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1、高二物理选修3-第一章 1.5电磁感应现象的两类情况编制 :邓小红 审核: 翟华义 学生【课前预习案】一、感生电动势和动生电动势由于引起磁通量的变化的原因不同感应电动势产生的机理也不同，一般分为两种：一种是B ，导体运动引起的磁通量的变化而产生的感应电动势，这种电动势称作 ，另外一种是S ，由于磁场变化引起磁通量的变化而产生的电动势称作 。BE1、感生电场19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦在他的电磁场理论中指出，变化的磁场会在周围空间激发一种电场，我们把这种电场叫做感生电场。静止的电荷激发的电场叫 ，静电场的电场线是由 发出，到 终止，电场线 闭合，而感应电场是一种涡旋电场，电场线是 的，
2、如图所示，如果空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就会在电场力的作用下定向移动，而产生感应电流，或者说导体中产生感应电动势。感生电场是产生 或 的原因，感生电场的方向也可以由 来判断。感应电流的方向与感生电场的方向 。2、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称为 。（3）感生电场方向判断： 定则。二、洛伦兹力与动生电动势1、动生电动势（1）产生： 运动产生动生电动势FF洛DCDCB（2）大小：E= （B的方向与v的方向 ）2、动生电动势原因分析导体在磁场中切割磁感线时，产生
3、动生电动势，它是由于导体中的自由电子受到 力的作用而引起的。【预习检测】1在空间出现如图所示的闭合电场，电场线为一簇闭合曲线，这可能是()A沿AB方向磁场在迅速减弱B沿AB方向磁场在迅速增强C沿BA方向磁场在迅速减弱D沿BA方向磁场在迅速增强2.如图4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3.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v
4、22v1，则两情况下拉力的功之比_，拉力的功率之比_，线圈中产生的焦耳热之比_【随堂训练题】1.有一面积为S100 cm2的金属环，电阻为R0.1 ，环中磁场变化规律如图乙所示，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？来源:2.如图所示，三角形金属导轨EOF上放有一金属杆AB，在外力作用下，使AB保持与OF垂直，以速度v匀速从O点开始右移，设导轨与金属棒均为粗细相同的同种金属制成，则下列判断正确的是()A电路中的感应电流大小不变来源:学,科,网B电路中的感应电动势大小不变来源:学|科|网Z|X|X|KC电路中的感应电动势逐渐增大D电路中的感
5、应电流逐渐减小3、右图所示，abcd是一个固定的U形金属框架，ab和cd边都很长，bc边长为L，框架的电阻可不计，ef是放置在框架上与bc平行导体杆，它可在框架上自由滑动（摩擦可忽略），它的电阻为R，现沿垂直于框架平面的方向加一恒定的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里。已知当以恒力F向右拉导体杆ef时，导体杆最后匀速滑动，求匀速滑动时的速度。【课后练习题】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
6、感应电动势越大2、如图所示，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.如图所示，一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中，下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是()A圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动B圆盘以某一水平直径为轴匀速转动C圆盘在磁场中向右匀速平移D匀强磁场均匀增加4.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.4：15穿过一个电为l 的单匝闭合线圈的磁
7、通量始终是每秒钟均匀地减少2 Wb，则（ ）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 VC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 A6.在匀强磁场中有一接有电容器的回路，已知C=30F，L1=5cm，L2=8cm，磁场以510-2T/s的速率增强，则电容器上板带（ ）A、正电，带电量为210-9C B、正电，带电量为610-9CC、负电，带电量为410-9C D、负电，带电量为610-9C7如图，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，导轨的电阻不计，磁感强度为B的匀强磁场的方向垂直于导轨
8、平面竖直向下，开始时，ab和cd都处于静止状态，现ab杆上作用一个水平方向的恒力F，下列说法中正确的是（ ） Acd向左运动 Bcd向右运动Cab和cd均先做变加速运动，后作匀速运动Dab和cd均先做变加速运动，后作匀加速运动8.如图所示，一金属方框abcd从离磁场区域上方高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()A线框做加速运动，加速度aUbB运动过程中感应电动势的大小不变，UaUb来源:学科网ZXXKD由于速率不断增大，所以感应电动势变大，UaUb10、如图所示，面积为0.2 m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，已知磁
9、感应强度随时间变化的规律为B=（2+0.2t）T，定值电阻R1=6 ，线圈电阻R2=4 ，求：（1）磁通量变化率、回路中的感应电动势；（2）a、b两点间的电压Uab11、如图所示，面积为0.2 m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方问垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律为B=（2+0.2t）T，定值电阻R1=6，线圈电阻R2=4，求：（1）磁通量变化率，回路的感应电动势；（2）a、b两点间电压Uab来源:学#科#网Z#X#X#K磁场变强来源:学&科&网12.右图所示，水平放置的导体框架，宽L=0.50 m，电阻R=0.20 ，匀强磁场垂直于框架平面，磁感应强度B=0.40 T。一导体棒ab垂直框边跨放在框架上，并无摩擦地在框架上滑动，框架和导体ab的电阻均不计。当ab以v=4.0m/s的速度向右匀速滑动时，求：（1）ab棒中产生的感应电动势大小； （2）维持导体棒ab做匀速运动的外力F的大小； （3）若将外力F突然减小到F，简要论述导体ab以后的运动情况5