1、第十章 电磁感应电磁感应 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感和涡流 1 知识梳理双基自测 2 核心考点重点突破 3 名师讲坛素养提升 4 2年高考1年模拟 1 知识梳理双基自测 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 1感应电动势感应电动势 (1)概念：在概念：在_中产生的电动势中产生的电动势。 (2)产生条件：穿过回路的产生条件：穿过回路的_发生改变发生改变，与电路是否闭合与电路是否闭合 _。 (3)方向判断：感应电动势的方向用方向判断：感应电动势的方向用_或或_判断判断。 注意：注意：感应电动势的方向与电源电动势的方向一样感应电动势的方向与电源电动势的方向一样，都规定为在电都规定为
2、在电 源内部由负极指向正极源内部由负极指向正极。 知识点知识点1 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律 电磁感应现象电磁感应现象 磁通量磁通量 无关无关 楞次定律楞次定律 右手定则右手定则 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 2法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律 (1)内容：感应电动势的大小跟穿过这一回路的内容：感应电动势的大小跟穿过这一回路的_ 成正比。成正比。 (2)公式：公式：En t ，其中，其中 n 为线圈匝数。为线圈匝数。 (3)感应电流与感应电动势的关系： 遵守闭合电路的感应电流与感应电动势的关系： 遵守闭合电路的_， 即， 即 I_。 3导体切割磁感线时的感应电
3、动势导体切割磁感线时的感应电动势 (1)若若 B、l、v 相互垂直，则相互垂直，则 E_。 (2)vB 时，时，E0。 磁通量的变化率磁通量的变化率 欧姆定律欧姆定律 Blv E Rr 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 1自感现象自感现象 (1)概念：由于导体本身的概念：由于导体本身的_变化而产生的电磁感应现象称为变化而产生的电磁感应现象称为 自感自感。 (2)自感电动势自感电动势 定义：在自感现象中产生的感应电动势叫作定义：在自感现象中产生的感应电动势叫作_。 表达式：表达式：E_。 知识点知识点2 自感自感、涡流涡流 电流电流 自感电动势自感电动势 LI t 高考一轮总复习
4、 物理 第十章 电磁感应 返回导航 (3)自感系数自感系数L 相关因素：与线圈的相关因素：与线圈的_、形状形状、_以及是否有铁芯有以及是否有铁芯有 关关。 单位：亨利单位：亨利(H)，1mH_ H,1H_ H。 2涡流涡流 当线圈中的电流发生变化时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在它附近的任何导体中都会产生 _，这种电流像水的漩涡这种电流像水的漩涡，所以叫涡流所以叫涡流。 大小大小 匝数匝数 10 3 10 6 感应电流感应电流 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 思考：思考：(1)穿过线圈的磁通量变化越大穿过线圈的磁通量变化越大，产生的感应电动势是否也越产
5、生的感应电动势是否也越 大大？ (2)利用利用EBlv推导出导体棒以端点为轴推导出导体棒以端点为轴，在匀强磁场中垂直于磁感在匀强磁场中垂直于磁感 线方向匀速转动时产生感应电动势的表达式线方向匀速转动时产生感应电动势的表达式。 答案答案 (1)否否 (2)EBlvBll 2 1 2Bl 2 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 一一、堵点疏通堵点疏通 1磁通量变化越大磁通量变化越大，产生的感应电动势也越大产生的感应电动势也越大。 ( ) 2磁通量变化越快磁通量变化越快，产生的感应电动势就越大产生的感应电动势就越大。 ( ) 3磁通量的变化率描述的是磁通量变化的快慢磁通量的变化率描述的
6、是磁通量变化的快慢。 ( ) 4感应电动势的大小与线圈的匝数无关感应电动势的大小与线圈的匝数无关。 ( ) 5线圈中的自感电动势越大线圈中的自感电动势越大，自感系数就越大自感系数就越大。 ( ) 6磁场相对导体棒运动时磁场相对导体棒运动时，导体棒中也能产生感应电动势导体棒中也能产生感应电动势。 ( ) 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 二二、对点激活对点激活 1(多选多选)如图所示如图所示，用相同导线绕成的两个单匝线圈用相同导线绕成的两个单匝线圈a，b的半径分的半径分 别为别为r和和2r，圆形匀强磁场圆形匀强磁场B的边缘恰好与的边缘恰好与a线圈重合线圈重合，若磁场的磁感应若磁场
