜率大小3、与三者之间的关系物理量单位物理意义计算公式磁通量Wb表示某时刻或某位置时穿过某一面积的磁感线条数的多少B
3、S磁通量的变化量Wb表示在某一过程中穿过某一面积的磁通量变化的多少|21|磁通量的变化率Wb/s表示穿过某一面积的磁通量变化的快慢4.平均电动势与瞬时电动势用En计算的是t时间内的平均电动势在磁通量均匀变化时，En计算的既是t时间内的平均电动势，也是某个时刻的瞬时电动势技巧一：对公式EBLv的理解1该公式可看成法拉第电磁感应定律的一个推论，一般用于导体各部分切割磁感线的速度相同的情况，当v为瞬时速度时，E为瞬时感应电动势；若v是平均速度，则E为平均感应电动势如果导体各部分切割磁感线的速度不相等，可取其平均速度求电动势例如如图导体棒在磁场中绕A点在纸面内以角速度匀速转动，磁感应强度为B，则AC在
4、切割磁感线时产生的感应电动势为：EBlvBllBl2.2公式中的v应理解为导线和磁场间的相对速度，当导线不动而磁场运动时，也有电磁感应现象产生3公式中的l应理解为导线切割磁感线时的有效长度如果导线和磁场不垂直，l应是导线在垂直磁场方向投影的长度；如果切割磁感线的导线是弯曲的，l应取导线两端点的连线在与B和v都垂直的直线上的投影长度例如，如图所示的三幅图中切割磁感线的导线是弯曲的，则切割磁感线的有效长度应取与B和v垂直的等效直线长度，即ab的长二：考点题型归纳题型一：法拉第电磁感应定律的理解1（2022陕西长安一中高二期中）在变化的磁场中，穿过一个50匝闭合线圈的磁通量每秒均匀增加1Wb，则下列
5、说法中正确的是（）A线圈中的感应电动势每秒钟增加1VB线圈中的感应电动势每秒钟增加50VC线圈中的感应电动势为50VD线圈中的感应电动势为0V2（2022青海西宁高二期末）如图所示，一正方形线圈的匝数为，边长为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中，在时间内，磁感应强度方向不变，大小由均匀地增大到，在此过程中，线圈中产生的感应电动势为（）ABCD3（2021重庆高二期末）用两根粗细、材料均相同的导线绕制成如图所示的矩形闭合线圈A和B，匝数分别为和，在它们之间放有一根平行于两线圈平面且与两线圈距离相等的通电直导线。若通电直导线中的电流I均匀增大，则下列说法正确的是（）A穿过线圈A、B的磁通
6、量之比为B线圈A、B中的感应电流方向相同C线圈A、B中的感应电动势大小之比为D线圈A、B中的感应电流大小之比为43题型二：公式EBLv的理解4（2022全国高二课时练习）如图所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd，b、d间连有一定值电阻，阻值为R，MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻值为，导轨电阻可忽略不计。整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面（指向图中纸面内），现对MN施力使它沿导轨方向以速度v（如图）做匀速运动。令U表示MN两端的电压，则（）A，流过定值电阻R的感应电流由b到dB，流过定值电阻R的感应电流由b到dC，流过定值电阻R的感应
7、电流由b到dD，流过定值电阻R的感应电流由d到b5（2022浙江高二期中）如图所示，为水平放置的平行光滑金属导轨，间距为，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为，导轨电阻不计。已知金属杆倾斜放置，与导轨成角，单位长度的电阻为，保持金属杆以速度沿平行于的方向滑动（金属杆滑动过程中与导轨接触良好）。则（）A电路中感应电流的大小为B金属杆的热功率为C电路中感应电动势的大小为D金属杆所受安培力的大小为6（2022宁夏银川一中高二期中）如图所示，平行导轨MN、PQ间距为d，M、P间接一个电阻R，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于平行金属导轨所在的平面向里。一根足够长的金属杆ab第一次垂
8、直于导轨放置，第二次与导轨成60角放置。金属杆和导轨的电阻不计，当金属杆两次均以速度v沿垂直于杆的方向滑行时，下列说法正确的是（）A两次电阻R上的电压相等B第一次和第二次金属杆中感应电流之比为C第一次和第二次金属杆受到的安培力大小之比为D第一次和第二次电阻R上的电功率之比为题型三：导体转动切割磁感线产生的电动势7（2022山东威海市教育教学研究中心高二期末）如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，一导体棒ab绕O点在垂直于磁场的平面内匀速转动，角速度为，导体棒产生的感应电动势大小为（）ABCD8（2022福建三明高二期末）如图所示为法拉第圆盘发电机，一半径为r的导体铜圆盘绕竖直轴以角速度逆时针
