小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com第2节法拉第电磁感应定律自感和涡流一、法拉第电磁感应定律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：穿过回路的磁通量发生改变，与电路是否闭合无关。(3)方向判断：感应电动势的方向用楞次定律或右手定则判断。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，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。(2)公式：E＝n，其中n为线圈匝数。(3)感应电流与感应电动势的关系：遵循闭合电路的欧姆定律，即I＝。(4)当ΔΦ仅由B的变化引起时，则E＝n；当ΔΦ仅由S的变化引起时，则E＝n；当ΔΦ由B、S的变化同时引起时，则E＝n≠n。(5)磁通量的变化率是Φ－t图象上某点切线的斜率。3.导体切割磁感线时的感应电动势(1)导体垂直切割磁感线时，感应电动势可用E＝Blv求出，式中l为导体切割磁感线的有效长度。(2)导体棒在磁场中转动时，导体棒以端点为轴，在匀强磁场中垂直于磁感线方向匀速转动产生感应电动势E＝Blv＝Bl2ω(平均速度等于中点位置的线速度lω)。【自测1】如图1所示，半径为r的n匝线圈放在边长为L的正方形abcd之外，匀强磁场充满正方形区域并垂直穿过该区域。当磁场以的变化率变化时，线圈产生的感应电动势大小为()小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com图1A.0B.n·L2C.n·πr2D.n·r2答案B二、自感、涡流1.自感现象当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场不仅在邻近的电路中激发出感应电动势，同样也在它本身激发出感应电动势。2.自感电动势(1)由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势。(2)表达式：E＝L。3.自感系数L(1)影响因素：与线圈的大小、形状、圈数以及是否有铁芯有关。(2)单位：亨利(H)，1mH＝10－3H，1μH＝10－6H。4.涡流现象(1)涡流：块状金属放在变化磁场中，或者让它在磁场中运动时，金属块内产生的旋涡状感应电流。(2)产生原因：金属块内磁通量变化→感应电动势→感应电流。5.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，安培力的方向总是阻碍导体的相对运动。6.电磁驱动如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来。【自测2】在如图2所示的电路中，LA为灯泡，S为开关，L为有铁芯的线圈。对于这样的电路，下列说法正确的是()小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com图2A.因为线圈L通电后会产生自感现象，所以S闭合后，灯泡LA中无电流通过B.在S打开或闭合的瞬间，电路中都不会产生自感现象C.当S闭合时，电路中会产生自感现象D.在S闭合后再断开的瞬间，灯泡LA可能不立即熄灭答案C考点一法拉第电磁感应定律的理解和应用1.常用变形式公式E＝n的应用，ΔΦ与B、S相关，可能是＝B，也可能是＝S，当B＝kt时，＝kS。2.感应电荷量：q＝n(1)推导：通过回路横截面的电荷量q＝IΔt＝Δt＝Δt＝。(2)注意：感应电荷量q由n、ΔΦ和电阻R共同决定，与Δt无关。【例1】轻质细线吊着一质量为m＝0.42kg、边长为L＝1m、匝数n＝10的正方形线圈，其总电阻为r＝1Ω。在线圈的中间位置以下区域分布着磁场，如图3甲所示。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示。(g取10m/s2)图3(1)判断线圈中产生的感应电流的方向是顺时针还是逆时针；小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com(2)求线圈的电功率；(3)求在t＝4s时轻质细线的拉力大小。答案(1)逆时针(2)0.25W(3)1.2N解析(1)由楞次定律知感流的方向逆方向。应电为时针(2)由法拉第磁感定律得电应E＝n＝n·L2＝0.5V则P＝＝0.25W。(3)I＝＝0.5A，由乙可知，题图t＝4s，时B＝0.6T，F安＝nBILF安＋FT＝mg立解得联FT＝1.2N。1.(多选)(2019·全国卷Ⅰ)空间存在一方向与纸面垂直、大小随...