0201目錄CONTENTS0304法拉第電磁感應(yīng)定律的理解及應(yīng)用動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算自感現(xiàn)象渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)2026屆新高考物理沖刺熱點(diǎn)復(fù)習(xí)法拉第電磁感應(yīng)定律、自感和渦流主題一、法拉第電磁感應(yīng)定律的理解及應(yīng)用1.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。(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(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過這一電路的

成正比。一、法拉第電磁感應(yīng)定律的理解及應(yīng)用磁通量磁通量的變化率BSA

一、法拉第電磁感應(yīng)定律的理解及應(yīng)用

一、法拉第電磁感應(yīng)定律的理解及應(yīng)用

√×√×【典例1】(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(zhǎng)為l，靜止懸掛著，一個(gè)三角形磁場(chǎng)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(qiáng)度變化B＝kt(k>0)，已知重力加速度g，求：(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E；(2)線框開始向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻t0。一、法拉第電磁感應(yīng)定律的理解及應(yīng)用(1)

(2)FA＝BIl

＝mg

【針對(duì)訓(xùn)練1】(2023·湖北卷·5)近場(chǎng)通信(NFC)器件應(yīng)用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行通訊，其天線類似一個(gè)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(zhǎng)分別為1.0cm、1.2cm和1.4cm，圖中線圈外線接入內(nèi)部芯片時(shí)與內(nèi)部線圈絕緣。若勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直通過此線圈，磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率為103T/s，則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最接近()A.0.30V B.0.44V C.0.59V D.4.3VB一、法拉第電磁感應(yīng)定律的理解及應(yīng)用E＝

＝103×(1.02＋1.22＋1.42)×10-4V＝0.44V【針對(duì)訓(xùn)練2】(2024·福建卷·4)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在現(xiàn)代物理學(xué)中具有廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)有一條絕緣紙帶，兩條平行長(zhǎng)邊鑲有銅絲，將紙帶一端扭轉(zhuǎn)180°，與另一端連接，形成拓?fù)浣Y(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(qiáng)磁場(chǎng)從圓柱中心區(qū)域垂直其底面穿過，磁場(chǎng)區(qū)域的邊界是半徑為r的圓(r<R)。若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時(shí)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(dòng)勢(shì)大小為()A.0

B.kπR2

C.2kπr2

D.2kπR2C一、法拉第電磁感應(yīng)定律的理解及應(yīng)用銅絲構(gòu)成的莫比烏斯環(huán)形成了兩匝(n＝2)線圈串聯(lián)的閉合回路

＝2kπr2主題二、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算適用條件在勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(jìn)行計(jì)算有效長(zhǎng)度公式E＝BLv中的l為有效長(zhǎng)度，即為_________________________

。如圖，導(dǎo)體的有效長(zhǎng)度分別為：圖甲：L＝________圖乙：沿v方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，L＝________圖丙：沿v1方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，L＝_____；沿v2方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，L＝___相對(duì)速度E＝BLv中的速度v是導(dǎo)體相對(duì)

的速度，若磁場(chǎng)也在運(yùn)動(dòng)，應(yīng)注意速度間的相對(duì)關(guān)系二、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算1.導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的算式E＝BLv的理解導(dǎo)體兩端點(diǎn)連線在垂直于

R速度方向上的投影長(zhǎng)度磁場(chǎng)

二、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算

×√×

B二、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算

C二、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算

＝BR2ω

【針對(duì)訓(xùn)練3】(2024·湖南卷·4)如圖，有一硬質(zhì)導(dǎo)線Oabc，其中abc是半徑為R的半圓弧，b為圓弧的中點(diǎn)，直線段Oa長(zhǎng)為R且垂直于直徑ac。該導(dǎo)線在紙面內(nèi)繞O點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)線始終在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。則O、a、b、c各點(diǎn)電勢(shì)關(guān)系為()A.φO>φa>φb>φcB.φO<φa<φb<φcC.φO>φa>φb＝φcD.φO<φa<φb＝φcC二、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算主題三、自感現(xiàn)象三、自感現(xiàn)象1.概念：當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，它所產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)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(dòng)勢(shì)叫作自感電動(dòng)勢(shì)。2.表達(dá)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(dòng)勢(shì)

大小匝數(shù)GP線圈L1線圈L2思考判斷：滑片右移L2的I感方向B感I感B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(shí)在S閉合瞬間，燈A2

