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1、第5节电磁感应现象的两类情况AA见学生用书Pl5学习目标练法指导1. 了解感生电场，知道感生电动势产生的原因。会判断感生电动势的方向，并会计算它的大小。2. 了解动生电动势的产生以及与洛伦兹力的关系。会判断动生电动势的方向，并会计算它的大小。3. 了解电磁感应规律的一般应用，会联系科技实例进行分析。1 .通过练习深刻理解感生电动势的产生机理，感生电场的电场线是闭合曲线。2 .通过练习深刻理解动生电动势的产生机理，非静电力与洛伦兹力有关。3 .熟悉电磁感应中的力学问题的解题思路，常涉及受力情况与运动情况的动态分析问题。4 .熟悉电磁感应中的能量转化方向和量值关系，在纯电阻电路和非纯电阻电路中能量
2、转化不同。课/前/预/习轻/松/搞/定要点辨析1 .如果空间不存在闭合电路，变化的磁场周围不会产生感生电场(X)2 .处于变化磁场中的导体，其内部自由电荷定向移动，是由于受到感生电场的作用(J)3 .感生电场就是感生电动势(X)4 .由动生电动势的分析可知，洛伦兹力对运动电荷不做功是错误的(X)5 .导体切割磁感线运动时，克服安培力做多少功，就会有多少其他形式的能转化为电能(J)预习自检L(多选)下列说法正确的是()A.感生电场由变化的磁场产生B.恒定的磁场也能在周围空间产生感生电场C.感生电场的方向可以用楞次定律和安培定则来判定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解析变化
3、的磁场在空间激发感生电场，恒定的磁场不能在周围空间产生感生电场，选项A正确，选项B错误；感生电场的电场线是闭合曲线，感生电场的方向可由楞次定律和安培定则判断，不一定是沿逆时针方向，选项C正确，选项D错误。答案AC2 .（多选）关于感生电动势和动生电动势的比较，下列说法正确的是（）A.感生电动势是由于变化的磁场产生了感生电场，感生电场对导体内的自由电荷产生作用而使导体两端出现的电动势B.动生电动势是由于导体内的自由电荷随导体棒一起运动而受到洛伦兹力的作用产生定向移动，使导体棒两端出现的电动势C.在动生电动势产生的过程中，洛伦兹力对自由电荷做功D.感生电动势和动生电动势产生的实质都是由于磁通量的变
4、化引起的，只是感生电动势是由于磁场的变化产生的，而动生电动势是由于面积的变化产生的解析感生电动势和动生电动势的产生机理不同，易知选项A、B正确；在动生电动势产生的过程中，某一方向上的洛伦兹力对自由电荷做正功，另一方向上的洛伦兹力对自由电荷做负功，整体上，洛伦兹力不做功，选项C错误；感生电动势和动生电动势实质上都是电磁感应现象中产生的电动势，都是由于磁通量的变化引起的，选项D正确。答案ABD3 .如图所示,两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置，相对的端面之间有一缝隙，铁芯上绕导线并与直流电源连接，在缝隙中形成一匀强磁场。一铜质细直棒必水平置于缝隙中，且与圆柱轴线等高、垂直。让铜质细直棒从静
5、止开始自由下落，铜质细直棒下落距离为0.2R时铜质细直棒中电动势大小为E1,下落距离为0.8K时电动势大小为瓦，忽略涡流损耗和边缘效应。关于西、瓦的大小和铜质细直棒离开磁场前两端的极性，下列判断正确的是（）A.EiE29端为正B.EiE29b端为正C.EiVEz,端为正D.E）处以速度。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.mgbBmv2C.mg（b-a）D.mg（ba）+mv2解析金属块在进入磁场或离开磁场的过程中，穿过金属块的磁通量发生变化，产生电流，进而产生焦耳热。最后，金属块在高为的曲面上做往复运动。减少的机械能为mg（ba）mv2,由能
6、量的转化和守恒可知，减少的机械能全部转化成焦耳热，即选D。答案D课/后/巩/固快/速/提/能1 .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无关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、C、D项错误。答案A2 .现代科学研究中常用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备。电子感应加速器主要有
7、上、下电磁铁磁极和环形真空室组成。当电磁铁绕组通以变化的电流时，产生变化的磁场，穿过真空盒所包围的区域内的磁通量也随时间变化，这时真空盒空间内就产生感应涡旋电场，电子将在涡旋电场作用下加速。如图所示（上图为侧视图、下图为真空室的俯视图），若电子被“约束”在半径为K的圆周上运动，当电磁铁绕组通有图中所示的电流时（）A.若电子沿逆时针运动，保持电流的方向不变，当电流增大时，电子将加速B.若电子沿顺时针运动，保持电流的方向不变，当电流增大时，电子将加速C.若电子沿逆时针运动，保持电流的方向不变，当电流减小时，电子将加速D.被加速时电子做圆周运动的周期不变解析当电磁铁绕组通有题图中所示的电流时，由安培
8、定则可知将产生向上的磁场，当电磁铁绕组中电流增大时，根据楞次定律和安培定则可知，这时真空盒空间内产生顺时针方向的感生电场，电子沿逆时针运动，电子将加速，选项A正确，选项B、C错误；由于电子被“约束”在半径为R的圆周上运动，被加速时电子做圆周运动的周期减小，选项D错误。答案A3 .如图所示,在匀强磁场中,放置两根光滑平行导轨MN和P?,其电阻不计，而、Cd两根导体棒，其电阻R而VRc当M棒在外力月作用下向左匀速滑动时，Cd棒在外力队作用下保持静止，巴和生的方向都与导轨平行，那么，凡和队大小相比、口和Cd两端的电势差相比，正确的是（）A.F1F2,UCdUabB.Fl=F2fUab=UcdC.F1
9、F2,UabUcdD.F1=F2,UabUcd解析.因而和Cd的磁场力都是F=BIl,又因为ab棒在外力M作用下向左匀速滑动时，Cd在外力色作用下保持静止，故M=F2,又由MN、PQ电阻不计，所以a、C两点等势，队d两点等势，因而U而=UC由故B正确。答案B4 .如图所示,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度的大小为Boo使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度匀速转动半周，在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率等的大小应为（）.4coBo2coBqA.B.111111211解析设半圆的半径为，导线框的电阻为&当导线框匀速转动时，在很短的时间A/内，转过的圆心角Ae=/A/,由法拉第电磁.O兀JA-感应定律及欧姆定律可得感应电流/1=华=3；。；当导K
