2026屆新高考物理沖刺熱點復(fù)習(xí)法拉第電磁感應(yīng)定律、自感和渦流目標要求

內(nèi)容索引考點一法拉第電磁感應(yīng)定律的理解及應(yīng)用考點二導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢考點三自感現(xiàn)象考點四渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動法拉第電磁感應(yīng)定律的理解及應(yīng)用考點一1.感應(yīng)電動勢(1)感應(yīng)電動勢：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢。(2)產(chǎn)生條件：穿過電路的_______發(fā)生改變，與電路是否閉合無關(guān)。2.法拉第電磁感應(yīng)定律(1)內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的__________________成正比。磁通量磁通量的變化率

判斷正誤

×√×√

(2023·天津卷·11)如圖，有一正方形線框，質(zhì)量為m，電阻為R，邊長為l，靜止懸掛著，一個三角形磁場垂直于線框所在平面，磁感線垂直紙面向里，且線框中磁區(qū)面積為線框面積一半，磁感應(yīng)強度變化B=kt(k>0)，已知重力加速度g，求：(1)感應(yīng)電動勢E；例1

(2)線框開始向上運動的時刻t0。

(2023·湖北卷·5)近場通信(NFC)器件應(yīng)用電磁感應(yīng)原理進行通訊，其天線類似一個壓平的線圈，線圈尺寸從內(nèi)到外逐漸變大。如圖所示，一正方形NFC線圈共3匝，其邊長分別為1.0cm、1.2cm和1.4cm，圖中線圈外線接入內(nèi)部芯片時與內(nèi)部線圈絕緣。若勻強磁場垂直通過此線圈，磁感應(yīng)強度變化率為103T/s，則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最接近A.0.30V B.0.44V C.0.59V D.4.3V√針對訓(xùn)練1

(2024·福建卷·4)拓撲結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代物理學(xué)中具有廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)有一條絕緣紙帶，兩條平行長邊鑲有銅絲，將紙帶一端扭轉(zhuǎn)180°，與另一端連接，形成拓撲結(jié)構(gòu)的莫比烏斯環(huán)，如圖所示。連接后，紙環(huán)邊緣的銅絲形成閉合回路，紙環(huán)圍合部分可近似為半徑為R的扁平圓柱?，F(xiàn)有一勻強磁場從圓柱中心區(qū)域垂直其底面穿過，磁場區(qū)域的邊界是半徑為r的圓(r<R)。若磁感應(yīng)強度大小B隨時間t的變化關(guān)系為B=kt(k為常量)，則回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為A.0 B.kπR2

C.2kπr2

D.2kπR2√針對訓(xùn)練2

返回導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢考點二1.導(dǎo)體平動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的算式E=Blv的理解適用條件在勻強磁場中，B、l、v三者互相垂直。如果不相互垂直，應(yīng)取垂直分量進行計算。有效長度相對速度E=Blv中的速度v是導(dǎo)體相對______的速度，若磁場也在運動，應(yīng)注意速度間的相對關(guān)系。垂直于R磁場

判斷正誤

××√

例2√

例3√

(2024·湖南卷·4)如圖，有一硬質(zhì)導(dǎo)線Oabc，其中

是半徑為R的半圓弧，b為圓弧的中點，直線段Oa長為R且垂直于直徑ac。該導(dǎo)線在紙面內(nèi)繞O點逆時針轉(zhuǎn)動，導(dǎo)線始終在垂直紙面向里的勻強磁場中。則O、a、b、c各點電勢關(guān)系為A.φO>φa>φb>φc

B.φO<φa<φb<φcC.φO>φa>φb=φc

D.φO<φa<φb=φc√針對訓(xùn)練3返回

自感現(xiàn)象考點三1.概念：當(dāng)一個線圈中的電流變化時，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)電動勢叫作自感電動勢。2.表達式：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)。感應(yīng)電動勢大小匝數(shù)

