高考物理系统性复习 (考点分析) 第二节 法拉第电磁感应定律、自感和涡流（附解析）.docxVIP

【考点分析】第二节法拉第电磁感应定律、自感和涡流

【考点一】对法拉第电磁感应定律的理解

【典型例题1】将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是()

A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关

B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大

C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大

D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同

【解析】由法拉第电磁感应定律E＝neq\f(ΔΦ,Δt)知，感应电动势的大小与线圈匝数有关，A错误；

感应电动势正比于eq\f(ΔΦ,Δt)，与磁通量的大小无直接关系，B错误，C正确；

根据楞次定律知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，即“增反减同”，D错误．

【答案】C

【考点二】判断感应电动势的方向、大小

【典型例题2】(2022?广东肇庆市高三(下)三模)如图甲所示为无线充电技术中使用的通电线圈示意图，线圈匝数为n，面积为S，电阻为R。匀强磁场平行于线圈轴线穿过线圈，设向右为正方向，磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示。则在0到t1时间内，下列说法正确的是()

A．线圈a端的电势比线圈b端的电势高

B．通过线圈的磁通量的变化量为

C．线圈ab两端的电势差Uab恒为

D．若用导线将线圈a、b两端连接起来，则通过导线横截面的电荷量为

【解析】A．线圈中原磁场先向左减弱后向后增强，由楞次定律可知，感应磁场方向一直向左，根据线圈环绕方向知a端电势比b端电势高，故A正确；

B．在0到时间内，通过线圈的磁通量的变化量为，故B错误；

C．由法拉第电磁感应定律，故C错误；

D．若用导线将线圈a、b两端连接起来，通过导线横截面的电荷量，故D正确。故选AD。

【答案】AD

【考点三】感应电动势、感应电流的计算

【典型例题3】(2022?山东省滨州市高三(上)期末)如图甲所示，粗细均匀的导体框ABC，∠B=90°，∠C=30°，AB边长为L，导体框的总电阻为R。一匀强磁场垂直导体框ABC所在平面，方向向里，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。下列说法正确的是()

A．导体框ABC中电流的方向为顺时针

B．导体框ABC中电流的大小为

C．t0时刻两直角边AB和BC所受安培力合力大小为

D．两直角边AB和BC所受安培力合力方向为垂直AC向左下方

【解析】A．结合图甲和图乙，根据楞次定律可知，导体框ABC中电流的方向为逆时针，故A错误；

B．结合图甲和图乙，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势，则感应电流，故B错误；

C．磁场中的闭合回路所受安培力的合力为零，则两直角边AB和BC所受安培力合力大小与斜边AC的安培力大小相等，则，故C正确；

D．磁场中的闭合回路所受安培力的合力为零，则两直角边AB和BC所受安培力合力大小与斜边AC的安培力大小相等，方向相反，根据左手定则可知，AC边所受安培力方向为垂直AC向左下方，则两直角边AB和BC所受安培力合力方向为垂直AC向右上方，故D错误。故选C。

【答案】C

【考点四】平动切割磁感线

【典型例题4】两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直．边长为0.1m、总电阻为0.005Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图甲所示．已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t＝0时刻进入磁场．线框中感应电动势随时间变化的图线如图乙所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正)．下列说法正确的是()

A．磁感应强度的大小为0.5T

B．导线框运动的速度的大小为0.5m/s

C．磁感应强度的方向垂直于纸面向外

D．在t＝0.4s至t＝0.6s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1N

【解析】由E－t图象可知，导线框经过0.2s全部进入磁场，则速度v＝eq\f(l,t)＝eq\f(0.1,0.2)m/s＝0.5m/s，选项B正确；由题图乙可知，E＝0.01V，根据E＝Blv得，B＝eq\f(E,lv)＝eq\f(0.01,0.1×0.5)T＝0.2T，选项A错误；根据右手定则及正方向的规定可知，磁感应强度的方向垂直于纸面向外，选项C正确；在t＝0.4s至t＝0.6s这段时间内，导线框中的感应电流I＝eq\f(E,R)＝eq\f(0.01,0.005)A＝2A,所受的安培力大小为F＝BIl＝0.2×2×0.1N＝0.04N，选项D错误．

【答案】BC

【归纳总结】理解E＝Blv的“五性”

(1)正交性：本公式是在一定条件下得出的，除磁场为匀强磁场外，还需B、l、v三者互相垂直．

(2)瞬时性：若v为瞬时速度，则E为相