7、的磁感应 强度均匀增大强度均匀增大，开始时的磁感应强度不为开始时的磁感应强度不为0，则则 ( ) A任意时刻任意时刻，穿过穿过a，b两线圈的磁通量之比均为两线圈的磁通量之比均为14 B任意时刻任意时刻，穿过穿过a，b两线圈的磁通量之比均为两线圈的磁通量之比均为11 Ca，b两线圈中产生的感应电动势之比为两线圈中产生的感应电动势之比为12 Da，b两线圈中产生的感应电动势之比为两线圈中产生的感应电动势之比为11 BD 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 解析解析 任意时刻，穿过任意时刻，穿过 a，b 两线圈的磁感线条数相等，磁通量相两线圈的磁感线条数相等，磁通量相 等，故磁通量之等
8、，故磁通量之比为比为 11，故，故 A 错误，错误，B 正确；根据法拉第电磁感应定正确；根据法拉第电磁感应定 律得律得 EB t S， S 为线圈在磁场范围内的有效面积，为线圈在磁场范围内的有效面积， Sr2， 因为， 因为 S 相等，相等， B t 也相等，所以也相等，所以 a，b 两线圈中产生的感应电动势相等，感应电动势之两线圈中产生的感应电动势相等，感应电动势之 比为比为 11，故，故 C 错误，错误，D 正确。正确。 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 2金属探测器已经广泛应用于安检场所金属探测器已经广泛应用于安检场所，关于金属探测器的论述关于金属探测器的论述 正确的是正
9、确的是 ( ) A金属探测器可用于食品生产金属探测器可用于食品生产，防止防止细小细小 的的砂石颗粒混入食品中砂石颗粒混入食品中 B金属探测器探测地雷时金属探测器探测地雷时，探测器的探测器的线圈线圈 中中产生涡流产生涡流 C金属探测器探测金属时金属探测器探测金属时，被测金属中被测金属中感感 应应出涡流出涡流 D探测过程中金属探测器与被测物体探测过程中金属探测器与被测物体相对相对 静止静止与相对运动探测效果与相对运动探测效果相同相同 C 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 解析解析 金属探测器只能探测金属金属探测器只能探测金属，不能用于食品生产不能用于食品生产，不能防止不能防止 细小
10、的砂石颗粒混入食品中细小的砂石颗粒混入食品中，A错误；金属探测器探测金属时错误；金属探测器探测金属时，被测金被测金 属中感应出涡流属中感应出涡流，B错误错误，C正确；探测过程中金属探测器应与被测物正确；探测过程中金属探测器应与被测物 体相对运动体相对运动，相对静止时无法得到探测效果相对静止时无法得到探测效果，D错误错误。 2 核心考点重点突破 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 考点一考点一 法拉第电磁感应定律的理解及应用法拉第电磁感应定律的理解及应用 1应用法拉第电磁感应定律应用法拉第电磁感应定律 En t 时应注意时应注意 (1)研究对象：研究对象：En t 的研究对象是一个
11、回路，而不是一段导体。的研究对象是一个回路，而不是一段导体。 (2)物理意义：物理意义： En t 求的是求的是 t 时间内的平均感应电动势， 当时间内的平均感应电动势， 当 t0 时，则时，则 E 为瞬时感应电动势。为瞬时感应电动势。 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 (3)En t 求得的电动势是整个回路的感应电动势，而不是回路中求得的电动势是整个回路的感应电动势，而不是回路中 某段导体的电动势，整个回路的电动势为零，其回路中某段导体的感应某段导体的电动势，整个回路的电动势为零，其回路中某段导体的感应 电动势不一定为零。电动势不一定为零。 2法拉第电磁感应定律应用的三种情况
12、法拉第电磁感应定律应用的三种情况 (1)磁通量的变化是由面积变化引起时，磁通量的变化是由面积变化引起时，BS，则，则 EnBS t 。 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 (2)磁通量的变化是由磁场变化引起时，磁通量的变化是由磁场变化引起时，B S，则，则 EnB t S， S 是磁场范围内的有效面积。是磁场范围内的有效面积。 (3)磁通量的变化是由于面积和磁场变化共同引起的， 则根据定义求，磁通量的变化是由于面积和磁场变化共同引起的， 则根据定义求， 末末初初，EnB 2S2 B1S1 t nBS t 。 3在图像问题中磁通量的变化率在图像问题中磁通量的变化率 t 是是 t 图
