2027物理步步高 大一轮复习第十二章　第64课时　法拉第电磁感应定律、自感和涡流

电磁感应第十二章法拉第电磁感应定律、自感和涡流第64课时

目标要求考点一法拉第电磁感应定律的理解及应用考点二动生电动势的计算内容索引考点三自感现象课时精练考点四涡流电磁阻尼和电磁驱动法拉第电磁感应定律的理解及应用考点一1.感应电动势(1)感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势。(2)产生条件：穿过电路的

发生改变，与电路是否闭合无关。磁通量

磁通量的变化率

√

(2024·福建卷·4)拓扑结构在现代物理学中具有广泛的应用。现有一条绝缘纸带，两条平行长边镶有铜丝，将纸带一端扭转180°，与另一端连接，形成拓扑结构的莫比乌斯环，如图所示。连接后，纸环边缘的铜丝形成闭合回路，纸环围合部分可近似为半径为R的扁平圆柱。现有一匀强磁场从圆柱中心区域垂直其底面穿过，磁场区域的边界是半径为r的圆(r<R)。若磁感应强度大小B随时间t的变化关系为B=kt(k为常量)，则回路中产生的感应电动势大小为

A.0 B.kπR2

C.2kπr2 D.2kπR2√

返回动生电动势的计算考点二1.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

√

金属棒ab在运动过程中切割磁感线的分速度为水平速度v0，保持不变，则金属棒ab两端产生的感应电动势大小为E=BLv0，根据右手定则可判断金属棒b端比a端电势高，即φa<φb，故选C。

√

返回自感现象考点三1.概念：当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在线圈本身激发出

，这种现象称为自感，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。感应电动势

大小匝数4.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________________________________立即亮起来逐渐变亮立即亮，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__________________均逐渐变暗不变反向闪亮后逐渐变暗改变阻碍原电流的变化

图甲和图乙是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是A.图甲中，A1与L1的电阻值相同B.图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流

大于L1中电流C.图乙中，滑动变阻器R与L2的电阻值相同D.图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与滑动变阻器R中电流相等√

在题图甲中，断开开关S1瞬间，L1与A1构成闭合回路，通过灯A1的电流与通过L1的电流相同，又因灯A1突然闪亮，即通过A1电流增大，则可推出，闭合S1待电路稳定后，通过L1的电流大于通过A1电流，根据L1与A1并联，所以L1的电阻小于A1的电阻，故选项A、B错误；在题图乙中，闭合开关S2，最终A2与A3亮度相同，即电流相同，所以L2与滑动变阻器R的电阻相同；闭合开关S2的瞬间，L2中电流小于滑动变阻器R中电流，故选项C正确，D错误。分析自感问题的三个技巧返回涡流电磁阻尼和电磁驱动考点四1.感生电场磁场变化时会在空间激发一种电场，叫作感生电场。感生电场的方向与感应电流方向一致。2.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。变化磁通量3.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。4.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。阻碍感应电流

(2025·安徽池州市期中)如图甲所示为探究电磁驱动的实验装置。某个铝框置于蹄形磁体的两个磁极间，铝框可以绕支点自由转动，其截面图如图乙所示。开始时，铝框和磁体均静止，转动磁体，会发现铝框也会跟着发生转动，下列说法正确的是A.铝框是因为受到安培力而转动的B.铝框转动的速度的大小和方向与磁体相同C.磁体从图乙位置开始转动时，铝框截面abcd中

的感应电流的方向为a→d→c→b→aD.当磁体停止转动后，如果忽略空气阻力和摩擦力，铝框将保持匀速转动√

磁体从题图乙位置开始转动时，导致通过铝框截面的磁通量增加，从而产生感应电流，方向为a→b→c→d→a，因而受到安培力作用，导致铝框转动，所以铝框是因为受到安培力而转动的，A项正确，C项错误；根据楞次定律可知，为阻碍磁通量增加，则导致铝框与磁体转动方向相同，但快慢不相同，铝框的转速一定比磁体的转速小，B项错误；当磁体停止转动后，如果忽略空气阻力和摩擦力，由于铝框转动的过程中仍然能产生感应电流，所以铝框会受到反方向安培力作用逐渐减速直到停止运动，D项错误。

√√

返回课时精练精练高频考点提升关键能力对一对题号1234567答案BCDADCABAD题号89答案(1)0.015N

(2)见解析图(3)0.01m/s答案1234567891.(2024·甘肃卷·6)工业上常利用感应电炉冶炼合金，装置如图所示。当线圈中通有交变电流时，下列说法正确的是

A.金属中产生恒定感应电流B.金属中产生交变感应电流C.若线圈匝数增加，则金属中感应电流减小D.若线圈匝数增加，则金属中感应电流不变123456789答案基础落实练√123456789答案

2.(多选)(2025·江西卷·8)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，磁场方向垂直纸面向里。不考虑棒中自由电子的热运动。下列选项正确的是

A.电子沿棒运动时不受洛伦兹力作用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123456789答案√√123456789答案

123456789答案√

4.(2025·江苏扬州市模拟)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123456789答案√123456789答案

开关闭合时，线圈由于自感对电流的变化有阻碍作用，可看作阻值很大的电阻，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。故选D。

123456789答案√123456789答案

123456789答案√√123456789答案

123456789答案能力综合练√√123456789答案

8.(2025·黑吉辽蒙卷·14)如图(a)，固定在光滑绝缘水平面上的单匝正方形导体框abcd，置于始终竖直向下的匀强磁场中，ad边与磁场边界平行，ab边中点位于磁场边界。导体框的质量m=1kg、电阻R=0.5Ω、边长L=1m。磁感应强度B随时间t连续变化，0~1s内B-t图像如图(b)所示。导体框中的感应电流I与时间t关系图像如图(c)所示，其中0~1s内的图像未画出，规定顺时针方向为电流正方向。123456789答案(1)求t=0.5s时ad边受到的安培力大小F；123456789答案答案0.015N123456789答案

(2)画出图(b)中1~2s内B-t图像(无需写出计算过程)；123456789答案答案见解析图123456789答案

123456789答案

则t=2

s时磁感应强度大小为B2=0.3

T，方向竖直向下，故1~2

s内的B-t图像如图所示。(3)从t=2s开始，磁场不再随时间变化。之后导体框解除固定，给导体框一个向右的初速度v0=0.1m/s，求ad边离开磁场时的速度大小v1。123456789答案答案0.01m/s123456789答案

9.(2023·广东卷·14)光滑绝缘的水平面上有垂直平面的匀强磁场，磁场被分成区域Ⅰ和Ⅱ，宽度均为h，其俯视图如图(a)所示，两磁场磁感应强度随时间t的变化如图(b)所示，0~τ时间内，两区域磁场恒定，方向相反，磁感应强度大小分别为2B0