电磁感应两种情况习题课资料
45电磁感应现象的两类情况每课一练(人教版选修3-2).doc
双基限时练（四）电磁感应现象的两类情况 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. B. 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C. 感生电场的电场线是闭合曲线解析 感生电场是由变化的磁场在空间激发的，其方向与产生的 感应电流方向相同，感生电场的电场线和静电场的电场线不同，是闭 合的曲线，故昇、C 、。
选项正确.答案ACD 2.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（）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.以上说法都不对解析 通过闭合电路的磁场强弱变化，从而引起通过电路的磁通 量变化，产生感应电动势会在空间激发一种电场.这个电场作用于闭 合电路中的A.磁场变化时，会在这空间中激发一种电场恒定磁场也能在周 空间产生感应电场自由电荷，使其定向移动，形成电流.故选项力、C说法正确.答案AC3・穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2A.线圈中感生电动势每秒钟增加2VB.线圈中感生电动势每秒钟减少2VC.线圈中无感生电动势D.线圈中感生电动势保持不变Wb,则()解析感应电动势等于磁通量的变化率，即E = /t =了7=2 V.故D选项正确.答案D4.如图所示，一个水平放置的玻璃圆环形小槽，槽内光滑，槽宽度和深度处处相同.现将一直径略小于槽宽的带正电小球放在槽中，让它获得一初速度Vo，与此同时，有一变化的磁场垂直穿过玻璃圆环形小槽外径所对应的圆面积，磁感应强度的大小跟时间成正比例增大，方向竖直向下.设小球在运动过程中电荷量不变，贝!1()A.小球受到的向心力大小不变从小球受到的向心力大小不断增大C.磁场力对小球做了功Q・小球受到的磁场力大小与时间成正比解析本题考查了洛伦兹力和楞次定律•解题关键是由楞次定律判断出感生电场的方向.当磁感应强度随时间均匀增大时，将产生一恒定的感生电场，由楞次定律知，电场方向和小球初速度方向相同，因小球带正电，电场力对小球做正功，小球速率逐渐增大，向心力也随着增大，故选项力错误，选项B正确；洛伦兹力对运动电荷不做功，故选项C错误；带电小球所受洛伦兹力F=qBv,随着速率的增大而增大，同时B^t,则F和t不成正比，故选项D错误.答案B5.如图，MN、GH为平行导轨，AB、CD为跨在导轨上的两根横杆，导轨和横杆均为导体.有匀强磁场垂直于导轨所在平面，方向如图・I表示回路中的电流（）Cr\/・当AB不动而CD向右滑动时，IHO且沿顺时针方向B・当AB向左而CD向右滑动且速度大小相等时，1=0C.当AB、CD都向右滑动且速度大小相等时，1 = 0D・当AB、CD都向右滑动，且AB速度大于CD时，I工0且沿逆时针方向解析当AB不动而CD向右滑动时，IH0,电流方向沿逆时针, 故/选项错误.当AB向左，CD向右滑动时，两杆产生的电动势同向，故IH0, 〃选项错误.当AB、CD都向右滑动时，且速度大小相等，则两杆产生的电动势等值反向，故1 = 0,即C 选项正确.当AB 、CD 都向右滑动，且AB 速度大于CD 时，IHO,但方向是顺时 针，故D 选项错误.答案C6. 两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距L 、底端接阻值为R 的电阻.将质量为m 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gB. 金属棒向下运动时，流过电阻R 的电流方向为a —bC. 金属棒的速度为v 时，所受安培力F=2訐 XXX XX X LX B X X X 1 1X X X1 1R X X XXXbXD・电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减小解析释放瞬间导体棒的速度为零，故仅受重力，其加速度为重力加速度.故/选项正确；当导体棒向下运动切割磁感线时，由右手定则，可知电流方向是由b->a,故〃选项错误；当导体棒速度为Ev时，感应电动势E=BLv,感应电流I=n，则安培力F=BIL=—.故C选项正确；导体棒的重力势能减少量等于R上产生的焦耳热和导体棒增加的动能与弹簧弹性势能之和，故Q选项错误.答案AC7.