13、像上某点切线的斜图像上某点切线的斜 率，利用斜率和线圈匝数可以确定感应电动势的大小。率，利用斜率和线圈匝数可以确定感应电动势的大小。 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 (2019 江苏卷江苏卷)如图所示如图所示，匀强磁场中有一个用软导线制成的匀强磁场中有一个用软导线制成的 单匝闭合线圈单匝闭合线圈，线圈平面与磁场垂直线圈平面与磁场垂直。已知线圈的面积已知线圈的面积S0.3 m2、电阻电阻 R0.6 ，磁场的磁感应强度磁场的磁感应强度B0.2 T。现同时向两侧拉动线圈现同时向两侧拉动线圈，线圈线圈 的两边在的两边在t0.5 s时间内合到一起时间内合到一起。求线圈在上述过程中求线圈
14、在上述过程中 (1)感应电动势的平均值感应电动势的平均值E； (2)感应电流的平均值感应电流的平均值I，并在图并在图中中 标标出电流方向；出电流方向； (3)通过导线横截面的电荷量通过导线横截面的电荷量q。 例例1 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 解析解析 (1)感应电动势的平均值感应电动势的平均值 E t 磁通量的变化磁通量的变化 BS 解得解得 EBS t 代入数据得代入数据得 E0.12 V。 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 答案答案 (1)0.12 V (2)0.2 A(电流方向见解析中图电流方向见解析中图) (3)0.1 C (2)平均电流平均电流
15、 IE R 代入数据得代入数据得 I0.2 A(电流方向如电流方向如图图)。 (3)电荷量电荷量 qIt 代入数据得代入数据得 q0.1 C。 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 (1)qIt(式中式中I为回路中的恒定电流为回路中的恒定电流、t为时间为时间) 由于导体棒匀速切割磁感线产生感应电动势使闭合回路中的电流由于导体棒匀速切割磁感线产生感应电动势使闭合回路中的电流 恒定恒定，根据电流定义式可知根据电流定义式可知qIt。 闭合线圈中磁通量均匀增大或减小且回路中电阻保持不变闭合线圈中磁通量均匀增大或减小且回路中电阻保持不变，则电则电 路中的电流路中的电流I恒定恒定，时间时间t内
16、通过线圈横截面的电荷量内通过线圈横截面的电荷量qIt。 求电荷量三法求电荷量三法 名师点拨名师点拨 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 (2)qn R (其中其中 R 为回路电阻、为回路电阻、 为穿过闭合回路的磁通量的变为穿过闭合回路的磁通量的变 化量化量) 闭合回路中的电阻闭合回路中的电阻 R 不变、并且只有磁通量变化为电路提供电动不变、并且只有磁通量变化为电路提供电动 势。势。 从表面来看，穿过回路的磁通量与时间无关；但从表面来看，穿过回路的磁通量与时间无关；但 与时间有关、与时间有关、 随时间而变化。随时间而变化。 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 (3)q
17、CBLv(式中式中 C 为电容器的电容、为电容器的电容、B 为匀强磁场的磁感应强为匀强磁场的磁感应强 度、度、L 为导体棒切割磁为导体棒切割磁感线的有效长度、感线的有效长度、v 为导体棒切割速度的增量为导体棒切割速度的增量) 在匀强磁场中，电容器接在切割磁感线的导体棒两端，不计一切电在匀强磁场中，电容器接在切割磁感线的导体棒两端，不计一切电 阻，电容器两极板间的电压等于导体棒切割磁感线产生的电动势阻，电容器两极板间的电压等于导体棒切割磁感线产生的电动势 E，电，电 容器的充电容器的充电(或放电或放电)电流电流 Iq t CU t ，又，又 EBLv，则，则 UBL(v)可可 得得 qCBLv。
18、 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 变式训练变式训练 1(2021 广东七校联合体联考广东七校联合体联考)(多选多选)如图所示，半径为如图所示，半径为 2r 的的 弹性螺旋线圈内有垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，磁场区域的半径为弹性螺旋线圈内有垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，磁场区域的半径为 r， 已知弹性螺旋线圈的电已知弹性螺旋线圈的电阻为阻为 R，线圈与磁场区域共圆心，则以，线圈与磁场区域共圆心，则以下说法中正确的下说法中正确的 是是 ( ) A保持磁场的磁感应强度不变，线圈的半径由保持磁场的磁感应强度不变，线圈的半径由 2r 变变 到到 3r 的过程中，有顺时针方向的感应
