电磁感应现象的两类情况学案

1、D动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的4.5 电磁感应现象的两类情况 学案(人教版选修 3-2)1电路中电动势的作用实际上是某种非静电力对自由电荷作用，使得其他形式的能量 转化为电能2变化的磁场在周围空间激发出电场，在此空间的闭合导体中的自由电荷，在这种电 场的作用下定向运动，产生感应电流或者说导体中产生了感应电动势(这种电动势叫感生电动势 )在这种情况下，所谓的非静电力就是这种感生电场对自由电荷的作用3一段导体在做切割磁感线运动时，导体内的自由电荷在洛伦兹力的作用下定向运动形成感应电流，或者说导体中产生了感应电动势(这种电动势叫动生电动势 ) ，这时的非静电 力与洛伦兹力有关4下列说法中

2、正确的是 ( ) A 感生电场是由变化的磁场产生B恒定的磁场也能在周围空间产生感生电场C感生电场的方向也同样可以用楞次定律和右手螺旋定则来判定D感生电场的电场线是闭合曲线，其方向一定是沿逆时针方向5如图 1 所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒 ab 以水平速度 v 抛出，且棒与磁场垂直，设棒在落下的过程中方向不变 且不计空气阻力，则金属棒在运动的过程中产生的感应电动势大小变化情况是A 越来越大B越来越小C 保持不变D 无法判断知识点一 电磁感应现象中的感生电场 1某空间出现了如图所示的一组闭合电场线，方向从上向下看是顺时 针的，这可能是 ( )A 沿 AB 方向磁场在迅速减弱B

3、沿 AB 方向磁场在迅速增强C沿 BA 方向磁场在迅速增强D沿 BA 方向磁场在迅速减弱2如图所示，内壁光滑，水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于圆 环直径的带正电的小球， 以速率 v0 沿逆时针方向匀速转动 (俯视 )，若在此空 间突然加上方向竖直向上、磁感应强度 B 随时间成正比例增加的变化磁 场设运动过程中小球带电荷量不变，那么 ( )A 小球对玻璃圆环的压力一定不断增大B小球所受的磁场力定不断增大C小球先沿逆时针方向减速运动，过一段时间后沿顺时针方向加速运动D 磁场力对小球一直不做功知识点二 感生电动势与动生电动势 3在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金 属圆线圈，规定线

4、圈中感应电流的正方向如图 4 甲所示，当磁场 的磁感应强度 B 随时间 t 发生如图乙所示变化时，下图中正确表 示线圈中感应电动势 E 变化的是 ( )4如图 5所示，导体 AB 在做切割 磁感线运动时， 将产生一个感应电动势， 因而在电路中有电流通过，下列说法中 正确的是 ( )A 因导体运动而产生的感应电动 势称为动生电动势B动生电动势的产生与洛伦兹力有关C动生电动势的产生与电场力有关、电磁感应中电路问题的分析技巧5如图所示， 长为 L0.2 m、电阻为 r0.3 、质量为 m 0.1 kg 的金属棒 CD 垂直放在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，两 导轨间距也为 L，棒与导轨接触良

5、好，导轨电阻不计，导轨左端接有 R0.5 的电阻，量程为 03.0 A 的电流表串联在一条导轨上， 量程为 01.0 V 的电压表接在电阻 R 的两端，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面现以向 右恒定的外力 F 使金属棒右移，当金属棒以 v2 m/s 的速度在导轨平面上匀速滑动时，观察到电路中的一个电表正好满偏，而另一电表未满偏问：(1)此时满偏的电表是什么表？说明理由(2)拉动金属棒的外力 F 有多大？(3)导轨处的磁感应强度多大？6匀强磁场的磁感应强度 B 0.2 T，磁场宽度 l3 m，一正方形 金属框边长 ad l 1 m，每边的电阻 r 0.2 ，金属框以 v 10 m/s 的速度匀