4.通電自感和斷電自感的比較電路圖器材要求A1、A2同規(guī)格，R=RL，L較大L很大(有鐵芯)通電時在S閉合瞬間，燈泡A2立即亮起來，燈泡A1逐漸變亮，最終一樣亮燈泡A立即亮，然后逐漸變暗達到穩(wěn)定電路圖斷電時回路電流減小，兩燈泡均逐漸變暗，A1電流方向不變，A2電流反向①若I2≤I1，燈A逐漸變暗；②若I2>I1，燈A閃亮后逐漸變暗。兩種情況下燈A中電流方向均改變總結(jié)自感電動勢總是阻礙原電流的變化判斷正誤1.線圈中電流越大，自感系數(shù)也越大。(

)2.對于同一個線圈，電流變化越快，線圈中的自感電動勢也越大。(

)3.自感電動勢總是阻止原電流的變化。(

)××√

(2023·北京卷·5)如圖所示，L是自感系數(shù)很大、電阻很小的線圈，P、Q是兩個相同的小燈泡，開始時，開關(guān)S處于閉合狀態(tài)，P燈微亮，Q燈正常發(fā)光，斷開開關(guān)A.P與Q同時熄滅

B.P比Q先熄滅C.Q閃亮后再熄滅

D.P閃亮后再熄滅例4√由題知，開始時，開關(guān)S閉合，由于L的電阻很小，Q燈正常發(fā)光，P燈微亮，斷開開關(guān)前通過Q燈的電流遠大于通過P燈的電流，斷開開關(guān)時，Q所在電路未閉合，立即熄滅，由于自感，L中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，與P組成閉合回路，故P燈閃亮后再熄滅，故選D。分析自感問題的三個技巧總結(jié)提升返回渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動考點四1.渦流現(xiàn)象(1)渦流：塊狀金屬放在_____磁場中，或者讓它在非均勻磁場中運動時，金屬塊內(nèi)產(chǎn)生的漩渦狀感應(yīng)電流。(2)產(chǎn)生原因：金屬塊內(nèi)_______變化→感應(yīng)電動勢→感應(yīng)電流。2.電磁阻尼當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運動時，感應(yīng)電流會使導(dǎo)體受到安培力，安培力總是_____導(dǎo)體的運動。3.電磁驅(qū)動如果磁場相對于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動，在導(dǎo)體中會產(chǎn)生___________使導(dǎo)體受到安培力而運動起來。變化磁通量阻礙感應(yīng)電流判斷正誤1.電磁阻尼體現(xiàn)了能量守恒定律。(

)2電磁阻尼阻礙相對運動，電磁驅(qū)動促進二者相對運動。(

)×√

掃描隧道顯微鏡(STM)可用來探測樣品表面原子尺度上的形貌。為了有效隔離外界振動對STM的擾動，在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對紫銅薄板，并施加磁場來快速衰減其微小振動，如圖例5√所示。無擾動時，按下列四種方案對紫銅薄板施加恒磁場；出現(xiàn)擾動后，對于紫銅薄板上下及左右振動的衰減最有效的方案是感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是閉合回路中的磁通量發(fā)生變化。在A圖中，系統(tǒng)振動時，紫銅薄板隨之上下及左右振動，在磁場中的部分有時多有時少，磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到安培力，阻礙系統(tǒng)的振動；在B圖中，只有紫銅薄板向左振動才產(chǎn)生感應(yīng)電流，而上下振動和向右振動無感應(yīng)電流產(chǎn)生；在C圖中，無論紫銅薄板上下振動還是左右振動，都不會產(chǎn)生感應(yīng)電流；在D圖中，只有紫銅薄板左右振動才產(chǎn)生感應(yīng)電流，而上下振動無感應(yīng)電流產(chǎn)生，故選項A正確，B、C、D錯誤。返回課時精練對一對題號123456答案ADADAB題號

7答案答案1234567891011對一對題號8910

11答案ABCD

D答案12345678910111.(2022·江蘇卷·5)如圖所示，半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化關(guān)系為B=B0+kt，B0、k為常量，則圖中半徑為R的單匝圓形線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為A.πkr2 B.πkR2C.πB0r2 D.πB0R2√1234567891011基礎(chǔ)落實練答案