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D.电阻R上放出的热量解析棒受重力G,拉力F和安培力F A的作用，由动能定理内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于（）W F+W G+WF A=JE k,得W F+WF A=JE k+mgh,即拉力与安培力做功的代数和等于机械能的增量，故昇选项正确.答案A &如图所示，EOF和E‘ O' F'为空间一匀强磁场的边界,其中EO〃E‘ O' , FO〃F‘ O r ,且EO丄OF；OO‘ 为ZEOF 的角平分线，间的距离为1;磁场方向垂直于纸面向里.一边长为1的正方形导线框沿O' O方向匀速通过磁场，t=0时刻恰好位于图示位置.规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i与时间t的关系图线可能正确的是图中的（）解析导线框左边进入磁场时由楞次定律可以判断感应电流方向为逆时针方向，故选项C、D错误；当导线框左边全部进入磁场时, 切割磁感线的长度不变，感应电流大小不变，当导线框左边刚好全部出磁场时，导线框右边刚好全部进入磁场，此后可以全部在磁场中切割磁感线运动一段距离，产生的感应电动势，感应电流不变，故选项 /错误，选项B正确.答案B9.如图所示，在半径为门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, —半径为门，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 均匀减小到零的过 程中，通过导线环截面的电荷量为 __________Oi = B^(r2—2ri), O 2=0. —2*) B7T (2r ：—卅)R 哄 R10.小灯泡的规格为“2 *4沪,，接在光滑水平导轨上, 轨距0・1 m 9电阻不计.金属棒ab 垂直搁置在导轨上，电阻1 O 整 个装置处于磁感应强度B=1T 的匀强磁场中，求:— J<D ,q= I Jt= Jt R Jt R 解析 所以q = B^(rl-2r?) R LxX X X y XX X X如图所示, h答案a(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？解析要求小灯泡正常发光，灯两端电压应等于其额定值2匕这个电压是由于金属棒滑动时产生的感应电动势提供的•金属棒移动时，外力的功率转化为全电路上的电功率.(1)小灯泡的额定电流和电阻分别为I = P/U = 2 A9 R=U2/P=14,设金属棒滑行速度为v,它产生的感应电流为I感= BLv/(R+r), 式中r 为棒的电阻.由I感=1,即BLv/(R+r) = I,得v=I(R+r)/BL = 2X(1 +1)/(1 X 0・1)加/$=40 mis.(2)根据能的转化，外力的机械功率等于整个电路中的电功率，所以拉动ab做切割运动的功率为P 机=卩电= F(R+r) = 22><(l + l)0=8 W.答案(1)40 mis(2)8 W11.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，金属棒曲在框架上可无摩擦滑动，此时abed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Bo.(1)若从t=0时刻起，磁感应强度均匀增加，每秒钟增量为k,同时保持棒静止，求棒中的感应电流.在图上标出感应电流方向.(2)在上述⑴情况中，始终保持棒静止，当1=心秒时，需加在垂 直于棒的水平拉力为多大？⑶若从t=0时刻起，磁感应强度逐渐减小，当棒以恒定速度v 向右做匀速运动时，可使棒中不产生感应电流.则磁感应强度怎样随 时间变化(写出B 与t 的关系式)？解析(1)电流方向adcba 方向；(图略) 感应电动势E=^^=^S = kS = kL 2.感应电流1=&=乩-. r r (2) t=ti 时,磁感应强度Bi=B 0+kti,外力大小 F=F B =(B 0+kt 1)kL 3/r. (3) 要使棒不产生感应电流，即要回路abed 中磁通量不变.即12.如图所示，间距l=0・3加的平行金属导轨aibid 和a2b2C2分 定在两个竖直面内•在水平面区域内和倾角0=37。
电磁感应 习题课
R1
R1 R2
R2
R1 R2
0
电磁感应
例题2
四、典型例题
例2、在图中虚线圈内的所有点上,磁感应强度B为0.5T ,方
