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电磁感应现象的两类问题（使用时间：2013.2.28） 编写人：熊贵明 审核: 高二物理组 姓名 班级 完成情况 【学习目标】 1．知道感生电场 2．知道感生电动势和动生电动势的区别与联系 3．会利用公式进行简单的计算 【要点导学】 什么是电源？什么是电动势？ 如果电源移送电荷q时非静电力所做的功为W，那么电源的电动势E 一、感应电场与感生电动势 穿过闭合回路的磁场增强，在回路中产生感应电流。是什么力充当非静电力使得自由电荷发生定向运动呢？ 英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时在空间激发出一种电场，这种电场对自由电荷产生了力的作用，使自由电荷运动起来，形成了电流，或者说产生了电动势。 感生电场__________________________________________________ 感生电动势__________________________________________________ 现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。它的基本原理如图4-5-2所示，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动。电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化，产生的感生电场使电子加速。上图为侧视图，下图为真空室的俯视图，如果从上向下看，电子沿逆时针方向运动，那么当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时，电流的大小应该怎样变化才能使电子加速？如果电流的方向与图示方向相反，为使电子加速，电流又应怎样变化？ 分析： 二、洛伦兹力与动生电动势 如图4-5-3，导体棒CD在均匀磁场中运动。 1、自由电荷会随着导体棒运动，并因此受到洛伦兹力。导体中自由电荷的合运动在空间大致沿什么方向？（为了方便，可以认为导体中的自由电荷是正电荷） 2、导体棒一直运动下去，自由电荷是否也会沿着导体棒一直运动下去为什么3、导体棒的哪端电势比较高4、如果用导线把C、D两端连到磁场外的一个用电器上，导体棒中电流是沿什么方向的分析： 如图所示，导体棒运动过程中产生感应电流，试分析电路中的能量转化情况。 【典型例题】 如图4-5-5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，会在在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 如图4-5-6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 如图所示，竖直向上的匀强磁场在初始时刻的磁感应强度B0 0.5T，并且以 1T/s在增加，水平导轨的电阻和摩擦阻力均不计，导轨宽为0.5m，左端所接电阻R 0.4Ω。在导轨上l 1.0m处的右端搁一金属棒ab，其电阻R0 0.1Ω，并用水平细绳通过定滑轮吊着质量为M 2kg 的重物，欲将重物吊起，问： （1）感应电流的方向（请将电流方向标在本题图上）以及感应电流的大小； （2）经过多长时间能吊起重物。 1.关于感应电动势大小的下列说法中，正确的是（ ） A．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大 C．线圈放在磁感强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大 D．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大 2.一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动，当磁感应强度均匀增大时，此粒子的动能将（ ） A．不变 B．增加 C．减少 D．以上情况都可能 3.穿过一个电阻为l Ω的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒钟均匀地减少2 Wb，（ ） A．线圈中的感应电动势一定是每秒减少2 V B．线圈中的感应电动势一定是2 V C．线圈中的感应电流一定是每秒减少2 A D．线圈中的感应电流一定是2 A .在垂直于匀强磁场的平面内，固定着同种导线制成的同心金属圆环A、B，环半径为RB 2RA。当磁场随时间均匀变化时，两环中感应电流IA：IB为（ ） A.1：2 B.2：1 C.1：4 D.4：1 5.在匀强磁场中有一接有电容器的回路，已知C 30μF，L1 5cm，L2 8cm，磁场以5×10-2T/s的速率增强，则电容器上板带（ ） A、正电，带电量为2×10-9C B、正电，带电量为6×10-9C C、负电，带电量为4×10-9C D、负电，带电量为6×10-9C 6．如图4-5-10所示，相距为L，在足够长度的两条光滑平行导轨上，平行放置着质量和电阻均相同的两根滑杆ab和cd，导轨的电