高考物理一輪復習 第九章第2單元法拉第電磁感應定律自感和渦流課件 新人教版（安徽 北京專版）

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1、 思維啟動思維啟動如圖如圖921所示，當導體棒在垂直于所示，當導體棒在垂直于磁場的平面內，繞其一端為軸，磁場的平面內，繞其一端為軸， 以角以角速度速度勻速轉動時，產(chǎn)生的感應電動勢勻速轉動時，產(chǎn)生的感應電動勢 圖圖921為為E_。4磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率的區(qū)別磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率的區(qū)別 應用升級應用升級1一矩形線框置于勻強磁場中，線框平面與磁場方向垂一矩形線框置于勻強磁場中，線框平面與磁場方向垂直，先保持線框的面積不變，將磁感應強度在直，先保持線框的面積不變，將磁感應強度在1 s時間時間內均勻地增大到原來的兩倍，接著保持增大后的磁感內均勻地增大到原來的兩倍，接著

2、保持增大后的磁感應強度不變，在應強度不變，在1 s時間內，再將線框的面積均勻地減時間內，再將線框的面積均勻地減小到原來的一半，先后兩個過程中，線框中感應電動小到原來的一半，先后兩個過程中，線框中感應電動勢的比值為勢的比值為 ()A1/2B1C2 D4答案：答案：B思維啟動思維啟動在如圖在如圖922所示的電路中，兩個所示的電路中，兩個相同的小燈泡相同的小燈泡L1和和L2分別串聯(lián)一個分別串聯(lián)一個帶鐵芯的電感線圈帶鐵芯的電感線圈L和一個滑動變阻和一個滑動變阻器器R。閉合開關。閉合開關S后，調整后，調整R，使，使L1和和L2發(fā)光的亮度一樣，此時流過兩個燈發(fā)光的亮度一樣，此時流過兩個燈 圖圖922泡的電

3、流為泡的電流為I。然后，斷開。然后，斷開S。若。若t時刻再閉合時刻再閉合S，則在，則在t前后的一小段時間內，前后的一小段時間內， 試畫出能正確反映流過試畫出能正確反映流過L1的電的電流流i1、流過、流過L2的電流的電流i2隨時間隨時間t變化的圖像。變化的圖像。提示：提示：閉合開關閉合開關S后，調整后，調整R，使兩個燈泡，使兩個燈泡L1、L2發(fā)光的亮發(fā)光的亮度一樣，電流為度一樣，電流為I，說明，說明RLR。若。若t時刻再閉合時刻再閉合S，流過電，流過電感線圈感線圈L和燈泡和燈泡L1的電流增大，使電感線圈的電流增大，使電感線圈L產(chǎn)生自感電動產(chǎn)生自感電動勢，阻礙了流過勢，阻礙了流過L1的電流的電流i

4、1增大，增大，直至到達電流直至到達電流I，流過燈泡，流過燈泡L2的電流的電流i2立即達到電流立即達到電流I。所以。所以電流圖像如圖所示：電流圖像如圖所示：4通電自感和斷電自感的比較通電自感和斷電自感的比較 兩種自兩種自感感比較項目比較項目通電自感通電自感斷電自感斷電自感電路圖電路圖 兩種自感兩種自感比較項目比較項目通電自感通電自感斷電自感斷電自感器材要求器材要求A1、A2同規(guī)格，同規(guī)格，RRL，L較大較大L很大很大(有鐵芯有鐵芯)現(xiàn)象現(xiàn)象在在S閉合瞬間，燈閉合瞬間，燈A2立即亮起來，立即亮起來，燈燈A1逐漸變亮，逐漸變亮，最終一樣亮最終一樣亮在開關在開關S斷開時，燈斷開時，燈A漸漸熄滅或閃亮一