2.如圖甲所示，一矩形線圈置于勻強磁場中，線圈平面與磁場方向垂直，磁場的磁感應(yīng)強度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。則線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的情況為A.t1時刻感應(yīng)電動勢最大B.t=0時刻感應(yīng)電動勢為零C.t2時刻感應(yīng)電動勢為零D.t1~t2時間內(nèi)感應(yīng)電動勢增大1234567891011答案√1234567891011答案

t=0時刻磁感應(yīng)強度的變化率不為零，則感應(yīng)電動勢不為零，B錯誤；t2時刻磁感應(yīng)強度的變化率不為零，感應(yīng)電動勢不為零，C錯誤；t1~t2時間內(nèi)磁感應(yīng)強度的變化率增大，感應(yīng)電動勢增大，D正確。

1234567891011√答案1234567891011答案

4.(2024·廣東卷·4)電磁俘能器可在汽車發(fā)動機振動時利用電磁感應(yīng)發(fā)電實現(xiàn)能量回收，結(jié)構(gòu)如圖甲所示。兩對永磁鐵可隨發(fā)動機一起上下振動，每對永磁鐵間有水平方向的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小均為B。磁場中，邊長為L的正方形線圈豎直固定在減震裝置上。某時刻磁場分布與線圈位置如圖乙所示，永磁鐵振動時磁場分界線不會離開線圈。關(guān)于圖乙中的線圈，下列說法正確的是A.穿過線圈的磁通量為BL2B.永磁鐵相對線圈上升越高，線圈中感應(yīng)電動勢越大C.永磁鐵相對線圈上升越快，線圈中感應(yīng)電動勢越小D.永磁鐵相對線圈下降時，線圈中感應(yīng)電流的方向為順時針方向1234567891011答案√1234567891011答案題圖乙所示位置穿過線圈的磁通量Φ=|BS上-BS下|≠BL2，故A錯誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知永磁鐵相對線圈上升越快，磁通量變化越快，線圈中感應(yīng)電動勢越大，故B、C錯誤；永磁鐵相對線圈下降時，根據(jù)右手定則可知線圈中感應(yīng)電流的方向為順時針方向，故D正確。5.如圖甲所示為探究電磁驅(qū)動的實驗裝置。某個鋁籠置于U形磁體的兩個磁極間，鋁籠可以繞支點自由轉(zhuǎn)動，其截面圖如圖乙所示。開始時，鋁籠和磁體均靜止，轉(zhuǎn)動磁體，會發(fā)現(xiàn)鋁籠也會跟著發(fā)生轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是A.鋁籠是因為受到安培力而轉(zhuǎn)動的B.鋁籠轉(zhuǎn)動的速度的大小和方向與磁體相同C.磁體從圖乙位置開始轉(zhuǎn)動時，鋁籠截面abcd中

的感應(yīng)電流的方向為a→d→c→b→aD.當(dāng)磁體停止轉(zhuǎn)動后，如果忽略空氣阻力和摩擦阻力，鋁籠將保持勻速

轉(zhuǎn)動√1234567891011答案1234567891011答案磁體從題圖乙位置開始轉(zhuǎn)動時，導(dǎo)致通過鋁籠截面的磁通量增加，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，方向為a→b→c→d→a，因而受到安培力作用，導(dǎo)致鋁籠轉(zhuǎn)動，所以鋁籠是因為受到安培力而轉(zhuǎn)動的，A項正確，C項錯誤；根據(jù)楞次定律可知，為阻礙磁通量增加，則導(dǎo)致鋁籠與磁體轉(zhuǎn)動方向相同，但快慢不相同，鋁籠的轉(zhuǎn)速一定比磁體的轉(zhuǎn)速小，B項錯誤；當(dāng)磁體停止轉(zhuǎn)動后，如果忽略空氣阻力和摩擦阻力，由于鋁籠轉(zhuǎn)動的過程中仍然能產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以鋁籠會受到反方向安培力作用逐漸減速直到停止運動，D項錯誤。6.如圖所示，燈泡A1、A2的規(guī)格完全相同，線圈L的電阻不計，下列說法中正確的是A.當(dāng)接通電路時，A1和A2始終一樣亮B.當(dāng)接通電路時，A2先達到最大亮度，A1后達到最大

