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,电磁感应,第 十 章,第28讲 法拉第电磁感应定律 自感现象,栏目导航,1法拉第电磁感应定律 (1)感应电动势 概念：在_中产生的电动势； 产生条件：穿过回路的_发生改变，与电路是否闭合_； 方向判断：感应电动势的方向用_或_判断,电磁感应现象,磁通量,无关,楞次定律,右手定则,磁通量的变化率,变化率,Blv,电流,感应电动势,大小,匝数,103,106,(2)涡流 当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生_电流，这种电流像水的漩涡，所以叫涡流 (3)电磁阻尼 导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是_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使导体运动起来,感应,阻碍,感应电流,B,3如图所示，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，MN中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增为2B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2.则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比分别为( ) Aca 21 Bac 2 1 Cac 12 Dca 12,C,一 对法拉第电磁感应定律的理解,例1如图，两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内，其左端接一阻值为R的电阻，一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上，在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度大小B1随时间t的变化关系为B1kt，式中k为常量；在金属棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界MN(虚线)与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为B0，方向也垂直于纸面向里某时刻，金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动，在t0时刻恰好以速度v0越过MN，此后向右做匀速运动金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好，它们的电阻均忽略不计求：,(1)在t0到tt0时间间隔内，流过电阻的电荷量的绝对值； (2)在时刻t(tt0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小,二 导体切割磁感线产生感应电动势,(4)有效性：公式中的l为有效切割长度，即导体在与v垂直的方向上的投影长度下表为常见切割情景中的有效长度.,1自感现象“阻碍”作用的理解 (1)流过线圈的电流增加时，线圈中产生的自感电动势与电流方向相反，阻碍电流的增加，使其缓慢地增加 (2)流过线圈的电流减小时，线圈中产生的自感电动势与电流方向相同，阻碍电流的减小，使其缓慢地减小,三 自感现象,2自感现象的四个特点 (1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化 (2)通过线圈中的电流不能发生突变，只能缓慢变化 (3)电流稳定时，自感线圈就相当于普通导体 (4)线圈的自感系数越大，自感现象越明显，自感电动势只是延缓了过程的进行，但它不能使过程停止，更不能使过程反向 3自感现象中的能量转化 通电自感中，电能转化为磁场能；断电自感中，磁场能转化为电能,分析自感现象的两点注意 (1)通过自感线圈中的电流不能发生突变，即通电过程中，电流是逐渐变大，断电过程中，电流是逐渐变小，此时线圈可等效为“电源”，该“电源”与其他电路元件形成回路 (2)断电自感现象中灯泡是否“闪亮”问题的判断，在于对电流大小的分析，若断电后通过灯泡的电流比原来强，则灯泡先闪亮后再慢慢熄灭,例4如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，线圈L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值在t0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在tt1时刻断开S.在如图所示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中，正确的是( ),B,解析 由于自感现象，t0时刻UAB较大，随着时间的推移UAB减小；断开S，L中的电流方向不变，大小减小，经过L、R、D形成回路，故UAB符号(正负)改变，大小逐渐减小至0.故选项B正确,1穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如图所示，在线圈内产生感应电动势最大值的时间是( ) A02 s B24 s C46 s D610 s,C,A,3(2017湖北武汉模拟)如图所示，A、B、C是3个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈(直流电阻可忽略不计)则( ) AS闭合时，A灯立即亮，然后逐渐熄灭 BS闭合时，B灯立即亮，然后逐渐熄灭 C电路接通稳定后，三个灯亮度相同 D电路接通稳定后，S断开时，C灯立即熄灭 解析 因线圈L的自感系数较大且直流电阻可忽略不计，S闭合时，A灯立即亮，然后逐渐熄灭，选项A正确S闭合时，B灯先不太亮，然后变亮，选项B错误电路接通稳定后，B、C灯亮度相同，A灯不亮，选项C错误电路接通稳定后，S断开时，C灯逐渐熄灭，选项D错误,A,C,例1(2017贵州贵阳检测6分)半径为r、电阻为R的n匝圆形线圈在边长为l的正方形区域abcd外，匀强磁场充满并垂直穿过该正方形区域，如图甲所示当磁场随时间的变化规律如图乙所示时，穿过圆形线圈磁通量的变化率为_，t0时刻线圈产生的感应电流为_,答题送检来自阅卷名师报告,1(多选)如图，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针转动现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速在圆盘减速过程中，以下说法正确的是( ) A处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高 B所加磁场越强越易使圆盘停止转动 C若所加磁场反向，圆盘将加速转动 D若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动,ABD,解析 把圆盘看成沿半径方向紧密排列的“辐条”，由右手定则知，圆心处电势高，选项A正确；所加磁场越强，感应电流越强，安培力越大，对圆盘转动的阻碍越大，选项B正确；如果磁场反向，由楞次定律可知，仍阻碍圆盘转动，选项C错误；若将整个圆盘置于磁场中，则圆盘中无感应电流，圆盘将匀速转动，选项D正确,2. 如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块( ) A在P和Q中都做自由落体运动 B在两个下落过程中的机械能都守恒 C在P中的下落时间比在Q中的长 D落至底部时在P中的速度比在Q中的大 解析 小磁块在铜管中下落时，由于电磁阻尼作用，不做自由落体运动，而在塑料管中不受阻力作用而做自由落体运动，因此在P中下落得慢，用时长，到达底端速度小，选项C正确，A、B、D错误,C,ACD,
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