5、下漸漸熄滅或閃亮一下再熄滅再熄滅 兩種自感兩種自感比較項目比較項目通電自感通電自感斷電自感斷電自感原因原因由于開關閉合時，流由于開關閉合時，流過電感線圈的電流迅過電感線圈的電流迅速增大，線圈產(chǎn)生自速增大，線圈產(chǎn)生自感電動勢，阻礙了電感電動勢，阻礙了電流的增大，使流過燈流的增大，使流過燈A1的電流比流過燈的電流比流過燈A2的電流增加得慢的電流增加得慢S斷開時，線圈斷開時，線圈L產(chǎn)生自感電動產(chǎn)生自感電動勢，阻礙了電流的減小，使電勢，阻礙了電流的減小，使電流繼續(xù)存在一段時間；燈流繼續(xù)存在一段時間；燈A中電中電流反向不會立即熄滅。若流反向不會立即熄滅。若RLIA，則，則A燈熄燈熄滅前要閃亮一下。若滅前

6、要閃亮一下。若RLRA，原來的電流原來的電流ILIA，則燈，則燈A逐漸逐漸熄滅不再閃亮一下熄滅不再閃亮一下能量轉化情況能量轉化情況電能轉化為磁場能電能轉化為磁場能磁場能轉化為電能磁場能轉化為電能 應用升級應用升級2.在圖在圖923所示的電路中，兩個靈所示的電路中，兩個靈 敏電流表敏電流表G1和和G2的零點都在刻度盤的零點都在刻度盤 中央，當電流從中央，當電流從“”接線柱流入時，接線柱流入時， 指針向右擺；電流從指針向右擺；電流從“”接線柱流入接線柱流入 時，指針向左擺。在電路接通后再斷時，指針向左擺。在電路接通后再斷 圖圖923 開的瞬間，下列說法中符合實際情況的是開的瞬間，下列說法中符合實際

7、情況的是 ()AG1表指針向左擺，表指針向左擺，G2表指針向右擺表指針向右擺BG1表指針向右擺，表指針向右擺，G2表指針向左擺表指針向左擺CG1、G2表的指針都向左擺表的指針都向左擺DG1、G2表的指針都向右擺表的指針都向右擺解析：解析：電路接通后線圈中電流方向向右，當電路斷開時，電路接通后線圈中電流方向向右，當電路斷開時，線圈中電流減小，產(chǎn)生與原方向相同的自感電動勢，與線圈中電流減小，產(chǎn)生與原方向相同的自感電動勢，與G2和電阻組成閉合回路，所以和電阻組成閉合回路，所以G1中電流方向向右，中電流方向向右，G2中中電流方向向左，即電流方向向左，即G1指針向右擺，指針向右擺，G2指針向指針向左擺。

8、左擺。B項正確。項正確。答案：答案：B圖圖924(1)通過電阻通過電阻R1上的電流大小和方向；上的電流大小和方向；(2)通過電阻通過電阻R1上的電荷量上的電荷量q及電阻及電阻R1上產(chǎn)生的熱量。上產(chǎn)生的熱量。思路點撥思路點撥拓展訓練拓展訓練1.半徑為半徑為a的圓形區(qū)域內有均勻磁場，磁的圓形區(qū)域內有均勻磁場，磁 感應強度為感應強度為B0.2 T，磁場方向垂直紙，磁場方向垂直紙 面向里，半徑為面向里，半徑為b的金屬圓環(huán)與磁場同的金屬圓環(huán)與磁場同 心地放置，磁場與環(huán)面垂直，其中心地放置，磁場與環(huán)面垂直，其中a 0.4 m，b0.6 m, 金屬環(huán)上分別接有燈金屬環(huán)上分別接有燈 圖圖925 L1、L2，兩

9、燈的電阻均為，兩燈的電阻均為R02 ，一金屬棒，一金屬棒MN與金屬與金屬 環(huán)接觸良好，棒與環(huán)的電阻均忽略不計。環(huán)接觸良好，棒與環(huán)的電阻均忽略不計。答案：答案：(1)0.8 V0.4 A(2)1.28102W知識檢索知識檢索 公式公式EBlv的有效性和相對性的有效性和相對性(1)有效性：公式中的有效性：公式中的l為有效切割長度，即導體與為有效切割長度，即導體與v垂直的垂直的 方向上的投影長度。圖中有效長度分別為：方向上的投影長度。圖中有效長度分別為：圖圖9-2-6典題例析典題例析例例2在范圍足夠大，方向豎直向下在范圍足夠大，方向豎直向下的勻強磁場中，的勻強磁場中，B0.2 T，有一水平，有一水平

