1.理解并應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律.2.會(huì)計(jì)算導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢.3.了解自感現(xiàn)象、渦流、電磁驅(qū)動(dòng)和電磁阻尼.
考點(diǎn)一　法拉第電磁感應(yīng)定律的理解及應(yīng)用
考點(diǎn)二　導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢
考點(diǎn)四　渦流　電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)
NEIRONGSUOYIN
1.感應(yīng)電動(dòng)勢(1)感應(yīng)電動(dòng)勢：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢.(2)產(chǎn)生條件：穿過回路的　　　發(fā)生改變，與電路是否閉合無關(guān).(3)方向判斷：感應(yīng)電動(dòng)勢的方向用　　　　或右手定則判斷.
2.法拉第電磁感應(yīng)定律(1)內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小，跟穿過這一電路的__________　　成正比.
例1　(多選)(2018·全國卷Ⅲ·20)如圖1(a)，在同一平面內(nèi)固定有一長直導(dǎo)線PQ和一導(dǎo)線框R，R在PQ的右側(cè).導(dǎo)線PQ中通有正弦交流電i，i的變化如圖(b)所示，規(guī)定從Q到P為電流正方向.導(dǎo)線框R中的感應(yīng)電動(dòng)勢
判斷感應(yīng)電動(dòng)勢的方向、大小
例2　(多選)(2019·全國卷Ⅰ·20)空間存在一方向與紙面垂直、大小隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場，其邊界如圖2(a)中虛線MN所示.一硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線的電阻率為ρ、橫截面積為S，將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi)，圓心O在MN上.t＝0時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖(a)所示；磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖(b)所示.則在t＝0到t＝t1的時(shí)間間隔內(nèi)
感應(yīng)電動(dòng)勢、感應(yīng)電流的計(jì)算
A.圓環(huán)所受安培力的方向始終不變B.圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿順時(shí)針方向
解析　在0～t0時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針，圓環(huán)所受安培力水平向左；在t0～t1時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度反向增大，感應(yīng)電流的方向仍為順時(shí)針，圓環(huán)所受安培力水平向右，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；
1.(法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用)如圖3所示，豎直放置的矩形導(dǎo)線框MNPQ邊長分別為L和2L，M、N間連接水平的平行板電容器，兩極板間距為d，虛線為線框中軸線，虛線右側(cè)有垂直線框平面向里的勻強(qiáng)磁場.兩極板間有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電油滴恰好處于平衡狀態(tài)，已知重力加速度為g，則該磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B的變化情況及其變化率分別是
解析　電荷量為q的帶負(fù)電的油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，電場力豎直向上，則電場強(qiáng)度方向豎直向下，所以電容器的上極板帶正電，線框上端相當(dāng)于電源正極，感應(yīng)電動(dòng)勢沿逆時(shí)針方向，感應(yīng)電流的磁場方向和原磁場方向相反，根據(jù)楞次定律可知，穿過線框的磁通量在均勻增強(qiáng)，
1.導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線(1)有效長度公式E＝Blv中的l為導(dǎo)體切割磁感線的有效長度.如圖4中，導(dǎo)體的有效長度分別為：
(2)相對速度E＝Blv中的速度v是導(dǎo)體相對磁場的速度，若磁場也在運(yùn)動(dòng)，應(yīng)注意速度間的相對關(guān)系.
2.導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線如圖5，當(dāng)長為l的導(dǎo)體在垂直于勻強(qiáng)磁場(磁感應(yīng)強(qiáng)度為B)的平面內(nèi)，繞一端以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)Δt時(shí)間后，轉(zhuǎn)過的弧度θ＝ωΔt，轉(zhuǎn)過的面
例3　(多選)(2017·全國卷Ⅱ·20)兩條平行虛線間存在一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與紙面垂直.邊長為0.1 m、總電阻為0.005 Ω的正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi)，cd邊與磁場邊界平行，如圖6甲所示.已知導(dǎo)線框一直向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，cd邊于t＝0時(shí)刻進(jìn)入磁場.線框中感應(yīng)電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示(感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢取正).下列說法正確的是A.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.5 TB.導(dǎo)線框運(yùn)動(dòng)的速度的大小為0.5 m/sC.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向外D.在t＝0.4 s至t＝0.6 s這段時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框 所受的安培力大小為0.1 N
根據(jù)右手定則及正方向的規(guī)定可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向外，選項(xiàng)C正確；
例4　如圖7所示，半徑為r的金屬圓盤在垂直于盤面的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，繞O軸以角速度ω沿逆時(shí)針方向勻速運(yùn)動(dòng)，則通過電阻R的電流的方向和大小是(金屬圓盤的電阻不計(jì))
2.(平動(dòng)切割磁感線)如圖8所示，空間有一勻強(qiáng)磁場，一直金屬棒與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，當(dāng)它以速度v沿與棒和磁感應(yīng)強(qiáng)度都垂直的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，棒兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為E，將此棒彎成兩段長度相等且相互垂直的折線，置于與磁感應(yīng)強(qiáng)度相垂直的平面內(nèi)，當(dāng)它沿兩段折線夾角平分線的方向以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)，棒兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為E′.則 等于
3.(轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線)(2020·安徽宣城市期末調(diào)研測試)邊界MN的一側(cè)區(qū)域內(nèi)，存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于光滑水平桌面的勻強(qiáng)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(diǎn)剛好位于邊界MN上，現(xiàn)使線框圍繞過a點(diǎn)且垂直于桌面的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω，如圖9所示，則在ab邊開始轉(zhuǎn)入磁場的瞬間a、b兩端的電勢差Uab為
自感現(xiàn)象(1)概念：當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，它所產(chǎn)生的變化的磁場在線圈本身激發(fā)出　　　　　.這種現(xiàn)象稱為自感，由于自感而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢叫作自感電動(dòng)勢.(2)表達(dá)式：E＝　　.(3)自感系數(shù)L的影響因素：與線圈的　　、形狀、　　以及是否有鐵芯有關(guān).
1.通電自感和斷電自感的比較
2.分析自感問題的三個(gè)技巧
例5　(2017·北京卷·19)如圖10所示，圖甲和圖乙是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個(gè)電路圖，L1和L2為電感線圈.實(shí)驗(yàn)時(shí)，斷開開關(guān)S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關(guān)S2，燈A2逐漸變亮.而另一個(gè)相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同.下列說法正確的是
A.圖甲中，A1與L1的電阻值相同B.圖甲中，閉合S1，電路穩(wěn)定后，A1中電　流大于L1中電流C.圖乙中，變阻器R與L2的電阻值相同D.圖乙中，閉合S2瞬間，L2中電流與變阻　器R中電流相等
解析　斷開開關(guān)S1瞬間，線圈L1產(chǎn)生自感電動(dòng)勢，阻礙電流的減小，通過L1的電流反向通過A1，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗，說明IL1>IA1，即RL1

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