2024屆高考物理一輪復習課件：11.2+法拉第電磁感應定律+自感與渦流

第十一章電磁感應第2講法拉第電磁感應定律自感與渦流01高考要求PartOne1.通過實驗，理解法拉第電磁感應定律。2.通過實驗，了解自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)象。能舉例說明自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中的應用。電磁感應這部分內(nèi)容是物理重點內(nèi)容之一。高考考查頻率較高的是電磁感應與磁場、電路、力學、能量綜合的問題。有時會出現(xiàn)一些數(shù)學函數(shù)圖像，考查圖像信息的加工能力。題型全面，選擇題、計算題都有涉及，選擇題以中低檔出現(xiàn)，計算題以中高檔題出現(xiàn)。2010—2022年廣東卷“電磁感應”高頻考點追蹤列表如下：02核心考點PartTwo試卷考核內(nèi)容試卷考核內(nèi)容2010年廣東卷16，單選電磁感應與數(shù)學函數(shù)圖像的綜合2011年廣東卷15，單選感應電動勢的大小取決因素的討論和感應電流方向的討論2012年廣東卷35研究電磁感應與電路、動力學、帶電粒子在復合場中運動的綜合問題2013年廣東卷36研究電磁感應與電路綜合的問題試卷考核內(nèi)容試卷考核內(nèi)容2014年廣東卷15，單選電磁感應現(xiàn)象科學本質(zhì)的探討2015年廣東卷35研究電磁感應與動力學綜合的問題2021年廣東卷10，多選電磁感應與電路、動力學綜合的判斷問題2022年廣東卷10，多選磁感應強度的判斷、感應電流產(chǎn)生的條件及感應電動勢大小的取決因素03感應電動勢PartThree(1)產(chǎn)生條件：穿過電路的磁通量發(fā)生了變化，與電路是否閉合無關。

(3)感應電流與感應電動勢的關系：遵循閉合電路的歐姆定律，即(2)方向判斷：感應電動勢的方向用楞次定律或右手定則判斷。

磁通量變化感應電動勢感應電流閉合回路04電磁感應定律PartFour德國物理學家紐曼(F.E.Neumann,1798-1895)和韋伯(W.E.Weber，1804-1891)經(jīng)過理論分析，得到：閉合回路中感應電動勢的大小與穿過回路磁通量的變化率成正比。ΔΦΔtE=n注意：公式中ΔΦ取絕對值，不涉及正負，感應電流的方向另行判斷。05磁通量變化量PartFive(1)由面積變化引起時，ΔΦ=BΔS，則

(2)由磁場變化引起時，ΔΦ=SΔB，則

(3)由面積和磁場共同變化引起時，根據(jù)定義求ΔΦ=Φ2-Φ1，則

06平動切割PartSix(1)導體ab以速度v勻速切割磁感線(2)磁場B與運動方向v夾角為θ(如圖所示)E=BLvsinθ其中v⊥B，v⊥L，且L為有效長度07旋轉(zhuǎn)切割PartSevenBoω

C

BC1.（2022廣東·肇慶二模）開口極小的金屬環(huán)P、Q用不計電阻的導線相連組成閉合回路，金屬環(huán)P內(nèi)存在垂直圓環(huán)平面向里的勻強磁場，勻強磁場的磁感應強度隨時間的變化率為k，若使金屬環(huán)Q中產(chǎn)生逆時針方向逐漸增大的感應電流，則（）A．k>0且k值保持恒定

B．k>0且k值逐漸增大C．k＜0且k值逐漸增大

D．k＜0且k逐漸減小B例3

(2015年廣東卷)如圖1所示，平行長直金屬導軌水平放置，間距L=0.4m。導軌右端接有阻值R=1Ω的電阻，導體棒垂直放置在導軌上，且接觸良好。導體棒及導軌的電阻均不計，導軌間正方形區(qū)域abcd內(nèi)有方向豎直向下的勻強磁場，bd連線與導軌垂直，長度也為L。從0時刻開始，磁感應強度B的大小隨時間t變化，規(guī)律如圖2所示；同一時刻，棒從導軌左端開始向右勻速運動，1s后剛好進入磁場。若使棒在導軌上始終以速度v=1m/s做直線運動，求：(1)棒進入磁場前，回路中的電動勢E的大小。(2)棒在運動過程中受到的最大安培力F的大小，以及棒通過三角形abd區(qū)域時電流I與時間t的關系式。圖1圖2(1)0.04V；(2)0.04N，

B例4

(2021年廣東卷)(多選)如圖所示，水平放置足夠長光滑金屬導軌abc和de，ab與de平行，bc是以O為圓心的圓弧導軌，圓弧be左側(cè)和扇形Obc內(nèi)有方向如圖的勻強磁場，金屬桿OP的O端與e點用導線相接，P端與圓弧bc接觸良好，初始時，可滑動的金屬桿MN靜止在平行導軌上，若桿OP繞O點在勻強磁場區(qū)內(nèi)從b到c勻速轉(zhuǎn)動時，回路中始終有電流，則此過程中，下列說法正確的有(

