第四章 第5节　电磁感应现象的两类情况-高中物理选修3-2【赢在微点】轻松课堂word

第5节　电磁感应现象的两类情况 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(×) 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(√) 3．感生电场就是感生电动势(×) 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(×) 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(√) 预习自检 1．(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[来源:学+科+网Z+X+X+K] 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　AC 2．(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　ABD 3．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ab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0.8R时电动势大小为E2，忽略涡流损耗和边缘效应。关于E1、E2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．E1>E2，a端为正 B．E1>E2，b端为正 C．E1<E2，a端为正 D．E1<E2，b端为正 解析　通电导线在缝隙中产生的磁场方向向左，所以铜质细直棒下落时由右手定则可判断得b端为正，选项A、C错误；根据E＝BLv可知，下落0.8R时电动势较大，即E1<E2，选项B错误，选项D正确。 答案　D[来源:学科网] 4．矩形导线框固定在匀强磁场中，如图甲所示，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向为垂直纸面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，则(　　) 　　　　　　　甲　　　　　　　 　乙 A．从0～t1时间内，导线框中电流的方向为abcda B．从0～t1时间内，导线框中电流越来越小 C．从0～t2时间内，导线框中电流的方向始终为adcba D．从0～t2时间内，导线框ab边受到的安培力越来越大 解析　由楞次定律，从0～t2时间内，导线框中电流的方向始终为adcba，选项A错误，C正确；由法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律，从0～t2时间内，导线框中电流恒定，选项B错误；由安培力公式，从0～t2时间内，导线框ab边受到的安培力先减小后增大，选项D错误。 答案　C 5.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 解析　当磁感应强度均匀增大时，在纸平面方向上将产生逆时针环绕的电场，对