第二节 法拉第电磁感应定律 自感 涡流
【基础梳理】
提示:穿过回路的磁通量发生变化 电路是否闭合 电源 右手定则或楞次定律 磁通量的变化率 线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯等
【自我诊断】
1.判一判
(1)磁场相对导体棒运动时,导体棒中也能产生感应电动势.( )
(2)线圈匝数n越多,磁通量越大,产生的感应电动势越大.( )
(3)线圈中的电流越大,自感系数也越大.( )
(4)自感电动势阻碍电流的变化,但不能阻止电流的变化.( )
提示:(1)√ (2)× (3)× (4)√
2.做一做
(1)如图所示,匀强磁场中有两个导体圆环a、b,磁场方向与圆环所在平面垂直.磁感应强度B随时间均匀增大.两圆环半径之比为2∶1,圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb,不考虑两圆环间的相互影响.下列说法正确的是 ( )
A.Ea∶Eb=4∶1,感应电流均沿逆时针方向
B.Ea∶Eb=4∶1,感应电流均沿顺时针方向
C.Ea∶Eb=2∶1,感应电流均沿逆时针方向
D.Ea∶Eb=2∶1,感应电流均沿顺时针方向
提示:选B.由法拉第电磁感应定律E==πr2,为常数,E与r2成正比,故Ea∶Eb=4∶1.磁感应强度B随时间均匀增大,故穿过圆环的磁通量增大,由楞次定律知,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反,垂直纸面向里,由安培定则可知,感应电流均沿顺时针方向,故B正确.
(2)如图所示,线圈L的自感系数很大,且其直流电阻可以忽略不计,L1、L2是两个完全相同的小灯泡.开关S闭合和断开的过程中,灯L1、L2的亮度变化情况是(灯丝不会断)( )
A.S闭合,L1亮度不变,L2亮度逐渐变亮,最后两灯一样亮;S断开,L2立即熄灭,L1逐渐变亮
B.S闭合,L1不亮,L2很亮;S断开,L1、L2立即熄灭
C.S闭合,L1、L2同时亮,而后L1逐渐熄灭,L2亮度不变;S断开,L2立即熄灭,L1亮一下才熄灭
D.S闭合,L1、L2同时亮,而后L1逐渐熄灭,L2则逐渐变得更亮;S断开,L2立即熄灭,L1亮一下才熄灭
提示:选D.当S闭合,L的自感系数很大,对电流的阻碍作用较大,L1和L2串联后与电源相连,L1和L2同时亮,随着L中电流的增大,因为L的直流电阻不计,则L的分流作用增大,L1中的电流逐渐减小为零,由于总电阻变小,故电路中的总电流变大,L2中的电流增大,L2灯变得更亮;当S断开,L2中无电流,立即熄灭,而线圈L产生自感电动势,试图维持本身的电流不变,L与L1组成闭合电路,L1要亮一下后再熄灭.综上所述,D正确.