19、电流产生的过程中，有顺时针方向的感应电流产生 B保持磁场的磁感应强度不变，线圈的半径由保持磁场的磁感应强度不变，线圈的半径由 2r 变变 到到 0.5r 的过程中，有逆时针方向的感应电流产生的过程中，有逆时针方向的感应电流产生 C保持线圈半径不变，使磁感应强度大小随时间按保持线圈半径不变，使磁感应强度大小随时间按 B kt 变化，线圈中的电流为变化，线圈中的电流为kr 2 R D保持线圈半径不变，使磁感应强度大小随时间按保持线圈半径不变，使磁感应强度大小随时间按 Bkt 变化，线圈中变化，线圈中 的电流为的电流为2kr 2 R BC 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 解析解析
20、本题考查楞次定律的应用和感生电流的计算。 由于磁场的面本题考查楞次定律的应用和感生电流的计算。 由于磁场的面 积和磁感应强度不变，线圈的半径由积和磁感应强度不变，线圈的半径由 2r 变到变到 3r 的过程中，穿过线圈的的过程中，穿过线圈的 磁通量不变，所以在线圈中没有感应电流产生，故磁通量不变，所以在线圈中没有感应电流产生，故 A 错误；由于磁场的错误；由于磁场的 面积和磁感应强度不变，线圈的半径由面积和磁感应强度不变，线圈的半径由 2r 变到变到 0.5r 的过程中，线圈包含的过程中，线圈包含 磁场的面积变小，磁通量变小，根据楞次定律可知，线圈中产生逆时针磁场的面积变小，磁通量变小，根据楞次
21、定律可知，线圈中产生逆时针 方向的感应电流，故方向的感应电流，故 B 正确；保持线圈半径不变，使磁感应强度大小随正确；保持线圈半径不变，使磁感应强度大小随 时间按时间按 Bkt 变化，磁感应强度增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞变化，磁感应强度增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞 次定律可知，线圈中产生顺时针方向的电次定律可知，线圈中产生顺时针方向的电流，根据法拉第电磁感应定律流，根据法拉第电磁感应定律 和闭合电路欧姆定律，可知感应电流和闭合电路欧姆定律，可知感应电流 IE R t R BS tR k S R kr 2 R ，故，故 C 正确，正确，D 错误。错误。 高考一轮总复习 物理 第十章
22、 电磁感应 返回导航 1导体平动切割磁感线导体平动切割磁感线 对于导体平动切割磁感线产生感应电动势的计算式对于导体平动切割磁感线产生感应电动势的计算式EBlv，应从以应从以 下几个方面理解和掌握下几个方面理解和掌握。 (1)正交性正交性 本公式是在一定条件下得出的本公式是在一定条件下得出的，除了磁场是匀强磁场除了磁场是匀强磁场，还需还需B、l、 v三者相互垂直三者相互垂直。实际问题中当它们不相互垂直时实际问题中当它们不相互垂直时，应取垂直的分量进应取垂直的分量进 行计算行计算，公式可为公式可为EBlvsin ，为为B与与v方向间的夹角方向间的夹角。 考点二考点二 导体切割磁感线产生感应电动势的
23、计算导体切割磁感线产生感应电动势的计算 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 (2)平均性平均性 导体平动切割磁感线时， 若导体平动切割磁感线时， 若 v 为平均速度， 则为平均速度， 则 E 为平均感应电动势，为平均感应电动势， 即即EBlv。 (3)瞬时性瞬时性 若若 v 为瞬时速度，则为瞬时速度，则 E 为相应的瞬时感应电动势。为相应的瞬时感应电动势。 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 (4)有效性有效性 公式中的公式中的 l 为有效切割长度，即导体与为有效切割长度，即导体与 v 垂直的方向上的投影长度。垂直的方向上的投影长度。 下图中有效长度分别为：下图中有
24、效长度分别为： 甲图：甲图：lcdsin (容易错算成容易错算成 labsin )。 乙图：沿乙图：沿 v1方向运动时，方向运动时，lMN； 丙图：沿丙图：沿 v1方向运动时，方向运动时，l 2R； 沿沿 v2方向运动时，方向运动时，lR。 (5)相对性相对性 EBlv 中的速度中的速度 v 是相对于磁场的速度，若磁场也运动时，应注意是相对于磁场的速度，若磁场也运动时，应注意 速度间的相对关系。速度间的相对关系。 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 2导体转动切割磁感导体转动切割磁感线线 当导体在垂直于磁场的平面内，绕一端以角速度当导体在垂直于磁场的平面内，绕一端以角速度 匀速转
25、动时，产匀速转动时，产 生的感应电动势为生的感应电动势为 EBlv1 2Bl 2，如图所示。 ，如图所示。 (1)以中点为轴时，以中点为轴时，E0(不同两段的代数和不同两段的代数和)； (2)以端点为轴时，以端点为轴时，E1 2Bl 2(平均速度取中点位置 平均速度取中点位置 时的线速度时的线速度1 2l)； ； (3)以任意点为轴时，以任意点为轴时，E1 2B(l 2 1 l2 2)(不同两段的代数和 不同两段的代数和)。 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 例例2 (2020 江淮十校联考江淮十校联考)如图所示，在磁感应强度大小为如图所示，在磁感应强度大小为 B，方，方 向垂
