2027届新高考物理热点精准复习　法拉第电磁感应定律　自感和涡流

2027届新高考物理热点精准复习法拉第电磁感应定律自感和涡流内容索引学习目标核心体系活动方案学习目标1．理解感应电动势的方向，理解法拉第电磁感应定律，会求解感应电动势.2．了解自感现象、涡流、电磁阻尼和电磁驱动．核心体系活动方案活动一理解法拉第电磁感应定律[2025连云港赣榆期中]如图所示，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，环上套一电荷量为＋q的小球．现将磁感应强度随时间均匀增加，变化率为k，则小球在环上运动一周，感生电场对小球的作用力做功为(

)1C如果感应电动势是由感生电场(又称涡旋电场)产生的，它也叫作感生电动势．感生电动势的非静电力是感生电场力．(1)t1时刻线圈的磁通量；(2)判断a、b两点电势的高低，并求两点间的电势差Uab.21.感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势，其方向用楞次定律或右手定则判断，与作为电源的导体或线圈中____________的方向一致．感应电流平均(1)磁通量的变化是由面积变化引起时，则E＝________.(2)磁通量的变化是由磁场变化引起时，则E＝________，注意S为线圈在磁场中的有效面积．

[2025扬州期中]如图所示，一个边长为a、总电阻为R的正方形单匝线圈，线圈平面与匀强磁场垂直、且一半在磁场中．在时间t内，磁感应强度的方向不变、大小由B均匀增大到2B，在此过程中，求：(1)线圈中感应电流方向及产生的感应电动势大小；(2)t时刻线圈所受安培力的大小．1【答案】(1)根据楞次定律和右手螺旋定则，感应电流的磁场阻碍原磁场的增大，故感应电流方向为逆时针．活动二计算导体切割磁感线产生的感应电动势[2025江西卷改编]如图所示，一细金属导体棒PQ在匀强磁场中沿纸面由静止开始向右运动，磁场方向垂直于纸面向里．不考虑棒中自由电子的热运动．下列选项错误的是(

)A．电子沿棒运动时受洛伦兹力作用B．棒运动时，P端比Q端电势低C．棒加速运动时，棒中电场强度变大D．棒保持匀速运动时，电子最终相对棒静止3B如果感应电动势是由于导体运动而产生的，它也叫作动生电动势．动生电动势的非静电力是洛伦兹力的一个分力．

如图所示，MN、PQ为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻R，长为2L的金属棒ab斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，整根金属棒都处在磁场中．设金属棒与两导轨接触点之间的距离为L，金属棒与导轨间夹角为60°.不计导轨和金属棒的电阻．当金属棒以速度v水平向右匀速运动时，流过金属棒的电流I或金属棒的上、下两端点a、b间的电势差Uab正确的是(

)4B导体平动切割磁感线产生的感应电动势E＝Blv.(1)对应性：若v为平均速度，则E为________感应电动势．若v为瞬时速度，则E为相应的________感应电动势．(2)正交性：公式E＝Blv要求磁场为匀强磁场，而且B、l、v三者互相垂直．①导体棒的运动速度v和磁感应强度B的方向平行时，E＝______.②倾斜切割时E＝Blvsinθ，其中θ为__________的夹角．平均瞬时0v与B(3)有效性：公式E＝Blv中的l为导体切割磁感线的有效长度．即________________的方向上的投影长度．例如，下图中的有效长度为a、b两端连线的长度．(4)相对性：公式E＝Blv中的速度v是导体相对________的速度，若________也在运动，应注意速度间的相对关系．导体与v垂直磁场磁场

[2025苏州期末]如图所示，用同样导线制成的正方形线圈ABCD，边长为l.线圈以速度v向右匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场过程中，CD两端电势差UCD为(

)2C某研究小组设计的磁悬浮电梯的简化模型如图所示．在竖直平面上相距为l的两根很长的平行滑轨，轨间有高度、宽度均为l的周期性磁场，磁感应强度大小相等均为B.N匝闭合正方形金属线框ABCD的边长为l，静置于初始位置．现磁场以速度v0向上匀速运动，从而驱动线框上升．当线框速度为v时，线框中的感应电动势为(

)3A．2NBl(v－v0) B．NBl(v－v0)C．NBl(v0－v) D．2NBl(v0－v)D4(1)线框中的电流大小I；(2)线框受到的安培力大小F.

如图所示，正三角形金属线框abc粗细均匀，边长为l，三边阻值相等，a顶点刚好位于边界MN上．若使线框围绕过a点与纸面垂直的转轴匀速转动，转动角速度为ω，则在ab边开始转入磁场的瞬间a、b两端的电势差Uab为(

)5A导体转动切割磁感线产生的感应电动势应用法拉第电磁感应定律的四种情况：情景图研究对象回路(不一定闭合)一段直导线(或等效成直导线)绕一端转动的一段导体棒绕与B垂直的轴转动的导线框表达式E＝______E＝________E＝__________E＝___________BLvNBSωsinωt

[2025南通阶段测试]如图所示是圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块钢片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触．若铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路的总电阻为R，从左往右看，铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动．则(

)A．由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流B．回路中感应电流方向不变，为C→R→D→CC．回路中有周期性变化的感应电流5D活动三了解自感现象和涡流

如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的直流电阻忽略不计，下列说法中正确的是(

)A．闭合开关S时，A2先亮，A1后亮，最后A1比A2亮B．闭合开关S时，A1和A2始终一样亮C．断开开关S时，A2立即熄灭，A1过一会儿熄灭D．断开开关S时，A1和A2都要过一会儿才熄灭6D【解析】