9、旋转（从上往下看），匀强磁场B竖直向上，两电刷分别与圆盘中心轴和边缘接触，电刷间接有阻值为R的电阻。下列说法正确的是（）电阻R中电流沿a到b方向电阻R中电流沿b到a方向电阻R两端的电压等于电阻R两端的电压小于ABCD9（2022四川省绵阳南山中学高二期末）如图所示，半径为的金属圆环固定，圆环内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，长为、电阻为r的导体棒OA，一端固定在通过圆环中心的点，另一端与圆环接触良好。在圆环和点之间接有阻值为的电阻，不计金属圆环的电阻。当导体棒以角速度绕点逆时针匀速转动时，下列说法正确的是（）A点的电势低于A点的电势B导体棒切割磁感线产生的感应电动势大小为COA
10、两点间电势差大小为D增大导体棒转动的角速度，电路中的电流增大题型四：导体切割磁感线的电路问题10（2022贵州高二阶段练习）如图所示，匀强磁场的左边界为一竖直面，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，范围足够大。由导体制成的半径为R、粗细均匀的圆环，以水平速度v垂直磁场方向匀速进入匀强磁场。当圆环运动到图示位置时，a、b两点为匀强磁场的左边界与圆环的交点，O点为圆环的圆心，已知，则a、b两点的电势差为（）ABCD11（2019天津市求真高级中学）如图所示，矩形线框处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直，线框长为，长为，为垂直于并可在和上自由滑动的金属杆，且杆与和接触良好，和上单位
11、长度的电阻皆为。让从处开始以速度向右匀速滑动，设与之间的距离为（），则在整个过程中不正确的是（）A当时，中电流最小B当时，中电流最小C中电流的最小值为D中电流的最大值为12（2020全国高二单元测试）如图所示，两光滑平衍金属导轨的间距为L，直导线MN垂直跨在金属导轨上，且与金属导轨接触良好，整个装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B。电容器的电容为C，除电阻R外，金属导轨和直导线的电阻均不计。现给直导线MN一初速度，使直导线MN向右运动，当电路稳定后，直导线MN以速度v向右做匀速运动，则（）A电阻两端的电压为B电容器所带电荷量为C给直导线MN的初速度大于vD为保持直导线MN匀速运动，
12、需对其施加的拉力大小为题型五：线圈穿过磁场边界的电路13（2022全国高二）如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于半圆形回路所在的平面。半圆形回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是（）A感应电流方向始终沿顺时针方向BCD段直导线始终不受安培力作用C感应电动势最大值Em=BavD感应电动势平均值E=Bav14（2021甘肃北师大庆阳附属学校高二期中）如图所示，在光滑绝缘水平面上有一正方形线框，线框由均匀电阻丝制成，边长为L，总电阻值为r。两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁
13、感应强度大小为B，磁场方向竖直向下。线框沿垂直于方向的速度进入磁场，当对角线刚进入磁场时线框的速度大小为v，方向与磁场边界成角，则对角线刚进入磁场时（）A线框产生的感应电动势为B线框中的感应电流为C线框所受安培力大小为D两端的电压为15（2020河北高二期末）先后以和的速度匀速把一矩形线圈拉出如图所示的匀强磁场区域，下列说法正确的是（）A两次线圈中的感应电动势之比为B两次线圈中的感应电流之比为C两次通过线圈同一截面的电荷量之比为D两次线圈中产生的焦耳热之比为题型六：B-t图像计算感应电动势问题16（2022辽宁丹东高二阶段练习）如图甲所示，闭合金属环固定在水平桌面上，MN为其直径。MN右侧分布
14、着垂直桌面向上的有界磁场，磁感应强度大小随时间变化的关系如图乙所示。已知金属环的电阻为1.0，直径MN长40cm，则t=3s时（）AM点电势高于N点电势B环中有沿逆时针方向的感应电流CM、N两点间电压为210-3VD环所受安培力大小为410-4N17（2022重庆南开中学高二期中）如图甲所示，是由导体做成的“U”形粗糙框架，其所在平面与绝缘水平面（在水平面上）的夹角为，质量为m、电阻为R的导体棒与导轨垂直且接触良好，回路是边长为L的正方形。整个装置放在垂直框架平面的磁场中，磁场的磁感应强度大小随时间变化的关系图像如图乙所示（图中的、均已知），导体棒始终静止。重力加速度大小为g，导轨电阻不计。下列说法正确的是（）A在时间内，导体棒中感应电流的方向由M到NB在时间内，回路中产生的感应电动势为C在时间内，导体棒中产生的焦耳热为D在时刻，导体棒所受导轨的摩擦力小于18（2022全国高二）如图甲所示，是匝数为50匝、边长为、总电阻为的正方形闭合导线圈，放在与线圈平面垂直的图示匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。则以下说法正确的是（）A导线圈中产生
