专题十 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感

一、感应电动势1．概念：在______________中产生的电动势．2．条件：无论电路是否闭合，只要穿过电路的______发生变化，电路中就一定有感应电动势．3．方向：产生感应电动势的那部分导体就相当于_______导体的电阻相当于_________，其中电流方向由低电势指向高电势．电磁感应现象磁通量电源．基础知识梳理电源内阻闭合电路欧姆二、法拉第电磁感应定律1．法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小与穿过这一电路的磁通量的变化率成____比，表达式为E＝__________.nΔΦ/Δt正[典例]如图9­2­1甲所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路。线圈的半径为r1。在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0，导线的电阻不计。求0至t1时间内(1)通过电阻R1上的电流大小和方向；(2)通过电阻R1上的电荷量q及电阻R1上产生的热量。2．(2014·安徽高考)英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场。如图9­2­3所示，一个半径为r的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场B，环上套一带电荷量为＋q的小球。已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是(

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【例1】2010年浙江卷)半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图10－2－4甲所示．有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图10－2－4乙所示．在t＝0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q的静止微粒，则以下说法正确的是热点电磁感应中的电路问题A．第2秒内上极板为正极B．第3秒内上极板为负极C．第2秒末微粒回到了原来位置D．第3秒末两极板之间的电场强度大小为0.2πr2/d图10－2－4答案：A

解析：等效电路图如图10－2－5所示.0～1s内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带负电，金属板下极板带正电；若粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向上而向上做匀加速运动.1～2s内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带正电，图10－2－5导体切割磁感线产生的感应电动势3．竖直面内有两圆形区域内分别存在水平的匀强磁场，其半径均为R且相切于O点，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化。一长为2R的导体杆OA绕O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为ω，t＝0时，OA恰好位于两圆的公切线上，如图9­2­12所示，若选取从O指向A的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图像可能正确的是

1．(双选)(2010年惠州三模)如图10－2－6所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、电键K与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场B中．两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面绝缘，在其上表面静止放置一个质量为m、电量为＋q的小球．K断开时传感器上有示数，K闭合时传感器上的示数变为原来的一半．则线圈中磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是()图10－2－6答案：AD

1．如图10－2－8所示，在跟匀强磁场垂直的平面内放置一个折成锐角的裸导线MON，∠MON＝α.在它上面搁置另一根与ON垂直的导线PQ，PQ紧贴MO、ON并以平行于ON的速