向垂直于纸面向里，且每秒减少0.1T，虚线圈内由一半 径为10cm 的同心导电圆环，求： （1）导电圆环电阻为2Ω 时圆环 中的感应电流 （2）圆环上任意两点a、b间的电 势差 （3）圆环被切断,两端分开很小一段距离,两端的电势差
R
R
l
（2）以两极板中心线为对称轴，jD 和H 的分布均具有
轴对称性，如图取以r为半径的圆周为环路，则 2 H dl 2rH j dS jD r
l S
jD r qor H cos t 2 2 2R
①②③④⑤⑥
①②③④⑤⑥
等效电路如图所示（取顺时针 方向为回路绕向），
2 I 2( R1 R2 ) R1 R2
U A'C ' I ( R1 R2 ) ( )
R1 R2
( R1 R2 ) 0
U A'B ' IR1 ( )
大学物理电子教案（上）
习题课《电磁感应》
习题课《电磁感应》
一、基本规律 二、基本要求
三、习题类型
四、典型例题
附：《电磁场与电磁波》基本要求
电磁感应 一、基本规律
一、基本规律
1、楞次定律：闭合线圈中感应电流产生的磁通量
（Bi 线数）总是反抗原磁通量（ Bo线数）的变化。
d 2、法拉第电磁感应定律 i dt 3 、 i (v B) dl 和 i E感 dl
电磁感应习题课
求 电 容
& 感生电场强度和感生电动势的计算
d i dt B dS
i Ek dl
l
d Ek dl B dS l dt S
这里，S是以 l 为边界的，当环路不变时，运 算对易：
B Ek dl dS l S t
O
w
例题 ．半径为 a 的无限长密绕螺线管，单 位长度上的匝数为 n ，通以交变电流 i =Imsin w t，则围在管外的同轴圆形回路 ( 半径为 r ) 上的感生电动势为________ 。 【思路】 同轴圆形回路上的感生 电动势与螺线管中每一 匝线圈的感生电动势相 等 — 变压器原理。
r
答案:
解： 大环中相当于有电流： l ( 2 r2 ) I w ( t ) l r
T
1 在O处： B 0w ( t )l 2 r2 2
电磁感应定律习题课
w
2
0 I
r1
O
r2
在小环中
1 w ( t )l r 2
0 2 1
d 1 2 dw ( t ) i 0 lr1 dt 2 dt
1 4 2 16 1 w B ( L ) w B L2 2 5 50
O1
w
B
a
L/5
O O2
b
Oa 间的动生电动势：
2 1 w B ( 1 L)2
2 5
1 w B L2 50
1 2 16 wBL2 3 w B L2 Ua Ub 2 1 wBL 10 50 50
B
F
vBl
i
R
l M x x+dx
高中物理第四章五电磁感应现象的两类情况练习新人教选修
练习五 电磁感应现象的两类情况1.如图所示，导体AB 在做切割磁感线运动时，将产生一个电动势，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“洛仑兹力”有关C ．动生电动势的产生与电场力有关D ．动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的2.在磁感应强度为B ，方向如图所示的匀强磁场中，金属杆PQ 在宽为L 的平行金属导轨上以速度v 向右匀速滑动，PQ 中产生的感应电动势为E 1；若磁感应强度增为2B ，其他条件不变，所产生的感应电动势大小变为E 2，则E 1与E 2之比及通过电阻R 的感应电流方向为( )A ．2∶1，b →aB ．1∶2，b →aC ．2∶1，a →bD ．1∶2，a →b3.如图所示，闭合矩形线框abcd ，电阻为R ，位于磁感应强度为B 的匀强磁场中，ad边位于磁场边缘，线框平面与磁场垂直，ab 、ad 边长分别用L 1、L 2表示，若把线圈沿v 方向匀速拉出磁场所用时间为Δt ，则通过线框导线截面的电量是( )A ．BL 1L 2R Δt B ．BL 1L 2R C ．BL 1L 2ΔtD ．BL 1L 2 4.如图所示，导线MN 可无摩擦地沿竖直的长直导轨滑动，导线位于水平方向的匀强磁场中，回路电阻R ，将MN 由静止开始释放后的一小段时间内，MN 运动的加速度可能是( ) A ．保持不变 B ．逐渐减小C ．逐渐增大D ．无法确定5.一闭合线圈置于磁场中，若磁感应强度B 随时间变化的规律如图所示，则能正确反映线圈中感应电动势E 随时间t 变化的图象是( )6.如图所示，半径为R 的圆形线圈两端A 、C 接入一个平行板电容器，线圈放在随时间均匀变化的匀强磁场中，线圈所在平面与磁感线的方向垂直，要使电容器所带的电量增大，可采取的措施是( )A ．增大电容器两极板间的距离B ．增大磁感强度的变化率C ．增大线圈的面积D ．改变线圈平面与磁场方向的夹角 7.如图所示，一有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一个矩形闭合导线框abcd ，沿纸面由位置1匀速运动到位置2。