26、直纸面向里的匀强磁场中，金属杆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在平行金属导轨上以速度 v 向右匀速滑动。金属导轨间距为向右匀速滑动。金属导轨间距为 L 电阻不计，金属杆的电阻为电阻不计，金属杆的电阻为 2R、长度、长度 为为 L，ab 间电阻为间电阻为 R，MN 两点间电势差为两点间电势差为 U，则通过电阻，则通过电阻 R 的电流方的电流方 向及向及 U 的大小的大小 ( ) Aab，BLv Bab，BLv 3 Cab，2BLv 3 Dba，2BLv 3 B 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 解析解析 由右手定则判断可知，由右手定则判断可知， M
27、N中产生的感应电流方向为中产生的感应电流方向为NM， 则通过电阻则通过电阻 R 的电流方向为的电流方向为 ab，MN 产生的感应产生的感应电动势公式为：电动势公式为：E BLv，R 两端的电压为：两端的电压为：U E R2R R BLv 3 ，故，故 B 项正确。项正确。 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 变式训练变式训练 2 边界边界 MN 的一侧区域内， 存在着磁感应强度大小为的一侧区域内， 存在着磁感应强度大小为 B、 方向垂直于光滑水平桌面的匀强磁场。 边长为方向垂直于光滑水平桌面的匀强磁场。 边长为 l 的正三角形金属线框的正三角形金属线框 abc 粗细均匀，三边阻值
28、相等，粗细均匀，三边阻值相等，a 顶点刚好位于边界顶点刚好位于边界 MN 上，现使线框围绕上，现使线框围绕 过过 a 点且垂直于桌面的点且垂直于桌面的转轴匀速转动，转动角速度为转轴匀速转动，转动角速度为 ，如图所示，则，如图所示，则 在在 ab 边开始转入磁场的瞬间，边开始转入磁场的瞬间，ab 两端的电势差两端的电势差 Uab为为 ( ) A1 3Bl 2 B1 2Bl 2 C1 3Bl 2 D1 6Bl 2 A 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 解析解析 本题考查电磁感应定律中的旋转切割问题。在本题考查电磁感应定律中的旋转切割问题。在 ab 边开始转边开始转 入磁场的瞬间，切
29、割磁感线产生的感应电动势为入磁场的瞬间，切割磁感线产生的感应电动势为 E1 2Bl 2，设每边电阻 ，设每边电阻 为为 R，由闭合电路欧姆定律可得金属线框中电流为，由闭合电路欧姆定律可得金属线框中电流为 I E 3R，由右手定则 ，由右手定则 可判断出感应电流方向为逆时针方向，可判断出感应电流方向为逆时针方向，ab 两端的电势差两端的电势差 UabI 2R1 3 Bl2，选项，选项 A 正确。正确。 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 1自感现象的四大特点自感现象的四大特点 (1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化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
30、能发生突变通过线圈中的电流不能发生突变，只能缓慢变化只能缓慢变化。 (3)电流稳定时电流稳定时，自感线圈相当于普通导体自感线圈相当于普通导体。 (4)线圈的自感系数越大线圈的自感系数越大，自感现象越明显自感现象越明显，自感电动势只是延缓了自感电动势只是延缓了 过程的进行过程的进行，但它不能使过程停止但它不能使过程停止，更不能使过程反向更不能使过程反向。 考点三考点三 自感现象自感现象 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 2自感中自感中“闪亮闪亮”与与“不闪亮不闪亮”问题问题 与线圈串联的灯泡与线圈串联的灯泡 与线圈并联的灯泡与线圈并联的灯泡 电路图电路图 通电时通电时 电流逐渐增
31、大， 灯泡逐渐电流逐渐增大， 灯泡逐渐 变亮变亮 电流突然增大，然后逐渐减小达到稳电流突然增大，然后逐渐减小达到稳 定定 断电时断电时 电流逐渐减小， 灯泡逐渐电流逐渐减小， 灯泡逐渐 变暗，电流方向不变变暗，电流方向不变 电路中稳态电流为电路中稳态电流为 I1、I2： 若若 I2I1，灯泡逐渐变暗；，灯泡逐渐变暗； 若若 I2I1，灯泡闪亮后逐渐变暗。，灯泡闪亮后逐渐变暗。 两种情况下灯泡中电流方向均改变两种情况下灯泡中电流方向均改变 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 在如图所示的电路中在如图所示的电路中，a、b、c为三盏完全相同的灯泡为三盏完全相同的灯泡，L 是自感线圈是自
