电磁感应现象的两类情况习题

一､对感生电场､感生电动势的理解：2、感生电动势：由感生电场（涡流电场）产生的电动势称为感生电动势。1、感生电场（涡流电场）：变化的磁场在其周围空间激发一种电场。3、感生电场的方向：判断方法：类似感应电流的判断方法（右手螺旋定则）；（注意：感生电场的电场线是闭合曲线与静电场的电场线不同。）4、感生电动势中的非静电力：是感生电场对自由电荷的作用力。5、感生电动势中的能量转化：E其他E电巩固练习1:如右图所示,内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上,环内有一带负电小球,整个装置处于竖直向下的磁场中,当磁场突然增大时,小球将AA沿顺时针方向运动B沿逆时针方向运动C在原位置附近往复运动D仍然保持静止状态E感-二､对动生电动势的理解：1、动生电动势：指导体切割磁感线产生的电动势。2、充当非静电力：洛仑兹力4、感生电动势中的能量转化：E其他E电即：E＝BLV当：F电=F洛时，有：qE电=qvB=qU/LU=BvL3、洛化兹力与动生电动势的关系：F洛＋＋---vEF电（注意：W洛（合）=0）2如图所示,导体AB做切割磁感线运动时,将产生感应电动势,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动生电动势与电场力有关D动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的AB三､电磁感应中的电路问题：解题方法：2、画等效电路图；3、由法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律列方程求解；（包括：感生电动势与动生电动势的电路问题）1、确定电源（E，r）（产生感应电流的那部分导体相当于电源；且此部分电路的内阻相当于电源的内阻；此时产生的感应电动势相当于电源的电动势；）典例分析例1:有一面积为S=100cm2的金属环,电阻为R=01Ω,环中磁场变化规律如下图所示,且磁场方向垂直环面向里,在t1到t2时间内,环中感应电流的方向如何通过金属环的电荷量为多少答案:逆时针方向E感I感001C例2:如下图所示,水平放置的平行金属导轨,相距L=050m,左端接一电阻R=020Ω,磁感应强度B=040T的匀强磁场方向垂直于导轨平面,导体棒ab垂直放在导轨上,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计,当ab以v=40m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:1ab棒中感应电动势的大小,并指出a､b哪端电势高2回路中感应电流的大小;3维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小答案:1080Va端高240A308N四､电磁感应现象中的力学问题：基本方法：1、用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向。2、求回路中的电流（大小和方向）。3、分析导体受力情况（包含安培力，用左手定则）4、列动力学方程求解。例3:如下图所示固定在匀强磁场中的水平导轨ab,cd的间距L1=05m,金属棒ad与导轨左端bc的距离L2=08m,整个闭合回路的电阻为R=02Ω,=004g的物体,不计一切摩擦,现使磁感应强度从零开始以=02T/s的变化率均匀地增大,求经过多长时间物体刚好能离开地面g取10m/s2答案:10s巩固练习3:如右图所示,有两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道,上端接有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B,一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下,经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm,则增大,vm将变大B如果α变大,vm将变大变大,vm将变大变小,vm将变大BC课后巩固提升巩固基础1下列说法中正确的是A感生电场是由变化的磁场产生的B恒定磁场也能在周围空间产生感应电场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ACD2如右图所示,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A磁场变化时,会在这空间中激发一种电场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AC3两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距L､的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧的下端,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A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g

B.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为a→b

C.金属棒的速度为v时,所受安培力

D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减小AC4如图所示,竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R,质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦,棒与导轨的电阻均不计,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内,力F做的功与安培力做的功的代数和等于A棒的机械能增加量 B棒的动能增加量C棒的重力势能增加量上放出的热量A5如下图所示,在半径为r1的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,圆形区域外有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度的大小均为B,一半径为r2,电阻为R的圆形导线环放在纸面内,其圆心与圆形磁场区域中心重合,在内外磁场同时由B均匀地减小到零的过程中,通过导线环截面的电荷量为__________6如右图所示,小灯泡的规格为“2V4W”,接在光滑水平导轨上,轨距01m,垂直搁置在导轨上,电阻1=1T的匀强磁场中,求:1为使小灯泡正常发光,ab的滑行速度应为多大2拉动金属棒ab的外力功率多大答案:140m/s28W7如下图中的a图所示,一个500匝的线圈的两端跟R=99Ω的电阻相连接,置于竖直向下的匀强磁场中,线圈的横截面积是20cm2,电阻为1Ω,磁场的磁感应强度随时间变化的图象如下图中的b的电流为多大解析:由图b知:线圈中磁感应强度B均匀增加,

其变化率

由法拉第电磁感应定律得线圈中产生的感应电动势为

E==500×125×20×10-4V=125V

由闭合电路欧姆定律得感应电流大小为

答案:0125A8如图所示,固定于水平桌面上的金属框架edcf,处于竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab搁在框架上可无摩擦滑动,此时abcd构成一个边长为L的正方形,棒的电阻为r,其余部分电阻不计,开始时磁感应强度为B01若从t=0时刻起,磁感应强度均匀增加,