高考物理一轮复习 第九章 电磁感应（第2课时）法拉第电磁感应定律课件.ppt

第2课时法拉第电磁感应定律 考点一法拉第电磁感应定律的理解应用 例1 多选 2014 四川卷 如图所示 不计电阻的光滑u形金属框水平放置 光滑 竖直玻璃挡板h p固定在框上 h p的间距很小 质量为0 2kg的细金属杆cd恰好无挤压地放在两挡板之间 与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形 其有效电阻为0 1 此时在整个空间加方向与水平面成30 角且与金属杆垂直的匀强磁场 磁感应强度随时间变化规律是b 0 4 0 2t t 图示磁场方向为正方向 框 挡板和杆不计形变 则 a t 1s时 金属杆中感应电流方向从c到db t 3s时 金属杆中感应电流方向从d到cc t 1s时 金属杆对挡板p的压力大小为0 1nd t 3s时 金属杆对挡板h的压力大小为0 2n 方法总结 应用法拉第电磁感应定律解题的一般步骤 分析穿过闭合电路的磁场方向及磁通量的变化情况 利用楞次定律确定感应电流的方向 灵活选择法拉第电磁感应定律的不同表达形式列方程求解 1 2015 重庆卷 如图所示为无线充电技术中使用的受电线圈示意图 线圈匝数为n 面积为s 若在t1到t2时间内 匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈 其磁感应强度大小由b1均匀增加到b2 则该段时间线圈两端a和b之间的电势差 a b 考点二导体切割磁感线产生感应电动势的计算 1 公式e blv的使用条件 1 匀强磁场 2 b l v三者相互垂直 3 如不垂直 用公式e blvsin 求解 为b与v方向间的夹角 2 瞬时性 的理解若v为瞬时速度 则e为瞬时感应电动势 若v为平均速度 则e为平均感应电动势 即e blv 3 相对性 的理解e blv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 4 导体转动切割磁感线当导体在垂直于磁场的平面内 绕一端以角速度 匀速转动时 产生的感应电动势为e blv bl2 如图所示 例2 多选 2014 山东卷 如图所示 一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内 通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定 导体棒与轨道垂直且接触良好 在向右匀速通过m n两区的过程中 导体棒所受安培力分别用fm fn表示 不计轨道电阻 以下叙述正确的是 a fm向右b fn向左c fm逐渐增大d fn逐渐减小 规律总结 2 2015 课标全国 卷 如图所示 直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中 磁感应强度大小为b 方向平行于ab边向上 当金属框绕ab边以角速度 逆时针转动时 a b c三点的电势分别为ua ub uc 已知bc边的长度为l 下列判断正确的是 考点三自感现象的分析 1 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相反 阻碍电流的增加 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相同 阻碍电流的减小 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 2 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 3 自感中 闪亮 与 不闪亮 问题 例3 2016 邢台模拟 某同学为了验证断电自感现象 自己找来带铁芯的线圈l 小灯泡a 开关s和电池组e 用导线将它们连接成如图所示的电路 检查电路后 闭合开关s 小灯泡发光 再断开开关s 小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象 虽经多次重复 仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象 他冥思苦想找不出原因 你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是 a 电源的内阻较大b 小灯泡电阻偏大c 线圈电阻偏大d 线圈的自感系数较大解析 闭合开关s 电路稳定灯泡正常发光时 如果电感线圈l中的电阻比灯泡的电阻大 则电感线圈l中的电流il比灯泡a中的电流ia小 当开关s断开 则由于自感现象 l和a构成回路使l和a中的电流从il开始减小 因此不可能看到小灯泡闪亮的现象 c项正确 答案 c 3 多选 2016 临沂模拟 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是两个完全相同的电灯 e是内阻不计的电源 t 0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分别表示通过电灯d1和d2中的电流 规定图中箭头所示方向为电流正方向 以下各图中能定性描述电流i随时间t变化关系的是 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慢慢熄灭 电流反向且减小 综上所述知选项a c正确 答案 ac 方法技巧思维提升 典例 如图甲所示 mn pq是固定于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨 间距l 2 0m r是连在导轨一端的电阻 质量m 1 0kg的导体棒ab垂直跨在导轨上 电压传感器与这部分装置相连 导轨所在空间有一磁感应强度b 0 50t 方向竖直向下的匀强磁场 从t 0开始对导体棒ab施加一个水平向左的拉力 使其由静止开始沿导轨向左运动 电压传感器测出r两端的电压随时间变化的图线如图乙所示 其中oa bc段是直线 ab段是曲线 假设在1 2s以后拉力的功率p 4 5w保持不变 导轨和导体棒ab的电阻均可忽略不计 导体棒ab在运动过程中始终与导轨垂直 且接触良好 不计电压传感器对电路的影响 g取10m s2 求 1 导体棒ab最大速度vm的大小 2 在1 2 2 4s的