备考2025届高考物理一轮复习讲义第十二章电磁感应第2讲法拉第电磁感应定律自感和涡流考点1法拉第电磁感应定律的理解及应用

第2讲法拉第电磁感应定律、自感和涡流课标要求核心考点五年考情核心素养对接1.通过试验，理解法拉第电磁感应定律.2.通过试验，了解自感现象和涡流现象.能举例说明自感现象和涡流现象在生产生活中的应用.法拉第电磁感应定律的理解及应用2024：天津T10；2024：全国乙T25，全国甲T21；2024：全国ⅢT24；2024：全国ⅠT201.物理观念：理解法拉第电磁感应定律的内涵；知道自感、涡流、电磁阻尼和电磁驱动.2.科学思维：通过类比法，理解感生电场和静电场的区分；应用法拉第电磁感应定律计算感应电动势的大小.3.科学探究：通过对法拉第电磁感应定律、自感现象和涡流现象的探究，驾驭对试验证据进行分析与归纳的方法.4.科学看法与责任：通过学习自感现象与涡流现象、电磁阻尼与电磁驱动在生产生活中的应用，相识物理学对现代生活和科技社会发展的促进作用.导体切割磁感线产生感应电动势2024：山东T12；2024：广东T10，河北T7；2024：浙江7月T12自感、涡流、电磁阻尼和电磁驱动2024：全国乙T17；2024：浙江1月T11命题分析预料法拉第电磁感应定律是电磁学的核心学问，是解决电磁感应问题的重要规律，单独考查时常为选择题形式，主要考查感应电动势的计算，综合考查时常结合动力学、能量、电路等学问进行考查.预料2025年高考可能会结合生产生活实际，考查应用法拉第电磁感应定律、切割公式等计算感应电动势的大小问题，与安培力相关的电磁阻尼、电磁驱动问题.考点1法拉第电磁感应定律的理解及应用1.对法拉第电磁感应定律的理解2.法拉第电磁感应定律的应用（1）法拉第电磁感应定律应用的三种状况产生缘由ΔΦE面积随时间变更（动生）ΔΦ＝B·ΔSE＝nBΔ磁场随时间变更（感生）ΔΦ＝ΔB·SE＝nSΔ面积和磁场同时随时间变更ΔΦ＝Φ末－Φ初E＝nB（2）应用法拉第电磁感应定律的留意事项①公式E＝nΔΦΔt求解的是一个回路中某段时间内的平均感应电动势，只有在磁通量匀整②利用公式E＝nΔBΔtS求解时，③通过回路截面的电荷量q仅与n、ΔΦ和回路电阻R有关，与时间长短无关，q＝nΔΦ理解公式E＝nΔΦΔt，推断（1）Φ＝0，ΔΦΔt不愿定等于0.（（2）穿过线圈的磁通量变更越大，感应电动势也越大.（✕）（3）穿过线圈的磁通量变更越快，感应电动势越大.（√）（4）线圈匝数n越多，磁通量越大，感应电动势也越大.（✕）如图，电流表与螺线管组成闭合回路.推断下列说法的正误.（1）磁铁快速插入螺线管时比慢速插入螺线管时电流表指针偏转大.（√）（2）磁铁快速插入螺线管和慢速插入螺线管，磁通量变更相同，故电流表指针偏转相同.（✕）（3）磁铁放在螺线管中不动时，螺线管中的磁通量最大，所以电流表指针偏转最大.（✕）（4）将磁铁从螺线管中拔出时，磁通量减小，所以电流表指针偏转确定减小.（✕）研透高考明确方向命题点1平均电动势与瞬时电动势的计算1.如图所示，可绕固定轴OO'转动的正方形单匝金属线框的边长为L，线框从水平位置由静止释放，经过时间t到达竖直位置，此时ab边的速率为v.设线框始终处在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，求：（1）这个过程中线框中的平均感应电动势；（2）到达竖直位置瞬间线框中的感应电动势.答案（1）BL2t（解析（1）金属线框从水平位置运动到竖直位置的过程中，由法拉第电磁感应定律可得平均感应电动势E＝ΔΦΔ（2）线框到达竖直位置时，只有ab边切割磁感线产生感应电动势，则线框中的感应电动势E＝BLv.命题点2感应电动势的计算2.[2024湖北]近场通信（NFC）器件应用电磁感应原理进行通讯，其天线类似一个压平的线圈，线圈尺寸从内到外渐渐变大.如图所示，一正方形NFC线圈共3匝，其边长分别为1.0cm、1.2cm和1.4cm，图中线圈外线接入内部芯片时与内部线圈绝缘.若匀强磁场垂直通过此线圈，磁感应强度变更率为103T/s，则线圈产生的感应电动势最接近（B）解析由法拉第电磁感应定律得E＝E1＋E2＋E3＝ΔBΔt(S1＋S2＋S3)，又ΔBΔt＝103T/s，

S1＝1.02×10－4m2，S2＝1.22×10－4m2，S3＝1.42×10－4mB正确.3.如图甲所示，水平光滑U形导轨宽0.4m，金属棒ab垂直放置在导轨上，匀整变更的磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度随时间的变更规律如图乙所示，金属棒ab的电阻为1Ω，导轨电阻不计.t＝0时刻，ab棒从导轨最左端，以v＝1m/s的速度向右匀速运动，求1s末回路中的感应电流及金属棒ab受到的安培力.答案1.6A，方向沿逆时针方向1.28N，方向水平向左解析由图乙知，1s末磁感应强度B1＝2Tab棒产生的动生电动势为E动＝B1Lv＝2×0.4×1V＝0.8V回路中产生的感生电动势为E感＝ΔBΔtLvt＝2×0.4×1×依据楞次定律知两个电动势串联，则