6、速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直，如图7 所示求：(1)画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流的i t 图线； (要求写出作图依据 )(2)画出 ab两端电压的 Ut 图线 (要求写出作图依据 )、用能量观点巧解电磁感应问题7如图所示，将匀强磁场中的线圈(正方形，边长为 L)以不同的速度v1 和 v2匀速拉出磁场，线圈电阻为R，那么两次拉出过程中，外力做功之比 W1 W2 .外力做功功率之比 P1P2 .8光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图9 所示，抛物线的方程为 y x2，其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是 ya 的直线 (图中的虚线所示 )，一个质

7、量为 m 的小金属块从抛物线 y b(b>a)处以速度 v 沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，则金属块在曲面上 滑动的过程中产生的焦耳热总量是 ( )A mgb1B.2mvCmg（ba）12D mg（b a）2mv电磁感应现象中的两类情况同步练习1、如图所示，一个闭合电路静止于磁场中，由于磁场强弱的变化，而使电路中产 生了感应电动势下列说法中正确的是（ AC ）A 磁场变化时，会在空间激发一种电场B使电荷定向移动形成电流的力是磁场力C使电荷定向移动形成电流的力是电场力D 以上说法都不对2、某空间出现了如图所示的一组闭合的电场线，这可能是（ AC ）A 沿 AB 方向磁场的迅速减弱B沿 AB

8、 方向磁场的迅速增强C沿 BA 方向磁场的迅速增强 D沿 BA 方向磁场的迅速减弱3、闭合的金属环垂直于随时间均匀变化的匀强磁场中，则（C ）A. 环中产生的感应电动势均匀变化B.环中产生的感应电流均匀变化C.环中产生的感应电动势保持不变D.环上某一小段导体所受的安培力保持不变4 法拉第通过静心设计的一系列试验，发现了电磁感应定律，将历史上认为各自独立的学科 “电学”与“磁学”联系起来在下面几个典型的实验设计思想中，所作的推论后来被实验 否定的是（ A ）A 既然磁铁可使近旁的铁块带磁，静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷，那么 静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流B既然磁铁可在

9、近旁运动的导体中感应出电动势，那么稳恒电流也可在近旁运动 的线圈中感应出电流C既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流，那么静止的磁铁也可在近 旁运动的导体中感应出电动势D既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势，那么运动导线上的稳恒电流 也可在近旁的线圈中感应出电流5、以下说法正确的是： （ ABC ）A 、用公式 E = BLV 求出的是电动势的瞬时值；B 、用公式 E = BLV 求出的电动势，只限于磁场方向和导线运动方向及导线方向三者互相垂直的情况；C、用 E = n（ /t）求出的电动势是 t内的平均电动势；D、用 E = n（/t）求出的电动势是 t时刻的即时电动势。6、一直

10、升机停在南半球的地磁极上空该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B.直升机螺旋桨叶片的长度为 L ，螺旋桨转动的频率为 f，顺着地磁场的方向看螺旋桨， 螺旋桨顺时针方向转动螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为 b，如果忽略 a 到转轴中心线的距离，用 表示每个叶片中的感应电动势，如图所示则 （ A ）AfL2B，且 a点电势低于 b点电势B2fL2B，且 a点电势低于22b 点电势 C fL2B，且 a 点电势高于 b 点电势D2fL2B，且 a 点电势高于 b点电势57（10 全国卷 1）某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5 10 5T。一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河

11、宽 100m，该河段涨潮和落潮时有海水 （视为导体）A 河北岸的电势较高B河南岸的电势较高流过。设落潮时，海水自西向东流，流速为2m/s。下列说法正确的是（ A C ）C电压表记录的电压为 9mVD电压表记录的电压为 5mV 8（20XX 年重庆卷） 如 图为一种早期发电机原理示意图， 该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成， 两磁极相对于线圈平面对称， 在磁极绕转轴匀速转动过程中， 磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧XOY运动，（O 是线圈中心），则（ D ）电流由电流由电流由电流由E经 G流向 F经G 流向 F经G 流向E经 G流向F， E， E，F，先增大再减小 先减小再