，燈泡A1

，最終一樣亮燈泡A_______________________________________斷電時(shí)回路電流減小，兩燈泡

，A1電流方向

，A2電流_____①若I2≤I1，燈A逐漸變暗；②若I2>I1，燈A________________兩種情況下燈A中電流方向均______(選填“改變”或“不變”)總結(jié)自感電動(dòng)勢(shì)總是__________________4.通電自感和斷電自感的比較逐漸變亮立即亮起來立即亮，然后逐漸變暗三、自感現(xiàn)象達(dá)到穩(wěn)定均逐漸變暗閃亮后逐漸變暗改變阻礙原電流的變化不變反向若線圈電阻不計(jì)則燈熄滅分析自感問題的三個(gè)技巧三、自感現(xiàn)象【判斷正誤】1.線圈中電流越大，自感系數(shù)也越大。(

)2.對(duì)于同一個(gè)線圈，電流變化越快，線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)也越大。(

)3.自感電動(dòng)勢(shì)總是阻止原電流的變化。(

)×√×三、自感現(xiàn)象【典例4】

圖甲和圖乙是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個(gè)電路圖，L1和L2為電感線圈。實(shí)驗(yàn)時(shí)，斷開開關(guān)S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關(guān)S2，燈A2逐漸變亮，而另一個(gè)相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同。下列說法正確的是()A.圖甲中，A1與L1的電阻值相同B.圖甲中，閉合S1，電路穩(wěn)定后，A1中電流大于L1中電流C.圖乙中，滑動(dòng)變阻器R與L2的電阻值相同D.圖乙中，閉合S2瞬間，L2中電流與滑動(dòng)變阻器R中電流相等C三、自感現(xiàn)象主題四、渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)GP線圈L1線圈L2思考判斷：滑片右移L2的I感方向B感I感1.感生渦流:①原因:②應(yīng)用:冶煉和焊接四、渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)

B

感生電動(dòng)勢(shì):塊狀金屬放在變化磁場(chǎng)中，在金屬塊內(nèi)產(chǎn)生的漩渦狀感應(yīng)電流。變化的磁場(chǎng)在周圍產(chǎn)生的旋渦狀電場(chǎng)vvE動(dòng)=BLV×××××

×××××

××××××××××

LBvR四、渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)

I感

F安F安F安=BIL

××××××××

××××

××××××××

2.動(dòng)生渦流:BvR從而受到安培力并阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)，將E機(jī)轉(zhuǎn)化為E電四、渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)I感塊狀金屬在非均勻磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，或進(jìn)出勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)金屬塊內(nèi)產(chǎn)生的漩渦狀感應(yīng)電流。①原因:動(dòng)生電動(dòng)勢(shì):導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割受洛倫茲力形成I感F安vv②應(yīng)用:電磁驅(qū)動(dòng)：磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，金屬跟著磁場(chǎng)動(dòng)F安L2.動(dòng)生渦流:從而受到安培力并阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)，將E機(jī)轉(zhuǎn)化為E電四、渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)塊狀金屬在非均勻磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，或進(jìn)出勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)金屬塊內(nèi)產(chǎn)生的漩渦狀感應(yīng)電流。①原因:動(dòng)生電動(dòng)勢(shì):②應(yīng)用:電磁驅(qū)動(dòng)：××××××××

××××

××××××××

F安v磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，金屬跟著磁場(chǎng)動(dòng)××××××××

××××

××××××××

F安v導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割受洛倫茲力形成I感2.動(dòng)生渦流:從而受到安培力并阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)，將E機(jī)轉(zhuǎn)化為E電四、渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)塊狀金屬在非均勻磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，或進(jìn)出勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)金屬塊內(nèi)產(chǎn)生的漩渦狀感應(yīng)電流。①原因:動(dòng)生電動(dòng)勢(shì):②應(yīng)用:電磁驅(qū)動(dòng)：××××××××

××××

××××××××

F安v磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，金屬跟著磁場(chǎng)動(dòng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割受洛倫茲力形成I感電磁阻尼：金屬運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)阻礙金屬動(dòng)四、渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)②應(yīng)用:電磁驅(qū)動(dòng)：磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，金屬跟著磁場(chǎng)動(dòng)電磁阻尼：金屬運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)阻礙金屬動(dòng)ωBωB電磁阻尼電磁驅(qū)動(dòng)電磁驅(qū)動(dòng)：磁場(chǎng)與金屬有個(gè)速度差或轉(zhuǎn)速差。四、渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)②應(yīng)用:電磁驅(qū)動(dòng)：磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，金屬跟著磁場(chǎng)動(dòng)電磁阻尼：金屬運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)阻礙金屬動(dòng)電磁阻尼電磁驅(qū)動(dòng)電磁驅(qū)動(dòng)：磁場(chǎng)與金屬有個(gè)速度差或轉(zhuǎn)速差。四、渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)1.渦流現(xiàn)象(1)渦流：塊狀金屬放在

磁場(chǎng)中，或者讓它在非均勻磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(dòng)勢(shì)→感應(yīng)電流。2.電磁阻尼：當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流會(huì)使導(dǎo)體受到安培力，安培力總是

