第二课时法拉第电磁感应定律、自感现象

1、第第2讲法拉第电磁感应定律、自感现象讲法拉第电磁感应定律、自感现象变化率变化率 Blv Blvsin 磁感线磁感线 1导体平动切割磁感线产生感应电动势导体平动切割磁感线产生感应电动势(1)当当L、v与与B两两垂直，且导体上各点以相同的速度在匀强磁场中切割磁感两两垂直，且导体上各点以相同的速度在匀强磁场中切割磁感线时，产生的感应电动势大小为线时，产生的感应电动势大小为EBLv.(2)当当LB，Lv，而，而B与与v成成角时，如图角时，如图925所示，导体切割磁感线产所示，导体切割磁感线产生的感应电动势大小为生的感应电动势大小为EBLvsin .图图925图图926(3)若导线是曲折的，则 L 应是

2、导线的有效切割长度在如图 926 所示的三种情况下感应电动势相同(4)在公式 EBLv中，若v为一段时间内的平均速度，则 E 为平均感应电动势；若v为瞬时速度，则 E 为瞬时感应电动势2导体转动切割磁感线产生感应电动势图 927当导体在垂直于磁场的平面内， 绕一端以角速度匀速转动切割磁感线产生感应电动势时， 如图 927 所示 EBLv中BLL212BL2，式中的v中为导体杆中点的转动线速度(v中实为整个杆的平均线速度v0vA2)在利用上述公式计算感应电动势时，要特别注意：先在利用上述公式计算感应电动势时，要特别注意：先判断问题类型，再选择恰当公式求解判断问题类型，再选择恰当公式求解回顾回顾2

3、014高考高考2涡流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_，这种电流像水的旋涡所以叫涡流，这种电流像水的旋涡所以叫涡流(1)电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到_，安培力的方向总是，安培力的方向总是阻碍阻碍导体的运动导体的运动(2)电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生_，使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动，使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来起来交流感应电动机就是利用交流感应电动

4、机就是利用_的原理工作的的原理工作的(3)电磁阻尼和电磁驱动的原理体现了电磁阻尼和电磁驱动的原理体现了_的推广应的推广应用用感应电流感应电流安培力安培力感应电流感应电流电磁驱动电磁驱动楞次定律楞次定律通电自感通电自感断电自感断电自感电路图电路图器材器材要求要求A1、A2同规格，同规格，RRL，L较大较大L很大很大(有铁芯有铁芯)现象现象在在S闭合瞬间，灯闭合瞬间，灯A2立即亮起立即亮起来，灯来，灯A1逐渐变亮，逐渐变亮，A1、A2最终一样亮最终一样亮在开关在开关S断开时，灯断开时，灯A渐渐熄渐渐熄灭或闪亮一下再熄灭灭或闪亮一下再熄灭原因原因由于开关闭合时流过电感由于开关闭合时流过电感线圈的电流

5、增大，使线圈线圈的电流增大，使线圈产生自感电动势，阻碍了产生自感电动势，阻碍了电流的增大，使流过灯电流的增大，使流过灯A1的电流比流过灯的电流比流过灯A2的电流的电流增加得慢增加得慢S断开时，线圈断开时，线圈L产生自产生自感电动势，阻碍了电流感电动势，阻碍了电流的减小，使电流继续存的减小，使电流继续存在一段时间；灯在一段时间；灯A中电中电流反向灯流反向灯A不会立即熄不会立即熄灭若灭若RLRA，原来的，原来的ILIA，则灯，则灯A熄灭前熄灭前要闪亮一下；若要闪亮一下；若RLRA，原来的电流，原来的电流ILIA，则灯则灯A逐渐熄灭不会闪逐渐熄灭不会闪亮一下亮一下能量转能量转化情况化情况电能转化为磁

6、场能电能转化为磁场能磁场能转化为电能磁场能转化为电能(1)通电时线圈中产生的自感电动势阻碍电流的增加，感应通电时线圈中产生的自感电动势阻碍电流的增加，感应电流与原电流方向相反，使电流相对缓慢增加电流与原电流方向相反，使电流相对缓慢增加(2)断电时线圈中产生的自感电动势阻碍线圈中电流的减小，断电时线圈中产生的自感电动势阻碍线圈中电流的减小，感应电流与原电流方向相同，在与线圈串联的回路中，感应电流与原电流方向相同，在与线圈串联的回路中，线圈相当于电源，它提供的电流从原来的线圈相当于电源，它提供的电流从原来的IL逐渐变小但逐渐变小但流过灯流过灯A的电流方向与原来相反的电流方向与原来相反(3)线圈的自

