2027届新高考物理热点精准复习法拉第电磁感应定律及其应用

2027届新高考物理热点精准复习法拉第电磁感应定律及其应用

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考点一法拉第电磁感应定律的理解和应用1.感应电动势(1)概念:在电磁感应现象中产生的电动势。(2)产生条件:穿过回路的

发生改变,与电路是否闭合

。

在电源内部由负极指向正极(3)方向判断:感应电动势的方向用楞次定律或

判断。

2.法拉第电磁感应定律(1)内容:闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的

成正比。(2)公式:E=

,其中n为线圈匝数。

(3)感应电流与感应电动势的关系:遵守闭合电路的

定律,即I=

。

磁通量无关右手定则磁通量的变化率

欧姆

典例1

(2022江苏卷)如图所示,半径为r的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度B随时间t的变化规律为B=B0+kt,B0、k为常量,则图中半径为R的单匝圆形线圈中产生的感应电动势大小为(

)A.πkr2

B.πkR2

C.πB0r2

D.πB0R2A考点二导体棒切割磁感线产生感应电动势1.导体平动切割磁感线产生感应电动势的算式E=Blv的理解适用条件在匀强磁场中,B、l、v三者互相垂直。如果不相互垂直,应取垂直分量进行计算有效长度公式E=Blv中的l为有效长度,即为

。

如图,导体的有效长度分别为:图甲:l=

图乙:沿v方向运动时,l=

图丙:沿v1方向运动时,l=

;沿v2方向运动时,l=

相对速度E=Blv中的速度v是导体相对

的速度,若磁场也在运动,应注意速度间的相对关系

导体两端点连线在垂直于速度方向上的投影长度

R磁场

D

A

考点三自感现象1.自感现象(1)定义:当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场在

激发出感应电动势的现象称为自感现象,由于自感而产生的感应电动势叫作自感电动势。

(2)表达式:E=

。

(3)自感系数L的影响因素:与线圈的

、形状、

以及是否有铁芯有关。(4)单位:亨利(H)、毫亨(mH)、微亨(μH)。线圈本身

大小匝数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,R2=RL,L较大L很大(有铁芯)通电时在S闭合瞬间,A2立即亮起来,A1逐渐变亮,最终一样亮A立即亮,然后逐渐变暗达到稳定断电时回路电流减小,灯泡逐渐变暗,A1电流方向不变,A2电流反向①若I2≤I1,灯泡逐渐变暗;②若I2>I1,灯泡闪亮后逐渐变暗。两种情况下灯泡中电流方向均改变能量转化情况电能转化为磁场能;磁场能转化为电能总结自感电动势总是阻碍原电流的变化典例4

如图所示的电路中,A、B、C是三个相同的灯泡,L是自感线圈,其电阻与灯泡电阻相等,开关S先闭合然后再断开,则(

)A.S闭合后,A立即亮而B、C慢慢亮B.S闭合后,B、C立即亮而A慢慢亮C.S断开后,B、C先变亮然后逐渐变暗D.S断开后,A先变亮然后逐渐变暗B考点四涡流、电磁阻尼与电磁驱动1.涡流现象(1)涡流:块状金属放在

磁场中,或者让它在非均匀磁场中运动时,金属块内产生的漩涡状感应电流。

(2)产生原因:金属块内

变化→感应电动势→感应电流。

2.电磁阻尼当导体在磁场中运动时,感应电流会使导体受到安培力,安培力总是

导体的运动。

3.电磁驱动如果磁场相对于导体转动,在导体中会产生

使导体受到安培力而运动起来。

变化磁通量阻碍感应电流典例5

涡流检测是工业上无损检测的方法之一。如图所示,线圈中通入一定频率的正弦交变电流,靠近待测工件时,工件内会产生涡流,同时线圈中的电流受涡流影响也会发生变化。下列说法错误的是(

)A.涡流的磁场总是要阻碍穿过工件磁通量的变化B.涡流的频率等于通入线圈的交变电流的频率C.通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力D.待测工件可以是塑料或橡胶制品D典例6

如图是汽车上使用的电磁制动装置示意图。电磁制动是一种非接触的制动方式,其原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时,会产生涡流,使导体受到阻碍运动的制动力。下