導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)。3.電磁驅(qū)動(dòng)：如果磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)，在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生

使導(dǎo)體受到安培力而運(yùn)動(dòng)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(duì)運(yùn)動(dòng)，電磁驅(qū)動(dòng)促進(jìn)二者相對(duì)運(yùn)動(dòng)。(

)√×【典例5】掃描隧道顯微鏡(STM)可用來探測(cè)樣品表面原子尺度上的形貌。為了有效隔離外界振動(dòng)對(duì)STM的擾動(dòng)，在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對(duì)紫銅薄板，并施加磁場(chǎng)來快速衰減其微小振動(dòng)，如圖所示。無擾動(dòng)時(shí)，按下列四種方案對(duì)紫銅薄板施加恒磁場(chǎng)；出現(xiàn)擾動(dòng)后，對(duì)于紫銅薄板上下及左右振動(dòng)的衰減最有效的方案是()A四、渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)【練習(xí)1】(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(gè)相同的小燈泡，開始時(shí)，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(shí)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D課堂練習(xí)【練習(xí)2】(2024·甘肅卷·6)工業(yè)上常利用感應(yīng)電爐冶煉合金，裝置如圖所示。當(dāng)線圈中通有交變電流時(shí)，下列說法正確的是()A.金屬中產(chǎn)生恒定感應(yīng)電流B.金屬中產(chǎn)生交變感應(yīng)電流C.若線圈匝數(shù)增加，則金屬中感應(yīng)電流減小D.若線圈匝數(shù)增加，則金屬中感應(yīng)電流不變B課堂練習(xí)

A課堂練習(xí)

【練習(xí)4】如圖甲所示為探究電磁驅(qū)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置。某個(gè)鋁框置于蹄形磁體的兩個(gè)磁極間，鋁框可以繞支點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，其截面圖如圖乙所示。開始時(shí)，鋁框和磁體均靜止，轉(zhuǎn)動(dòng)磁體，會(huì)發(fā)現(xiàn)鋁框也會(huì)跟著發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說法正確的是()A.鋁框是因?yàn)槭艿桨才嗔ΧD(zhuǎn)動(dòng)的B.鋁框轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)時(shí)，鋁框截面abcd中

的感應(yīng)電流的方向?yàn)閍→d→c→b→aD.當(dāng)磁體停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，如果忽略空氣阻力和摩擦力，鋁框?qū)⒈３謩蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)A課堂練習(xí)【練習(xí)5】如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，將一個(gè)水平放置的金屬棒ab以某一水平速度拋出，金屬棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終保持水平。不計(jì)空氣阻力，金屬棒在運(yùn)動(dòng)過程中ab兩端的電勢(shì)分別為φa、φb，則()A.φa>φb，且Uab保持不變B.φa>φb，且Uab逐漸增大C.φa<φb，且Uba保持不變D.φa<φb，且Uba逐漸增大B課堂練習(xí)【練習(xí)6】如圖，一不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩的上端固定，下端系在邊長(zhǎng)為l＝0.40m的單匝正方形金屬框的一個(gè)頂點(diǎn)上。金屬框的一條對(duì)角線水平，其下方有方向垂直于金屬框所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知構(gòu)成金屬框的導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的阻值為λ＝5.0×10－3Ω/m；在t＝0到t＝3.0s時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)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(dòng)勢(shì)的大小；(2)t＝2.0s時(shí)金屬框所受安培力的大小。課堂練習(xí)(1)

(2)R＝4lλ＝4×0.40×5.0×10－3Ω＝0.008Ω

B2＝(0.3－0.1×2.0)T＝0.1T

【練習(xí)7】(2022·河北卷·5)將一根絕緣硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線順次繞成如圖所示的線圈，其中大圓面積為S1，小圓面積均為S2，垂直線圈平面方向有一隨時(shí)間t變化的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝B0＋kt，B0和k均為常量，則線圈中總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為()A.kS1

B.5kS2C.k(S1－5S2)

D.k(S1＋5S2)D課堂練習(xí)大圓線圈

＝kS1每個(gè)小圓線圈

＝kS2E＝E1＋5E2＝k(S1＋5S2)

D課堂練習(xí)C'D'C''UCD＝UC'D'＝UC''D'

課堂練習(xí)(1)t＝0時(shí)E＝2B0hv＋B0hv＝3B0hv

方向水平向左

【練習(xí)9】(2023·廣東卷·14)求：(1)t＝0時(shí)線框所受的安培力F；(2)t＝1.2τ時(shí)穿過線框的磁通量Φ；(3)2τ~3τ時(shí)間內(nèi)，線框中產(chǎn)生的熱量Q。課堂練習(xí)(1)t＝0時(shí)E＝2B0hv＋B0hv＝3B0hv