12、增大 先减小再增大 先增大再减小A. 从 X 到 O， B.从 X 到 O， C.从 O 到 Y ， D.从 O 到 Y ， 9、把一个矩形线圈从有理想边界的匀强磁场中匀速拉出（如图 ），第一次速度为 v1，第二次速度为 v2，且 v2 2v1，则两情况下拉力的功之比拉力的功率之比P1P2，线圈中产生的焦耳热之比Q1Q210、如图所示，空间有一个方向水平的有界磁场区域，一个矩形线框，自 磁场上方某一高度下落，然后进入磁场，进入磁场时，导线框平面与磁场 方向垂直。则在进入时导线框不可能（ D ）A 、变加速下落C、匀速下落B、变减速下落D、匀加速下落11 、如图所示，一金属方框 abcd 从离磁

13、场区域上方高 h 处自由落下，然后进入与线框平 面垂直的匀强磁场中，在进入磁场的过程中，可能发生的情况是 （ ABC ）A 线框做加速运动，加速度 a<gB线框做匀速运动C线框做减速运动D线框会跳回原处1206重庆卷. 21 两根相距为 L的足够长的金属直角导轨如题 21图所示放置， 它们各有一 边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为 m 的金属细杆 ab、 cd 与导轨垂直 接触形成闭合回路， 杆与导轨之间的动摩擦因数为 ，导轨电阻不计， 回路总电阻为 2R。整个装置处于磁感应强度大小为 B，方向竖直向上的匀强磁场中。 当 ab 杆在平行于水平A ab 杆所受拉力 F 的大小为

14、 mgB2L2V12R导轨的拉力 F 作用下以速度 V1沿导轨匀速运动时， cd 杆 也正好以速率向下 V2 匀速运动。重力加速度为 g。以下说 法正确的是（ AD ）Bcd杆所受摩擦力为零BL（V1 V2）C. 回路中的电流强度为 1 2 2RD与大小的关系为2Rmg 2 2B2L2V11306 全国卷 II . 20 如图所示，位于同一水平面内的、两根平行的光滑金属导轨，处在匀 强磁场中， 磁场方向垂直于导轨所在平面， 导轨的一端与一电阻相连； 具有一定质量的 金属杆 ab 放在导轨上并与导轨垂直。现用一平行于导轨的恒力F拉杆 ab，使它由静止E 表示回路中的开始向右运动。杆和导轨的电阻、

15、感应电流产生的磁场均可不计。用感应电动势， i 表示回路中的感应电流，在 i 随时间增大的过程中， 电阻消耗的功率等于（ BD ）AF 的功率B安培力的功率的绝对值CF 与安培力的合力的功率D iEL ，底端接阻值为 R 的电阻。将14（ 08山东卷） 两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为 质量为 m 的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直， 如图所示。 除电阻 R 外其余电阻不计。 现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放则（ AC ）A 释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度 gC金属棒的速度为 v 时所受的安培力大小为B2L2vB

16、金属棒向下运动时，流过电阻R 的电流方向为 a bD电阻 R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少1506上海物理卷 如图所示，平行金属导轨与水平面成 角，导轨与固定电阻 R1和 R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面有一导体棒ab，质量为 m，导体棒的电阻与固定电阻R1和 R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒 ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为 v 时，受到安培力的大小为 F 此时（ BCD（A ）电阻 R1消耗的热功率为 Fv3（B ）电阻 R。消耗的热功率为 Fv6（C ）整个装置因摩擦而消耗的热功率为mgvcos（D ）整个装置消耗的机械功率为（ F mgcos） v·16（ 2011全国卷 1） 如图，两根足够长的金属导轨 ab、cd 竖直放置，导轨间距离为 L1 电阻不计。在导轨上端并接两个额定功率均为 P、电阻均为 R 的小灯泡。整个系统置于匀强磁场m、电阻可以忽略的金属棒 MN从中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为图示位置由静止开始释放。 金属棒下落过程中保持水平， 且与导轨接触良好。已知某时刻后两灯泡保持正常发光。重力加速度为g。求：（1）