专题：法拉第电磁感应定律 自感和涡流.docVIP

专题：法拉第电磁感应定律　自感和涡流 一、法拉第电磁感应定律 1．感应电动势 (1)定义：在______________中产生的电动势． (2)产生条件：穿过回路的________发生改变，与电路是否闭合无关． (3)方向判断：感应电动势的方向用________或________判断． 2. 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电路的________________成正比． (2)公式：E＝________． 【对点检测】多选)如图所示，垂直矩形金属框的匀强磁场磁感应强度为B.导体棒ab垂直线框两个长边搁在框上，ab长为l.在时间内，ab向右以速度v匀速滑过距离d，则(　　) 因右边面积减少ld，左边面积增大ld，故＝B·2ld，E＝因右边面积减少ld，左边面积增大ld，故两边抵消，＝0，E＝0因＝Bld，故E＝因导体棒ab切割磁感线，故E＝Blv通电自感与断电自感现象对比 通电自感 断电自感 自感 电路 器材 规格 　A1、A2灯同规格， R＝RL，L较大 　L很大(有铁芯) 自感 现象 　在S闭合瞬间，A2灯立即亮起来，A1灯逐渐变亮，最终一样亮 　在开关S断开时，A灯渐渐熄灭 (多选)如图甲、乙所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯A的电阻，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则(　　) A．在电路甲中，断开S，A将渐渐变暗 B．在电路甲中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗 C．在电路乙中，断开S，A将渐渐变暗 D．在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗 涡流(1)概念：当线圈中的电流随时间发生变化时，线圈附近的任何导体都会产生感应电动势，在导体内形成感应电流，很像__________，把它叫涡流．(2)应用：电磁炉、真空冶炼炉、探雷器、安检门等．注意：涡流不是自感．只有在导线中因电流发生变化而在导线(3)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，安培力的方向总是阻碍导体的运动． (4)电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来．交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的． 如图所示，固定在匀强磁场中的水平导轨ab、cd的间距L1＝0.5 m，金属棒ad与导轨左端bc的距离为L2＝0.8 m，整个闭合回路的电阻为R＝0.2 Ω，磁感应强度为B0＝1 T的匀强磁场竖直向下穿过整个回路．ad杆通过滑轮和轻绳连接着一个质量为m＝0.04 kg的物体，不计一切摩擦，现使磁场以＝0.2 T/s的变化率均匀地增大．求： (1)金属棒上电流的方向． (2)感应电动势的大小． (3)物体刚好离开地面的时间(g取10 m/s2)． 1．(18分)如图所示，两根平行金属导轨固定在同一水平面内，间距为l，导轨左端连接一个电阻．一根质量为m、电阻为r的金属杆ab垂直放置在导轨上．在杆的右方距杆为d处有一个匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向下，磁感应强度为B.对杆施加一个大小为F、方向平行于导轨的恒力，使杆从静止开始运动，已知杆到达磁场区域时速度为v，之后进入磁场恰好做匀速运动．不计导轨的电阻，假定导轨与杆之间存在恒定的阻力．求： (1)导轨对杆ab的阻力大小f. (2)杆ab中通过的电流及其方向． (3)导轨左端所接电阻的阻值1．平动切割 (1)一般公式：若运动速度v和磁感线方向夹角为θ，则感应电动势E＝BLvsin θ. (2)常用公式：若运动速度v和磁感线方向垂直，则感应电动势E＝BLv. 注意：公式E＝BLv要求B⊥L、B⊥v、L⊥v，即B、L、v三者两两垂直，式中的L应该取与B、v均垂直的有效长度(即导体的有效切割长度)． (3)有效长度：公式中的l为有效切割长度，即导体在与v垂直的方向上的投影长度．下图中有效长度分别为： 甲图：l＝(容易错算成l＝)． 乙图：沿v1方向运动时，l＝MN沿v2方向运动时，l＝0. 丙图：沿v1方向运动时，l＝R沿v2方向运动时，l＝0沿v3方向运动时，l＝R. ()相对性 E＝Blv中的速度v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． 2．转动切割 在磁感应强度为B的匀强磁场中，长为L的导体棒绕一端为轴以角速度ω匀速转动时，此时产生的感应电动势E＝BLv中＝BωL2.若转动的是圆盘，则可以把圆盘看成很多根半径相同的导体杆组合而成的． [变式网络] (多选)[2014·长沙联考]如图26－7所示，半径为R的半圆形硬导体AB，在拉力F的作用下、以速度v在水平U形框架上匀速滑动，且彼此接触良好．匀强磁场的磁感应强度为B，U形框架中接有电阻R0，AB的电阻为r，其余电阻不计．则AB进入磁场的过程中(　　) A．R0中电流的方向由上