32、感线圈，直流电阻为直流电阻为RL，则下列说法正确的是则下列说法正确的是 ( ) A合上开关后合上开关后，c先亮先亮，a、b后亮后亮 B断开开关时断开开关时，N点电势高于点电势高于M点点 C断开开关后断开开关后，b、c同时熄灭同时熄灭，a缓慢熄灭缓慢熄灭 D断开开关后断开开关后，c马上熄灭马上熄灭，b闪一下后缓慢熄灭闪一下后缓慢熄灭 例例3 B 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 解析解析 开关开关S闭合瞬间闭合瞬间，因线圈因线圈L的电流增大的电流增大，产生自感电动势产生自感电动势， 根据楞次定律可知根据楞次定律可知，自感电动势阻碍电流的增大自感电动势阻碍电流的增大，通过通过a灯的
33、电流逐渐灯的电流逐渐 增大增大，所以所以b、c先亮先亮，a后亮后亮，选项选项A错误；断开开关错误；断开开关S的瞬间的瞬间，因线圈因线圈 L的电流减小的电流减小，产生自感电动势产生自感电动势，根据楞次定律可知通过自感线圈的电根据楞次定律可知通过自感线圈的电 流方向与原电流方向相同流方向与原电流方向相同，N点电势高于点电势高于M点；点；L和和a、b组成的回路中有组成的回路中有 电流电流，由于原来由于原来a灯的电流小于灯的电流小于b灯的电流灯的电流，开关断开的瞬间开关断开的瞬间，通过通过a、b 和线圈回路的电流从和线圈回路的电流从a灯原来的电流大小开始减小灯原来的电流大小开始减小，所以所以b灯会先变
34、暗灯会先变暗， 然后然后a、b灯一起缓慢熄灭灯一起缓慢熄灭，而而c没有电流没有电流，马上熄灭马上熄灭，选项选项B正确正确，C、 D错误错误。 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 变式训练变式训练3(多选多选)如图所示的电路中如图所示的电路中，L为一个自感系数很大为一个自感系数很大、 直流电阻不计的线圈直流电阻不计的线圈，D1，D2是两个完全相同的灯泡是两个完全相同的灯泡，E是一内阻不计是一内阻不计 的电源的电源。t0时刻时刻，闭合开关闭合开关S，经过一段时间后经过一段时间后，电路达到稳定电路达到稳定，t1时时 刻断开开关刻断开开关S。I1，I2分别表示通过灯泡分别表示通过灯泡D1
35、和和D2的电流的电流，规定图中箭头所规定图中箭头所 示的方向为电流正方向示的方向为电流正方向，以下各图中能定性描述电流以下各图中能定性描述电流I随时间随时间t变化关系变化关系 的是的是 ( ) AC 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 解析解析 当当S闭合时闭合时，L的自感作用会阻碍其中的电流变大的自感作用会阻碍其中的电流变大，电流从电流从 D1流过；当流过；当L的阻碍作用变小时的阻碍作用变小时，L中的电流变大中的电流变大，D1中的电流变小至中的电流变小至 零；零；D2中的电流为电路总电流中的电流为电路总电流，电流流过电流流过D1时时，电路总电阻较大电路总电阻较大，电流电流 较小
36、较小，当当D1中电流为零时中电流为零时，电流流过电流流过L与与D2，总电阻变小总电阻变小，电流变大至电流变大至 稳定；当稳定；当S再断开时再断开时，D2马上熄灭马上熄灭，D1与与L组成回路组成回路，由于由于L的自感作的自感作 用用，D1慢慢熄灭慢慢熄灭，电流反向且减小电流反向且减小，故故A，C项正确项正确。 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 考点四考点四 涡流涡流 电磁阻尼和电磁驱动电磁阻尼和电磁驱动 电磁阻尼电磁阻尼 电磁驱动电磁驱动 不不 同同 点点 成因成因 由于导体在磁场中运动而由于导体在磁场中运动而 产生感应电流，从而使导产生感应电流，从而使导 体受到安培力体受到安培
37、力 由于磁场运动引起磁通量的变由于磁场运动引起磁通量的变 化而产生感应电流，从而使导化而产生感应电流，从而使导 体受到安培力体受到安培力 效果效果 安培力的方向与导体运动安培力的方向与导体运动 方向相反，阻碍导体运动方向相反，阻碍导体运动 导体受安培力的方向与导体运导体受安培力的方向与导体运 动方向相同，推动导体运动动方向相同，推动导体运动 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 电磁阻尼电磁阻尼 电磁驱动电磁驱动 能量能量 转化转化 导体克服安培力做功，导体克服安培力做功， 其他形式的能转化为其他形式的能转化为 电能，最终转化为内电能，最终转化为内 能能 由于电磁感应，磁场能转化为