4.5标准版电磁感应的两种情况(学案加练习)
4.5电磁感应的两种情况1、感生电动势（1）产生：磁场变化时会在空间激发，闭合导体中的在电场力的作用下定向运动，产生感应电流，即产生了感应电动势。
（2）定义：由感生电场产生的感应电动势成为。
（3）大小：E=(4)非静电力就是_________对自由电荷的作用．(5)感生电场的方向也可以由来判断。
的方向与感生电场的方向相同.注意：若磁感应强度B 随时间均匀变化，则产生恒定的感应电流2、动生电动势 （1）产生：运动产生动生电动势（2）大小：E=（B 的方向与v 的方向） R （3）使自由电荷做定向移动的非静电力是_________．(4)切割导体的特点：运动的导体是_____，所在的电路是___电路．（5）如图，已知B 、L 、V 。
导体棒ab 在运动中受到的安培力大小是，方向向注意：若导体棒ab 是匀速直线运动，则产生恒定的感应电流知识补充：左手定则定安培力和洛伦兹力方向的区别相同点：不同点：与动生电动势有关的电磁感应现象中的重要结论：外力通过克服安培力做功，把机械能或其他形式的能转化为电能．克服安培力做多少功，就产生多少电能．若电路是纯电阻电路，转化过来的电能将全部转化为电阻的内能．外力克服安培力做了多少功，电路中将有多少热量产生。
练习1、下列说法中正确的是(AC )A ．动生电动势是由洛伦兹力对导体中自由电荷做功而引起的B ．因为洛伦兹力对运动电荷始终不做功，所以动生电动势不是由洛伦兹力而产生的C ．动生电动势的方向可以由右手定则来判定D ．导体棒切割磁感线产生感应电流，受到的安培力一定与受到的外力大小相等、方向相反2、如图所示，金属杆ab 以恒定的速率v 在光滑平行导轨上向右滑行，设整个电路中总电阻为R(恒定不变)，整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中，下列叙述正确的是（ABCD ）A ．ab 杆中的电流与速率v 成正比B ．磁场作用于ab 杆的安培力与速率v 成正比C ．电阻R 上产生的电热功率与速率v 的平方成正比D ．外力对ab 杆做功的功率与速率v 的平方成正比3、如图，水平面上有两根相距0.5m 的足够长的平行金属导轨MN 和PQ ，它们的电阻可忽略不计，在M 和 P 之间接有阻值为R ＝ 3.0Ω的定值电阻，导体棒ab 长＝0.5m ，其电阻为r ＝1.0Ω，与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，B ＝0.4T 。
高中物理 第四章 电磁感应 45 电磁感应现象的两类情况习题课件2高二选修32物理课件
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3．(多选)如图所示，先后以速度 v1 和 v2 匀速把一矩形 线圈水平拉出有界匀强磁场区域，且 v1＝2v2，则在先后两 种情况下( )
A．线圈中的感应电动势之比为 E1∶E2＝2∶1 B．线圈中的感应电流之比为 I1∶I2＝1∶2 C．线圈中产生的焦耳热之比 Q1∶Q2＝1∶4 D．通过线圈某横截面的电荷量之比 q1∶q2＝1∶1
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解析 由法拉第电磁感应定律有：E＝nΔΔΦt ＝nΔΔBt·S， 在 t＝0 到 t＝1 s 这段时间，B 均匀增大，则ΔΔBt 为一恒量， 则 E 为一恒量，再由楞次定律可判断感应电流为顺时针方 向，则感应电动势为正值。在 t＝1 s 到 t＝3 s 这段时间，B 不变化，则感应电动势为零，在 t＝3 s 到 t＝5 s 这段时间， B 均匀减小，则ΔΔBt 为一恒量，且 B 变化得较慢，则 E 为一
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MN 上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路 中电流为零，MN 达到最大速度，之后离开导轨。问：
(1)磁场的方向；
(2)MN 刚开始运动时加速度 a 的大小；