闭合开关S时，A2立即正常发光，线圈中电流要增大，由于自感电动势的阻碍，灯泡A1中电流只能逐渐增大，则A2先亮，A1后亮，最后一样亮，A、B错误；断开开关S时，A2原来的电流立即减小为零，线圈中产生自感电动势，两灯泡串联和线圈组成回路，回路中电流从原来值逐渐减小到零，则A1和A2都要过一会儿才熄灭，C错误，D正确．2.通电自感和断电自感的比较电路图器材要求A1、A2同规格，R＝RL，L较大L很大(有铁芯)通电时在S闭合瞬间，灯泡A2_______________，灯泡A1___________，最终一样亮灯泡A立即亮，然后逐渐变暗达到稳定断电时回路电流减小，两灯泡______________，A1电流方向________，A2电流________①若I2≤I1，灯A逐渐变暗；②若I2＞I1，灯A_______________，两种情况下灯A中电流方向均_______(选填“改变”或“不变”)总结自感电动势总是阻碍________________立即亮起来逐渐变亮均逐渐变暗不变反向闪亮后逐渐变暗改变原电流的变化自感现象分析的三点注意、三个技巧：

[2025扬州模拟预测]如图所示，线圈L的自感系数很大、电阻不计，电阻R1的阻值大于电阻R2的阻值，在t＝0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开S，下列表示电阻R1的电流I1、电阻R2的电流I2随时间t变化的图像中，正确的是(

)6ABCDD【解析】

开关闭合时，线圈由于自感对电流有阻碍作用，可看作电阻，当电路逐渐稳定，通过线圈所在支路的电流I2逐渐增大，故电阻R1的电流I1逐渐减小；在t＝t1时刻断开S，线圈的感应电流与原电流方向相同，形成回路，通过电阻R1的电流与原电流方向相反，并逐渐减小到0，又由于电阻R1的阻值大于电阻R2的阻值，当开关闭合稳定时，线圈所在支路的电流I2大于流过电阻R1的电流I1，故当开关断开瞬间，线圈产生的感应电流也大于原来流过电阻R1的电流I1.D正确．

[2025常州期末]用如图所示的电路演示“断电自感”现象，闭合开关，小灯泡发光，断开开关，小灯泡仅延时熄灭，为了出现断开开关后小灯泡明显变亮再慢慢熄灭的现象，下列方法可能成功的是(

)A．换自感系数相同、电阻更小的线圈B．换自感系数相同、电阻更大的线圈C．换电阻相同、自感系数更小的线圈D．换电阻相同、自感系数更大的线圈7A【解析】

因断开开关后线圈会发生断电自感现象而阻碍电流的减小，形成自感电动势，相当于电源，线圈中的电流通过灯泡再次形成回路使小灯泡缓慢熄灭，而且该电流在线圈保持原有的流向并从电路稳定时的线圈中电流的大小逐渐减小，为了出现断开开关后小灯泡明显变亮再慢慢熄灭的现象，则必须使得电路闭合稳定时通过线圈的电流大于并联支路中通过小灯泡的电流，所以有助于小灯泡出现闪亮现象的只有换用电阻较小的线圈，其余的三种方法都不行．另外，自感系数大小主要影响自感电动势，而“闪亮”一下再熄灭取决于电路稳定时线圈中电流与并联支路中灯泡电流的对比．故A正确，B、C、D错误．[2025常州二模]关于教材中的四张图，下列说法中不正确的是(

)7A．图甲，真空炉内待冶炼的金属中产生涡流，使金属自身熔化B．图乙，转动蹄形磁体，会观察到放在下方的铝框同向转动C．图丙，强磁铁从有竖直裂缝的铝管中下落，铝管内不会产生感应电动势D．图丁，磁铁向右平移，桌面上静止的金属圆环有向右运动的趋势甲乙丙丁C【解析】

图甲，真空炉内通入高频电流后，则待冶炼的金属中产生涡流，使金属自身熔化，A正确；图乙，转动蹄形磁体，根据电磁驱动可知，会观察到放在下方的铝框同向转动，B正确；图丙，强磁铁从有竖直裂缝的铝管中下落，磁通量发生变化，铝管内也会产生感应电动势，C错误；图丁，根据“来拒去留”，则磁铁向右平移，桌面上静止的金属圆环有向右运动的趋势，D正确．故选C.电磁阻尼与电磁驱动的比较

电磁阻尼电磁驱动不同点成因由于导体在磁场中运动而产生感应电流，从而使导体受到安培力由于磁场运动引起磁通量的变化而产生感应电流，从而使导体受到安培力效果安培力的方向与导体运动方向相反，________导体运动导体受安培力的方向与导体运动方向相同，________导体运动阻碍推动

电磁阻尼电磁驱动不同点能量转化导体克服安培力做功，其他形式的能转化为______能，最终转化为内能由于电磁感应，磁场能转化为电能，通过安培力做功，电能转化为导体的________能，而对外做功相同点两者都是电磁感应现象，都遵循楞次定律，都是安培力阻碍引起感应电流的导体与磁场间的________运动电机械相对

[2025河南卷]如图所示，一金属薄片在力F作用下自左向右从两磁极之间通过．当金属薄片中心运动到N极的正下方时，沿N极到S极的方向看，下列图中能够正确描述金属薄片内涡电流绕行方向的是(

)8ABCDC【解析】

根据题意当金属薄片中心运动到N极正下方时，薄片右侧的磁通量在减小，左侧磁通量在增加，由于两极间的磁场竖直向下，根据楞次定律可知此时薄片右侧的涡