20xx版高考物理人教版一輪學(xué)案：102-法拉第電磁感應(yīng)定律-自感和渦流-【含答案】(編輯修改稿)
2025-04-05 05:21 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 )相對性E＝Blv中的速度v是相對于磁場的速度，若磁場也運動時，應(yīng)注意速度間的相對關(guān)系。2．導(dǎo)體轉(zhuǎn)動切割磁感線當(dāng)導(dǎo)體在垂直于磁場的平面內(nèi)，繞一端以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E＝Bl＝Bl2ω，如圖所示。(1)以中點為軸時，E＝0(不同兩段的代數(shù)和)；(2)以端點為軸時，E＝Bωl2(平均速度取中點位置時的線速度ωl)；(3)以任意點為軸時，E＝Bω(l－l)(不同兩段的代數(shù)和)。例2 (2020江淮十校聯(lián)考)如圖所示，在磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強磁場中，金屬桿MN在平行金屬導(dǎo)軌上以速度v向右勻速滑動。金屬導(dǎo)軌間距為L電阻不計，金屬桿的電阻為2R、長度為L，ab間電阻為R，MN兩點間電勢差為U，則通過電阻R的電流方向及U的大小( B )A．a(chǎn)→b，BLv B．a(chǎn)→b，C．a(chǎn)→b， D．b→a，[解析] 由右手定則判斷可知，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為N→M，則通過電阻R的電流方向為a→b，MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢公式為：E＝BLv，R兩端的電壓為：U＝R＝，故B項正確?！沧兪接?xùn)練2〕邊界MN的一側(cè)區(qū)域內(nèi)，存在著磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于光滑水平桌面的勻強磁場。邊長為l的正三角形金屬線框abc粗細(xì)均勻，三邊阻值相等，a頂點剛好位于邊界MN上，現(xiàn)使線框圍繞過a點且垂直于桌面的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動角速度為ω，如圖所示，則在ab邊開始轉(zhuǎn)入磁場的瞬間，ab兩端的電勢差Uab為( A )A．Bl2ω B．－Bl2ωC．－Bl2ω D．Bl2ω[解析] 本題考查電磁感應(yīng)定律中的旋轉(zhuǎn)切割問題。在ab邊開始轉(zhuǎn)入磁場的瞬間，切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E＝Bl2ω，設(shè)每邊電阻為R，由閉合電路歐姆定律可得金屬線框中電流為I＝，由右手定則可判斷出感應(yīng)電流方向為逆時針方向，ab兩端的電勢差Uab＝I2R＝Bl2ω，選項A正確?？键c三 自感現(xiàn)象1．自感現(xiàn)象的四大特點(1)自感電動勢總是阻礙導(dǎo)體中原電流的變化。(2)通過線圈中的電流不能發(fā)生突變，只能緩慢變化。(3)電流穩(wěn)定時，自感線圈相當(dāng)于普通導(dǎo)體。(4)線圈的自感系數(shù)越大，自感現(xiàn)象越明顯，自感電動勢只是延緩了過程的進(jìn)行，但它不能使過程停止，更不能使過程反向。2．自感中“閃亮”與“不閃亮”問題與線圈串聯(lián)的燈泡與線圈并聯(lián)的燈泡電路圖通電時電流逐漸增大，燈泡逐漸變亮電流突然增大，然后逐漸減小達(dá)到穩(wěn)定斷電時電流逐漸減小，燈泡逐漸變暗，電流方向不變電路中穩(wěn)態(tài)電流為II2：①若I2≤I1，燈泡逐漸變暗；②若I2I1，燈泡閃亮后逐漸變暗。兩種情況下燈泡中電流方向均改變例3 在如圖所示的電路中，a、b、c為三盞完全相同的燈泡，L是自感線圈，直流電阻為RL，則下列說法正確的是( B )A．合上開關(guān)后，c先亮，a、b后亮B．?dāng)嚅_開關(guān)時，N點電勢高于M點C．?dāng)嚅_開關(guān)后，b、c同時熄滅，a緩慢熄滅D．?dāng)嚅_開關(guān)后，c馬上熄滅，b閃一下后緩慢熄滅[解析] 開關(guān)S閉合瞬間，因線圈L的電流增大，產(chǎn)生自感電動勢，根據(jù)楞次定律可知，自感電動勢阻礙電流的增大，通過a燈的電流逐漸增大，所以b、c先亮，a后亮，選項A錯誤；斷開開關(guān)S的瞬間，因線圈L的電流減小，產(chǎn)生自感電動勢，根據(jù)楞次定律可知通過自感線圈的電流方向與原電流方向相同，N點電勢高于M點；L和a、b組成的回路中有電流，由于原來a燈的電流小于b燈的電流，開關(guān)斷開的瞬間，通過a、b和線圈回路的電流從a燈原來的電流大小開始減小，所以b燈會先變暗，然后a、b燈一起緩慢熄滅，而c沒有電流，馬上熄滅，選項B正確，C、D錯誤?！沧兪接?xùn)練3〕(多選)如圖所示的電路中，L為一個自感系數(shù)很大、直流電阻不計的線圈，D1，D2是兩個完全相同的燈泡，E是一內(nèi)阻不計的電源。t＝0時刻，閉合開關(guān)S，經(jīng)過一段時間后，電路達(dá)到穩(wěn)定，t1時刻斷開開關(guān)S。I1，I2分別表示通過燈泡D1和D2的電流，規(guī)定圖中箭頭所示的方向為電流正方向，以下各圖中能定性描述電流I隨時間t變化關(guān)系的是( AC )[解析] 當(dāng)S閉合時，L的自感作用會阻礙其中的電流變大，電流從D1流過；當(dāng)L的阻礙作用變小時，L中的電流變大，D1中的電流變小至零；D2中的電流為電路總電流，電流流過D1時，電路總電阻較大，電流較小，當(dāng)D1中電流為零時，電流流過L與D
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