(3)MN 离开导轨后电容器上剩余的电荷量 Q 是多少。
第四章 电磁感应(diàncí-gǎnyìng) 第5节 电磁感应现象(xiànxiàng)的两类情况
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解析 根据 E＝nΔΔΦt 可知：恒定的感生电场，必须由 均匀变化的磁场产生，C 正确。
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2．如图所示，在一水平光滑绝缘塑料板上有一环形凹 槽，有一带正电小球质量为 m，电荷量为 q，在槽内沿顺时 针做匀速圆周运动，现加一竖直向上的均匀变化的匀强磁 场，且 B 逐渐增大，则( )
电磁感应现象的两类情况 每课一练(含解析) (31)
4.5 电磁感应现象的两类情况作业1．(多选)下列说法中正确的是( )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答案AC解析磁场变化时在空间激发感生电场，其方向与所产生的感应电流方向相同，可由楞次定律判定，A、C项正确。
2. (多选)如图所示，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D．动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的答案AB解析根据动生电动势的定义，A项正确。
动生电动势中的非静电力与洛伦兹力有关，感生电动势中的非静电力与感生电场有关，B项正确，C、D项错误。
3．如图所示，线框三条竖直边长度和电阻均相同，横边电阻不计。
它以速度v匀速向右平动，当ab边刚进入虚线内匀强磁场时，a、b间的电势差为U，当cd边刚进入磁场时，c、d间的电势差为( )A．U B．2UC.12U D.32U答案 B解析当ab边进入磁场时，若感应电动势为E，由于ab相当于电，cd与ef并联相当于外电路，所以U＝13E。
当cd边进入磁场时，感应电动势不变，ab与cd并联相当于电，ef相当于外电路，此时c、d间电势差U′＝23E＝2U，选项B正确。
4．(多选)如图所示，金属杆ab以恒定的速率v在光滑平行导轨上向右滑行，设整个电路中总电阻为R(恒定不变)，整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中，下列叙述正确的是( )A．ab杆中的电流与速率v成正比B．磁场作用于ab杆的安培力与速率v成正比C．电阻R上产生的电热功率与速率v的平方成正比D．外力对ab杆做功的功率与速率v的平方成正比答案ABCD解析由E＝BLv和I＝ER得：I＝BLvR。
2014高二物理45电磁感应现象的两类情况课件及练习题带答案
・ 能 图 所割磁感线运动时，将产生一个感应电动I 「丨I 势，亠样的一 3 如图所示，两个比荷相同的都带正开始在磁感应强度为 B1的磁场中做匀速圆周运动，然后磁场逐渐增加到| |B2。
则a |、|b|两粒子 的动能将|（| | |）A.a |不变，b［增大「「B.a不变:b变小C.a、b都变大D.a、b者EC.垂直纸面向外D.垂直纸面向里 5.（多可忽略不计。
斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。
质量为I m、电阻可以不计的金属棒|ab|, 在沿着斜面与棒垂直的恒力|_| F.作用下沿导轨匀速上滑，并上升高度Ih I,在这一过程中（I I bl A. |作用于金属棒上的各个力：的合力所做的功等于零I I B.作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于丨mgh与电阻丨R上产生I的焦耳热之和C. I恒力.F 与安培力的合力所做的功等于零 D. |恒力| F与重力的合力所做题（本题共2小题，共20分。
需写岀规范的计，两导轨及其构成的平面均与水平面成| |30]° 角。
完全相同的两金属奉 ab 、cd 分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已 知两棒的质量均心L o| o2kg ，电阻均为-R=0.1Q ，整个装置处在垂直于导轨平面向的匀强磁场中，磁感应强度为 口T ，棒lab 在厂中 生 解题步骤）6Z （ 8分）（2013?玉溪高二检分）（能力挑战题）如图所示的功等于电阻 R 上产I 生的焦耳热 ：、非选择两根足I 够长的 阻不光滑金属导轨 MN PQ 间距为l=0.5mI ，其。