38、电由于电磁感应，磁场能转化为电 能，通过安培力做功，电能转化能，通过安培力做功，电能转化 为导体的机械能，从而对外做功为导体的机械能，从而对外做功 相同点相同点 两者都是电磁感应现象，都遵循楞次定律，都是安培力两者都是电磁感应现象，都遵循楞次定律，都是安培力 阻碍引起感应电流的导体与磁场间的相对运动阻碍引起感应电流的导体与磁场间的相对运动 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 (2020 贵州贵阳月考贵州贵阳月考)扫描隧道显微镜扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品可用来探测样品 表面原子尺度上的形貌表面原子尺度上的形貌，为了有效隔离外界震动对为了有效隔离外界震动对STM的扰动的扰
39、动，在圆底在圆底 盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其并施加磁场来快速衰减其 微小振动微小振动，如图所示如图所示，无扰动时无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁 场；出现扰动后场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及其左右振动的衰减最有效的方案对于紫铜薄板上下及其左右振动的衰减最有效的方案 是是 ( ) 例例4 A 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 解析解析 施加磁场来快速衰减施加磁场来快速衰减STM的微小振动的微小振动，其原理是电磁阻其原理是电磁阻 尼尼，在振动时通过紫铜薄板的磁通量
40、变化在振动时通过紫铜薄板的磁通量变化，紫铜薄板中产生感应电动势紫铜薄板中产生感应电动势 和感应电流和感应电流，则其受到安培力作用则其受到安培力作用，该作用阻碍紫铜薄板振动该作用阻碍紫铜薄板振动，即促使即促使 其振动衰减其振动衰减。方案方案A中中，无论紫铜薄板上下振动还是左右振动无论紫铜薄板上下振动还是左右振动，通过它通过它 的磁通量都发生变化；方案的磁通量都发生变化；方案B中中，当紫铜薄板上下振动时当紫铜薄板上下振动时，通过它的磁通过它的磁 通量可能不变通量可能不变，当紫铜薄板向右振动时当紫铜薄板向右振动时，通过它的磁通量不变；方案通过它的磁通量不变；方案C 中中，紫铜薄板上下振动紫铜薄板上下
41、振动、左右振动时左右振动时，通过它的磁通量可能不变；方案通过它的磁通量可能不变；方案 D中中，当紫铜薄板上下振动时当紫铜薄板上下振动时，紫铜薄板中磁通量可能不变紫铜薄板中磁通量可能不变。综上可综上可 知知，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是A。 3 名师讲坛素养提升 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 电磁感应电磁感应在生活中的应用在生活中的应用 电磁感应现象与生活密切相关电磁感应现象与生活密切相关，高考对这部分的考查更趋向于有关高考对这部分的考查更趋向于有关 现代气息和现代气息和STS问题中信息题的考查问题中信息题的考查
42、。命题背景有电磁炉命题背景有电磁炉、电子秤电子秤、电电 磁卡磁卡、电磁焊接技术电磁焊接技术、卫星悬绳发电卫星悬绳发电、磁悬浮列车等磁悬浮列车等。 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 (2021 北京昌平区质检北京昌平区质检)随着电动汽车的大量普及随着电动汽车的大量普及，汽车无线汽车无线 充电受到越来越多的关注充电受到越来越多的关注。无线充电简单方便无线充电简单方便，不需手动操作不需手动操作，没有线没有线 缆拖拽缆拖拽，大大提高了用户体验大大提高了用户体验。将受电线圈安装在汽车的底盘上将受电线圈安装在汽车的底盘上，将供将供 电线圈安装在地面上电线圈安装在地面上，如图所示如图所示。当
43、电动汽车行驶到供电线圈装置上当电动汽车行驶到供电线圈装置上 时时，受电线圈即可受电线圈即可“接受接受”到供电线圈的电流到供电线圈的电流，从而对蓄电池进行充从而对蓄电池进行充 电电。关于无线充电关于无线充电，下列说法正确的是下列说法正确的是 ( ) A无线充电技术与变压器的工作原理相同无线充电技术与变压器的工作原理相同 B为了保护受电线圈不受损坏为了保护受电线圈不受损坏，可在车底加装一个金属护板可在车底加装一个金属护板 C只有将供电线圈接到直流电源上只有将供电线圈接到直流电源上，才能对才能对蓄蓄 电池电池进行充电进行充电 D当受电线圈没有对准供电线圈当受电线圈没有对准供电线圈(二者没有二者没有完
