第二讲法拉第电磁感应定律自感现象走进高考第一关考点关考点精析一､感应电动势1.感应电动势:在电磁感应现象中产生的电动势.2.法拉第电磁感应定律(1)内容:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的[1]变化率成正比.(2)公式:E=[2]3.导体切割磁感线产生的感应电动势公式:E=[3]BLvsinθ.4.分类(1)感生电动势:由于[4]磁通量变化而产生的感应电动势,这时的非静电力就是变化磁场形成的电场对自由电荷的作用力.(2)动生电动势:由于导体与磁场[5]相对运动而产生的感应电动势,这时的非静电力与洛伦兹力有关.5.E=与E=BLv有什么区别与联系?(1)由E=求得的是Δt内的平均感应电动势,适用于一切情况,要区别开Φ､ΔΦ与三个量.E只与成正比,与Φ､ΔΦ的大小无关.(2)E=BLv只适用于匀强磁场,且L⊥B,L⊥v,各处v都相同的情况.若v为瞬时速度,则E为该时刻的瞬时电动势;若v为平均速度,则E为平均电动势,如一段长为L的导体棒垂直于磁场方向放在匀强磁场B中,绕其一端点以垂直于B的方向的角速度ω转动,则该棒上产生的电动势二､互感､自感和涡流1.互感现象两个互相靠近的线圈,当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化一定会在另一个线圈中产生[6]电流的现象.互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈,变压器就是利用互感现象制成的.2.自感现象及自感电动势(1)自感现象:当导体中电流发生变化时,导体本身就发生感应电动势,这个电动势总是阻碍导体中原来电流的变化,这种由于导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象.(2)自感电动势和自感系数①自感电动势:,式中为电流的变化率,L为自感系数.②自感系数:自感系数的大小由线圈本身的特性决定,线圈越长,单位长度的匝数越多,截面积越大,自感系数越大.3.涡流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像旋涡状的感应电流.(1)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的作用,安培力的方向总是阻碍导体运动的方向.(2)电磁驱动:如果磁场相对于导体运动,在导体中会产生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的现象.交流电动机就是利用电磁驱动的原理制成的.三､日光灯的工作原理当日光灯接通电源后,电源把电压加在启动器的两极之间,氖气放电发出辉光.辉光产生的热量使U形动触片膨胀伸长,跟静触片接触而把电路接通.电路接通后,氖气停止放电,U形动触片冷却收缩,两个触片分离,电路断开.在电路突然中断的瞬间,由于镇流器中电流急剧减小,会产生很高的自感电动势,方向与原来电压的方向相同,这个自感电动势与电源电压加在一起,形成一个瞬时高压,加在灯管两端,使灯管中的气体开始放电,于是日光灯管成为电流的通路开始发光.镇流器的作用1.启动时产生瞬时高压,在启动器短路期间电流很大,当启动器断开的瞬间镇流器可产生很大的自感电动势加在灯管两端使其中的气体电离导电,灯管发光.2.工作过程中降压限流,即在灯管正常发光时降掉一部分电压,使灯管电压小于电源电压.考题精练1.下列说法正确的是()A.线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大B.线圈中的磁通量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大C.线圈处在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大D.线圈中磁通量变化得越快,线圈中产生的感应电动势越大解析:对于A､B两项显然违背前面所述.对于C项,磁感应强度越大的线圈的磁通量不一定大,Φ不一定大,ΔΦ也不一定大,更不一定大,故C错,只有D项,磁通量变化得快,即大,由于可知,选项D正确.2.(2011·辽宁大连双基测试)如图所示,由导体棒ab和矩形线框cdef组成的“10”图案在匀强磁场中一起向右匀速平动,匀强磁场的方向垂直线框平面向里,磁感应强度B随时间均匀增大,则下列说法正确的是()A.导体棒的a端电势比b端电势高,电势差Uab在逐渐增大B.导体棒的a端电势比b端电势低,电势差Uab在逐渐增大C.线框cdef中有顺时针方向的电流,电流大小在逐渐增大D.线框cdef中有逆时针方向的电流,电流大小在逐渐增大解析:导体棒ab切割磁感线属于动生电动势,由右手定则可知,φa>φb,磁感应强度B随时间均匀增大,由E=BLv得,选项A正确而B错误;矩形线框cdef因为运动而在cd、ef中产生的动生电动势相抵消,故只有磁感应强度变化而在线框中产生的感生电动势,由楞次定律得,线框中感应电流的方向是逆时针方向,由法拉第电磁感应定律·S,线框cdef中感应电动势的大小不变,选项C､D均错.答案:A3.(2011·浙江宁波期末)如图所示,闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度随时间变化,下列说法正确的是(