7、感系数越大，现象越明显自感电动势只是延线圈的自感系数越大，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，更不能使过程缓了过程的进行，但它不能使过程停止，更不能使过程反向反向1如图如图922所示，在所示，在O点正下方有一个具有理想边界的磁场，铜环在点正下方有一个具有理想边界的磁场，铜环在A点由静止释放向右摆至最高点点由静止释放向右摆至最高点B.不考虑空气阻力，则下列说法正确不考虑空气阻力，则下列说法正确的是的是()图图922AA、B两点在同一水平线上两点在同一水平线上BA点高于点高于B点点CA点低于点低于B点点D铜环最终将做等幅摆动铜环最终将做等幅摆动【解析】【解析】铜环在进入或

8、穿出磁场边界时，由于铜环内的磁通铜环在进入或穿出磁场边界时，由于铜环内的磁通量发生变化，将有感应电流产生，感应电流通过铜环将产生内量发生变化，将有感应电流产生，感应电流通过铜环将产生内能，故铜环在能，故铜环在A点静止释放后，向右摆至最高点时的点静止释放后，向右摆至最高点时的B点要低点要低于于A点的位置，点的位置，A、C错误，错误，B正确；当铜环最后全部处于磁场正确；当铜环最后全部处于磁场中时，由于铜环内的磁通量不再发生变化，此时没有感应电流，中时，由于铜环内的磁通量不再发生变化，此时没有感应电流，故铜环将在磁场中做等幅摆动，故铜环将在磁场中做等幅摆动，D正确正确【答案】【答案】BD2(2012

9、广州模拟广州模拟)如图如图9212所示，匀强磁场的方所示，匀强磁场的方向垂直于电路所在平面，导体棒与电路接触良向垂直于电路所在平面，导体棒与电路接触良好当导体棒好当导体棒ab在外力在外力F作用下从左向右做匀加速直作用下从左向右做匀加速直线运动时，若不计摩擦和导体棒的电阻，整个过程线运动时，若不计摩擦和导体棒的电阻，整个过程中，灯泡中，灯泡L未被烧毁，电容器未被烧毁，电容器C未被击穿，则该过程未被击穿，则该过程中中()A感应电动势将变大感应电动势将变大B电容器电容器C的上极板带负电的上极板带负电C电容器两极板间的电场强度将减小电容器两极板间的电场强度将减小D灯泡的亮度变大灯泡的亮度变大【解析】【

10、解析】因因ab棒做匀加速直线运动，由棒做匀加速直线运动，由EBlv知，感应电动知，感应电动势增大，回路中的电流变大，灯泡变亮，故势增大，回路中的电流变大，灯泡变亮，故A、D正确；因正确；因v均均匀增大，电动势增大，则电容器两端电压增大，极板间的电场匀增大，电动势增大，则电容器两端电压增大，极板间的电场强度增大，强度增大，C错；由右手定则知，电容器错；由右手定则知，电容器C的上极板带正电，的上极板带正电，B错误错误【答案】【答案】AD3如图 9213 所示，一导线弯成半径为 a 的半圆形闭合回路虚线 MN 右侧有磁感应强度为 B 的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面回路以速度v向右匀速进入磁场，

11、直径 CD 始终与 MN垂直从 D 点到达边界开始到 C 点进入磁场为止，下列结论正确的是()图 9213A感应电流方向不变BCD 段直导线始终不受安培力C感应电动势最大值 EmBavD感应电动势平均值E14Bav【答案】【答案】ACD金属杆金属杆MN和和PQ间距为间距为l，MP间接有电阻间接有电阻R，磁场如图，磁场如图928所示，磁感应强度为所示，磁感应强度为B.金属棒金属棒AB长为长为2l，由图示位置以，由图示位置以A为轴，以角速度为轴，以角速度匀速转过匀速转过90(顺时针顺时针)求该过程中求该过程中(其他电其他电阻不计阻不计)：(1)R上的最大电功率；上的最大电功率；(2)通过通过R的电

12、量的电量应用一应用一2若例若例2中中AB保持保持A接触接触PQ、B接触接触MN，以速度，以速度v水平向右匀速水平向右匀速运动，则运动，则R中电流多大？中电流多大？25.(2014(2014年高考题）年高考题）半径分别为半径分别为r r和和2r2r的同心圆形导轨固定的同心圆形导轨固定在同一水平面上，一长为在同一水平面上，一长为r r，质量为，质量为m m且质量分布均匀的直且质量分布均匀的直导体棒导体棒ABAB置于圆导轨上面，置于圆导轨上面，BABA的延长线通过圆导轨的中心的延长线通过圆导轨的中心O O，装置的俯视图如图所示；整个装置位于一匀强磁场中，装置的俯视图如图所示；整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为磁感应强度的大小为B B，方向竖直向下；在内圆导轨的，方向竖直向下；在内圆导轨的C C点点和外圆导轨的和外圆导轨的D D点之间接有一阻值为点之间接有一阻值为R R的电阻（图中未画的电阻（图中未画出）。直导体棒在水平外力作用下以角速度出）。直导体棒在水平外力作用下以角速度绕绕O O逆时针逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。设导匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为体棒与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒和导轨的电阻，导体棒和导轨的电