亮度，最后兩燈一樣亮C.當(dāng)斷開電路時，A2立即熄滅、A1過一會兒才熄滅D.當(dāng)斷開電路時，兩燈都立即熄滅1234567891011答案√1234567891011答案當(dāng)接通電路時，A2立即正常發(fā)光，而線圈由于自感電動勢的阻礙使燈泡A1中電流只能逐漸增大，則A2先達到最大亮度，A1后達到最大亮度，電路穩(wěn)定后，兩燈一樣亮，故B正確，A錯誤；當(dāng)斷開電路時，A2原來方向的電流立即減小為零，線圈中產(chǎn)生自感電動勢，兩燈泡和線圈串聯(lián)組成回路，由于線圈L的電阻不計，回路中電流從原來的值逐漸減小到零，流過A2的電流與原來方向相反，則A1和A2都要過一會兒才熄滅，故C、D錯誤。7.如圖，一不可伸長的細繩的上端固定，下端系在邊長為l=0.40m的單匝正方形金屬框的一個頂點上。金屬框的一條對角線水平，其下方有方向垂直于金屬框所在平面的勻強磁場。已知構(gòu)成金屬框的導(dǎo)線單位長度的阻值為λ=5.0×10-3Ω/m；在1234567891011答案t=0到t=3.0s時間內(nèi)，磁感應(yīng)強度大小隨時間t的變化關(guān)系為B(t)=0.3-0.1t(SI)。求：(1)金屬框中感應(yīng)電動勢的大??；答案

0.008V

(2)t=2.0s時金屬框所受安培力的大小。1234567891011答案

8.(2023·江蘇卷·8)如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，OC導(dǎo)體棒的O端位于圓心，棒的中點A位于磁場區(qū)域的邊緣?，F(xiàn)使導(dǎo)體棒繞O點在紙面內(nèi)逆時針轉(zhuǎn)動。O、A、C點電勢分別為φO、φA、φC，則A.φO>φC

B.φC>φAC.φO=φA

D.φO-φA=φA-φC1234567891011答案√能力綜合練1234567891011答案由題圖可看出導(dǎo)體棒OA段逆時針轉(zhuǎn)動切割磁感線，則根據(jù)右手定則可知φO>φA，其中導(dǎo)體棒AC段不在磁場中，不切割磁感線，電勢差為0，則φC=φA，A正確，B、C錯誤；根據(jù)以上分析可知φO-φA>0，φA-φC=0，則φO-φA>φA-φC，D錯誤。9.(多選)兩條平行虛線間存在一勻強磁場，磁感應(yīng)強度方向與紙面垂直。邊長為0.1m、總電阻為0.005Ω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(a)所示。已知導(dǎo)線框一直向右做勻速直線運動，cd邊于t=0時刻進入磁場。線框中感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖線如圖(b)所示(感應(yīng)電流的方向為順時針時，感應(yīng)電動勢取正)。下列說法正確的是A.磁感應(yīng)強度的大小為0.5TB.導(dǎo)線框運動速度的大小為0.5m/sC.磁感應(yīng)強度的方向垂直于紙面向外D.在t=0.4s至t=0.6s這段時間內(nèi)，導(dǎo)線框所受的安培力大小為0.1N√1234567891011答案√1234567891011答案

10.汽車使用的電磁制動原理示意圖如圖所示，當(dāng)導(dǎo)體在固定通電線圈產(chǎn)生的磁場中運動時，會產(chǎn)生渦流，使導(dǎo)體受到阻礙運動的制動力。下列說法正確的是A.制動過程中，導(dǎo)體不會