第2讲法拉第电磁感应定律自感涡流知识排查法拉第电磁感应定律1.感应电动势(1)概念:在电磁感应现象中产生的电动势。(2)产生条件:穿过回路的磁通量发生改变,与电路是否闭合无关。(3)方向判断:感应电动势的方向用楞次定律或右手定则判断。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磁通量的变化率成正比。(2)公式:E=nΔΦΔt,其中n为线圈匝数。(3)感应电流与感应电动势的关系:遵守闭合电路的欧姆定律,即I=ER+r。3.导体切割磁感线的情形(1)若B、l、v相互垂直,则E=Blv。(2)v∥B时,E=0。自感、涡流1.自感现象(1)概念:由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感。(2)自感电动势①定义:在自感现象中产生的感应电动势叫做自感电动势。②表达式:E=LΔIΔt。(3)自感系数L①相关因素:与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关。②单位:亨利(H),1mH=10-3H,1μH=10-6H。2.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感应电流,这种电流像水的漩涡所以叫涡流。小题速练1.思考判断(1)Φ=0,ΔΦΔt不一定等于0。()(2)感应电动势E与线圈匝数n有关,所以Φ、ΔΦ、ΔΦΔt的大小均与线圈匝数有关。()(3)线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势越大。()(4)当导体在匀强磁场中垂直磁场方向运动时(运动方向和导体垂直),感应电动势为E=BLv。()(5)磁场相对于导体棒运动时,导体棒中也可能产生感应电动势。()(6)涡流就是自感。()答案(1)√(2)×(3)√(4)√(5)√(6)×2.[人教版选修3-2P21第4题改编]如图1所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd,ab边长大于bc边长,置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于MN。第一次ab边平行MN进入磁场,线框上产生的热量为Q1,通过线框导体横截面的电荷量为q1;第二次bc边平行MN进入磁场,线框上产生的热量为Q2,通过线框导体横截面的电荷量为q2,则()图1A.Q1>Q2,q1=q2B.Q1>Q2,q1>q2C.Q1=Q2,q1=q2D.Q1=Q2,q1>q2解析设线框边长分别为l1、l2,线框中产生的热量Q=I2Rt=(Bl1vR)2R·l2v=B2l21l2vR=B2l1l2vRl1。由于lab>lbc,所以Q1>Q2。通过线框导体横截面的电荷量q=I-·Δt=E-RBl2ω代入数值解得v=lω=8m/s。答案(1)负(2)21.6J(3)8m/s