10、放置的光滑框架，寬度為放置的光滑框架，寬度為L0.4 m，如圖如圖927示，框架上放置一質量示，框架上放置一質量 圖圖927為為0.05 kg、電阻為、電阻為1 的金屬桿的金屬桿cd，框架電阻不計。若桿，框架電阻不計。若桿cd以恒定加速度以恒定加速度a2 m/s2，由靜止開始做勻變速運動，求：，由靜止開始做勻變速運動，求： 答案答案(1)0.4 V(2)0.8 A(3)0.164 N拓展訓練拓展訓練2.金屬桿金屬桿MN和和PQ間距為間距為l，MP間間 接有電阻接有電阻R，磁場如圖，磁場如圖928所所 示，磁感應強度為示，磁感應強度為B。金屬棒。金屬棒AB 長為長為2l，由圖示位置以，由圖示位置

11、以A為軸，以為軸，以 圖圖928 角速度角速度勻速轉過勻速轉過90(順時針順時針)。求該過程中。求該過程中(其他電其他電 阻不計阻不計)： (1)R上的最大電功率。上的最大電功率。 (2)通過通過R的電量。的電量。知識檢索知識檢索(1)線圈總是阻礙電流變化。電流增大時，它阻礙電流線圈總是阻礙電流變化。電流增大時，它阻礙電流的增大，相當于電阻；電流減小時，它阻礙電流的的增大，相當于電阻；電流減小時，它阻礙電流的減小，相當于電源。減小，相當于電源。(2)斷電時，與線圈組成的閉合電路中，電流的大小和斷電時，與線圈組成的閉合電路中，電流的大小和方向與線圈中原來電流相同。方向與線圈中原來電流相同。典題例

12、析典題例析例例3如圖如圖929所示的電路中，三個相同的燈泡所示的電路中，三個相同的燈泡a、b、c和電感線圈和電感線圈L1、L2與直流電源連接，電感線圈的與直流電源連接，電感線圈的電阻忽略不計。開關電阻忽略不計。開關S從閉合狀態(tài)突然斷開時，下列判從閉合狀態(tài)突然斷開時，下列判斷正確的有斷正確的有()圖圖929Aa先變亮，然后逐漸變暗先變亮，然后逐漸變暗Bb先變亮，然后逐漸變暗先變亮，然后逐漸變暗Cc先變亮，然后逐漸變暗先變亮，然后逐漸變暗Db、c都逐漸變亮都逐漸變亮思路點撥思路點撥分析此類問題應先明確原電流的方向，分析此類問題應先明確原電流的方向，然后判斷自感電流的方向及大小變化。在斷開開關然后判

13、斷自感電流的方向及大小變化。在斷開開關時還要看線圈和用電器能不能形成回路。時還要看線圈和用電器能不能形成回路。解析解析a、b、c三個燈泡相同，設三個燈泡相同，設S閉合時通過三個燈泡閉合時通過三個燈泡的電流均是的電流均是I，則，則L1中的電流為中的電流為2I，L2中的電流為中的電流為I。在。在S斷開瞬間，斷開瞬間，L1中的電流由中的電流由2I逐漸減小，逐漸減小，L2的電流由的電流由I逐漸逐漸減小，減小，L1、L2中的產(chǎn)生的感應電流方向相同，故中的產(chǎn)生的感應電流方向相同，故b、c兩兩燈的電流逐漸減小，即燈的電流逐漸減小，即b、c兩燈逐漸變暗，兩燈逐漸變暗，B、C、D；兩個支路的電流匯集后為兩個支路