)。A.桿OP產(chǎn)生的感應電動勢恒定B.桿OP受到的安培力不變C.桿MN做勻加速直線運動D.桿MN中的電流逐漸減小AD

BC3.（2021廣州三模）如圖甲是法拉第發(fā)明的銅盤發(fā)電機，也是人類歷史上第一臺發(fā)電機。利用這個發(fā)電機給平行金屬板電容器供電，如圖乙。已知銅盤的半徑為L，加在盤下半側(cè)的勻強磁場磁感應強度為B1，盤勻速轉(zhuǎn)動的角速度為ω，每塊平行板長度為d，板間距離也為d，板間加垂直紙面向內(nèi)、磁感應強度為B2的勻強磁場。重力加速度大小為g。（1）求銅盤產(chǎn)生的感應電動勢的大??；（2）若有一帶負電的小球從電容器兩板中間水平向右射入，在復合場中做勻速圓周運動又從極板右側(cè)邊緣射出，求射入的速度大小。(1)(2)

CD

C5.（2022茂名二模）在如圖所示的豎直平面內(nèi)，在水平線M的下方有足夠大的勻強磁場，一個等腰三角形金屬線框頂點C與MN重合，線框由靜止釋放；沿軸線DC方向豎直加速落入磁場中。從釋放到線框完全進入磁場過程中，下列表述正確的是（）A．線框中有感應電流，方向逆時針（正視）B．線框中產(chǎn)生的感應電動勢逐漸增大C．線框做勻加速直線運動D．線框完全進入磁場后產(chǎn)生的感應電流最大B6.（2022省一模）浮桶式燈塔模型如圖甲，其由帶空腔的磁體和一個連著燈泡的線圈組成，磁體在空腔產(chǎn)生的磁場如圖乙所示，磁體通過支柱固磁體定在暗礁上，線圈隨波浪相對磁體沿豎直方向運動，且始終處于磁場中，則浮桶線圈（）A．當海面平靜時，燈泡穩(wěn)定發(fā)光B．當海水水平勻速流動時，燈泡穩(wěn)定發(fā)光C．海水上下振蕩幅度越大，燈泡發(fā)光越亮D．海水上下振蕩速度越快，燈泡發(fā)光越亮D變式3

(2021年廣州二模)如圖，L是自感系數(shù)很大、電阻不計的線圈，a、b是兩個相同的小燈泡。開關S由斷開到閉合(

)。A.a先亮b后亮，然后b逐漸變亮B.b先亮a后亮，然后a逐漸變亮C.a、b同時亮后b逐漸變暗至熄滅D.a、b同時亮后a逐漸變暗至熄滅C例8(2017年全國卷Ⅰ)掃描隧道顯微鏡(STM)可用來探測樣品表面原子尺度上的形貌。為了有效隔離外界振動對STM的擾動，在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對紫銅薄板，并施加磁場來快速衰減其微小振動，如圖所示。無擾動時，按下列四種方案對紫銅薄板施加恒磁場；出現(xiàn)擾動后，對于紫銅薄板上下及左右振動的衰減最有效的方案是(

)。A7.（2021佛山二模）在油電混合小轎車上有一種裝置，剎車時能將車的動能轉(zhuǎn)化為電能，啟動時再將電能轉(zhuǎn)化為動能，從而實現(xiàn)節(jié)能減排。圖中，甲、乙磁場方向與輪子的轉(zhuǎn)軸平行，丙、丁磁場方向與輪子的轉(zhuǎn)軸垂直，輪子是絕緣體，則采取下列哪個措施，能有效地借助磁場的作用，讓轉(zhuǎn)動的輪子停下（）A．如圖甲，在輪上固定如圖繞制的線圈B．如圖乙，在輪上固定如圖繞制的閉合線圈C．如圖丙，在輪上固定一些細金屬棒，金屬棒與輪子轉(zhuǎn)軸平行D．如圖丁，在輪上固定一些閉合金屬線框，線框長邊與輪子轉(zhuǎn)軸平行D8.（2022潮州二模）電磁阻尼可以無磨損地使運動的線圈快速停下來。如圖所示，扇形銅框在絕緣細桿作用下繞轉(zhuǎn)軸O在同一水平面內(nèi)快速逆時針轉(zhuǎn)動，虛線把圓環(huán)分成八等份，扇形銅框恰好可以與其中份重合。為使線框快速停下來，實驗小組設計了以下幾種方案，其中虛線為勻強磁場的理想邊界，邊界內(nèi)磁場大小均相同，其中最合理的是（）ABCDC例9(多選)如圖，A、B是相同的白熾燈，L是自感系數(shù)很大、電阻可忽略不計的自感線圈。下列說法正確的是(

)。A.閉合開關S時，A、B燈同時亮，且達到正常B.閉合開關S時，B燈比A燈先亮，最后一樣亮C.閉合開關S時，A燈比B燈先亮，最后一樣亮D.斷開開關S時，A燈與B燈同時慢慢熄滅

BD9.（2022廣東二模）(多選)圖（a）是一