44、完 全全重合重合)时时，将不能进行无线将不能进行无线充电充电 例例5 A 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 解析解析 本题借助无线充电为背景考查电磁感应问题本题借助无线充电为背景考查电磁感应问题。无线充电技无线充电技 术与变压器都是利用电磁感应原理术与变压器都是利用电磁感应原理，故故A正确；加装的金属护板会产生正确；加装的金属护板会产生 涡流涡流，涡流会产生热量涡流会产生热量，且可能会熔化金属且可能会熔化金属，故加装金属护板浪费能故加装金属护板浪费能 量量，还可能损坏电器还可能损坏电器，故故B错误；应将供电线圈接到交流电源上错误；应将供电线圈接到交流电源上，对蓄对蓄 电池进行充
45、电电池进行充电，故故C错误；当受电线圈没有对准供电线圈错误；当受电线圈没有对准供电线圈(二者没有完全二者没有完全 重合重合)时时，也可以进行无线充电也可以进行无线充电，故故D错误错误。 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 (多选多选)如图所示如图所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线 圈圈，线圈等距离排列线圈等距离排列，且与传送带以相同的速度匀速运动且与传送带以相同的速度匀速运动。为了检测出为了检测出 个别未闭合的不合格线圈个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方磁场方 向垂直于传送带运动
46、方向向垂直于传送带运动方向根据穿过磁场后线圈间的距离根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测就能够检测 出不合格线圈出不合格线圈。通过观察图形通过观察图形，判断下列说法正确的是判断下列说法正确的是 ( ) A若线圈闭合若线圈闭合，进入磁场时进入磁场时，线圈中感应电流方向从上向下看为线圈中感应电流方向从上向下看为 逆时针逆时针 B若线圈闭合若线圈闭合，传送带传送带以以 较大较大速度匀速运动时速度匀速运动时，磁场对磁场对线线 圈圈的作用力增大的作用力增大 C从图中可以看出从图中可以看出，第第2个线圈是不合格线圈个线圈是不合格线圈 D从图中可以看出从图中可以看出，第第3个线圈是不合格个线圈是不合格线圈
47、线圈 例例6 BD 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 解析解析 若线圈闭合若线圈闭合，进入磁场时进入磁场时，穿过线圈的磁通量增大穿过线圈的磁通量增大，由楞由楞 次定律可知次定律可知，线圈中的感应电流的磁场方向向下线圈中的感应电流的磁场方向向下，所以感应电流的方向所以感应电流的方向 从上向下看是顺时针从上向下看是顺时针，故故A错误；根据法拉第电磁感应定律错误；根据法拉第电磁感应定律，传送带以传送带以 较大速度匀速运动时较大速度匀速运动时，线圈中产生的感应电动势较大线圈中产生的感应电动势较大，则感应电流较则感应电流较 大大，磁场对线圈的作用力增大磁场对线圈的作用力增大，故故B正确；
48、由题图知正确；由题图知1、2、4、5、6线圈线圈 都发生了相对滑动都发生了相对滑动，而第而第3个线圈没有滑动个线圈没有滑动，则第则第3个线圈不闭合个线圈不闭合，没有没有 产生感应电流产生感应电流，故故C错误错误，D正确正确。 4 2年高考1年模拟 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 1(2020 天津天津)(多选多选)手机无线充电是比较新颖的充电方式手机无线充电是比较新颖的充电方式。如图所如图所 示示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基通过分别安装在充电基 座和接收能量装置上的线圈座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场
49、传递能量利用产生的磁场传递能量。当充电基座上当充电基座上 的送电线圈通入正弦式交变电流后的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电就会在邻近的受电线圈中感应出电 流流，最终实现为手机电池充电最终实现为手机电池充电。在充电过程中在充电过程中 ( ) A送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化 B受电线圈中感应电流受电线圈中感应电流产生产生 的的磁场恒定不变磁场恒定不变 C送电线圈和受电线圈送电线圈和受电线圈通过通过 互感互感现象实现能量传递现象实现能量传递 D手机和基座无需导线连接手机和基座无需导线连接，这样传递能量没有这样传递能量没有损失损失 AC 高考一轮总复习 物理 第十章 电磁感应 返回导航 解析解析 电磁感应式无线充电的原理是电磁感应电磁感应式无线充电的原理是电磁感应。利用周期性变化利用周期性变化 的正弦式交变电流可以在送电线圈附近产生周期性变化的交变磁场的正弦式交变电流可以在送电线圈附近产生周期性变化的交变磁场，故故 A正确；当受电线圈处于交变磁