14、的電流匯集后為2I通過通過a燈，燈，a燈電流由燈電流由2I反向減反向減弱，故弱，故a燈中的先變亮再逐漸變暗，即燈中的先變亮再逐漸變暗，即A正確。正確。答案答案A1(2011廣東高考廣東高考)將閉合多匝線圈置于僅隨時間變化的將閉合多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中，線圈平面與磁場方向垂直，關于線圈中產(chǎn)生磁場中，線圈平面與磁場方向垂直，關于線圈中產(chǎn)生的感應電動勢和感應電流，下列表述正確的是的感應電動勢和感應電流，下列表述正確的是()A感應電動勢的大小與線圈的匝數(shù)無關感應電動勢的大小與線圈的匝數(shù)無關B穿過線圈的磁通量越大，感應電動勢越大穿過線圈的磁通量越大，感應電動勢越大C穿過線圈的磁通量變化越快，感

15、應電動勢越大穿過線圈的磁通量變化越快，感應電動勢越大D感應電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同感應電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同答案：答案：C答案：答案：D3(2012蚌埠模擬蚌埠模擬)如圖如圖9211所示，所示， 電路中電路中A、B是完全相同的燈泡，是完全相同的燈泡，L是是 一帶鐵芯的線圈。開關一帶鐵芯的線圈。開關S原來閉合，原來閉合， 則開關則開關S斷開的瞬間斷開的瞬間 () 圖圖9211 AL中的電流方向改變，燈泡中的電流方向改變，燈泡B立即熄滅立即熄滅 BL中的電流方向不變，燈泡中的電流方向不變，燈泡B要過一會兒才熄滅要過一會兒才熄滅 CL中的電流方向改變，燈泡中的電流方向改

16、變，燈泡A比比B熄滅慢熄滅慢 DL中的電流方向不變，燈泡中的電流方向不變，燈泡A比比B熄滅慢熄滅慢解析：解析：當開關當開關S斷開時，斷開時，L與燈泡與燈泡A組成回路，由于自感，組成回路，由于自感，L中的電流由原來數(shù)值逐漸減小，電流方向不變，中的電流由原來數(shù)值逐漸減小，電流方向不變，A燈熄滅要燈熄滅要慢；慢；B燈電流瞬間消失，立即熄滅，正確的選項為燈電流瞬間消失，立即熄滅，正確的選項為D。答案：答案：D4(2012濟南檢測濟南檢測)如圖如圖9212所示所示 空間存在兩個磁場，磁感應強度大小均空間存在兩個磁場，磁感應強度大小均 為為B，方向相反且垂直紙面，方向相反且垂直紙面，MN、PQ 為其邊界，

17、為其邊界，OO為其對稱軸一導線折為其對稱軸一導線折 成邊長為成邊長為l的正方形閉合回路的正方形閉合回路abcd，回路，回路 圖圖9212 在紙面內以恒定速度在紙面內以恒定速度v0向右運動，當運動到關于向右運動，當運動到關于OO對稱對稱 的位置時下列判斷錯誤的是的位置時下列判斷錯誤的是 ()A穿過回路的磁通量為零穿過回路的磁通量為零B回路中感應電動勢大小為回路中感應電動勢大小為2Blv0C回路中感應電流的方向為順時針方向回路中感應電流的方向為順時針方向D回路中回路中ab邊與邊與cd邊所受安培力方向相同邊所受安培力方向相同解析：解析：當回路運動到關于當回路運動到關于OO對稱的位置時，穿過回路對稱的

18、位置時，穿過回路的兩個相反方向的磁場面積相等，且磁感應強度大小均的兩個相反方向的磁場面積相等，且磁感應強度大小均為為B，穿過回路的磁通量為零，選項，穿過回路的磁通量為零，選項A正確；正確；ab、cd兩個兩個邊均切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，由右手定則可判斷出，邊均切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，由右手定則可判斷出，兩個邊產(chǎn)生的感應電流的方向均為逆時針方向，所以回兩個邊產(chǎn)生的感應電流的方向均為逆時針方向，所以回路中感應電動勢大小為路中感應電動勢大小為2Blv0，選項，選項B正確，選項正確，選項C錯誤；錯誤；根據(jù)左手定則可判斷出回路中根據(jù)左手定則可判斷出回路中ab、cd兩個邊所受安培力兩個邊所受安培力的方向相同，選項的方向相同，選項D正確。正確。答案：答案：C