感生电动势和动生电动势要点及例题解析(答案).docx

感生电动势和动生电动势要点及例题解析(答案)[学习目标]1. 知道感生电动势和动生电动势2. 理解感生电动势和动生电动势的产生机理[自主学习]1. 英国物理学家麦克斯韦认为，变化的磁场会在空间激发一种电场，这种电场叫做 电场；有这种电场产生的电动势叫彳 ，该电场的方向可以由右手定则来判定2. 由于导体运动而产生的感应电动势称为 [ 典型例题 ]例1如图1所示，在竖直向下的磁感应强度为B的 匀强磁场中，有两根水平放置且足够长的平行金属导轨 AB、CD,在导轨的AC端连接一阻值为R的电阻，一根质 量为m的金属棒ab，垂直导轨放置，导轨和金属棒的电 阻不计金属棒与导轨间的动摩擦因数为卩，若用恒力F沿水平向右拉导体棒运动，求金属棒的最大速度分析：金属棒向右运动切割磁感线，产生动生电动势，由右手定则知，棒中有ab方向的电流；再由左手定则，安培力向左，导体棒受到的合力减小，向右做加速度逐渐减小的加速运动；当安培力与摩擦力的合力增大到大小等于拉力F时，加速度减小到零，速度达到V = (F—pmg) R 最大，此后匀速运动，所以，卩=BIL +卩mg， 1 =常 B2L2例2如图2所示，线圈内有理想的磁场边界，当磁感应强度均 匀增加时，有一带电量为q,质量为m的粒子静止于水平放置的平 行板电容器中间，则此粒子带 ，若线圈的匝数为n线圈面积为S，平行板电容器的板间距离为d,则磁感应强度的变化率 为 。

分析：线圈所在处的磁感应强度增加，发生变化，线圈中有感生电动势；由法拉第电 磁感应定律得，E n于nS鸞，再由楞次定律线圈中感应电流沿逆时针方向，所以， 板间的电场强度方向向上带电粒子在两板间平衡，电场力与重力大小相等方向相反，电场 mg = q E = qns ab AB = -mgd力竖直向上，所以粒子带正电 d d a a qns[ 针对训练 ]1. 通电直导线与闭合线框彼此绝缘，它们处在同一平面内，导线位 置与线框对称轴重合，为了使线框中产生如图3所示的感应电流，可采取 的措施是：(A) 减小直导线中的电流(B) 线框以直导线为轴逆时针转动(从上往下看)(C) 线框向右平动 (D)线框向左平动2. —导体棒长l=40cm，在磁感强度B=0.1T的匀强磁场中做切割磁感线运动，运动的 速度v=5.0m/ s,导体棒与磁场垂直，若速度方向与磁感线方向夹角B =30°，则导体棒中 感应电动势的大小为 V,此导体棒在做切割磁感线运动时，若速度大小不变，可能产生的最大感应电动势为 V3. —个N匝圆线圈，放在磁感强度为B的匀强磁场中，线圈平面跟磁感强度方向成30° 角，磁感强度随时间均匀变化，线圈导线规格不变，下列方法中可使线圈中感应电流增加一 倍的是：(A) 将线圈匝数增加一倍(B)将线圈面积增加一倍(C)将线圈半径增加一倍(D)适当改变线圈的取向4. 如图4所示，四边完全相同的正方形线圈置于一有界匀强磁场中，磁场垂直线圈平面，磁场边界与对应的线圈边平行，今圈 余|x X I X 平面内分别以大小相等，方向与正方形各边垂直的速度，沿四个不 乂 x X 同的方向把线圈拉出场区，贝I」能使a、b两点电势差的值最大的是：［\ c :(A)向上拉 (B)向下拉(C)向左拉 (D)向右拉5. 如图5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6. 在水平面上有一固定的U形金属框架，框架上置一金属杆ab, 如图所示(纸面即水平面)，在垂直纸面方向有一匀强磁场，则：(A) 若磁场方向垂直纸面向外并增长时，杆ab将向右移动(B) 若磁场方向垂直纸面向外并减少时，杆ab将向左移动(C) 若磁场方向垂直纸面向里并增长时，杆ab将向右移动(D) 若磁场方向垂直纸面向里并减少时，杆ab将向右移7．如图7所示，圆形线圈开口处接有一个平行板电容器，圆形线圈垂直放在随时间均匀变化的匀强磁场中，要使电容器所带电量增加一倍(A) 使电容器两极板间距离变为原来的一半(B) 使线圈半径增加一倍(C) 使磁感强度的变化率增加一倍(D) 改变线圈平面与磁场方向的夹角［能力训练］1•有一铜块，重量为G,密度为D,电阻率为p，把它拉制成截面半径为r的长导线,再用它做成一半径为R的圆形回路(R>>r).现加一个方向垂直回路平面的匀强磁场，磁感强 度B的大小变化均匀，则(A)感应电流大小与导线粗细成正比(B) 感应电流大小与回路半径R成正比(C) 感应电流大小与回路半径R的平方成正比(D)感应电流大小和R、r都无关2.在图8中，闭合矩形线框abed,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］、L2表示，若把线圈沿v方向匀速拉出磁场所用时 X X X X 间为At,则通过线框导线截面的电量是： C IdX X X XBL L BL L BL L(A) Rkt2 (B) R2 (C) &2 (D) BL］L23. 如图9所示，矩形线框abed的ad和be的中点M、N之间连接一 电压表，整个装置处于匀强磁场中，磁场的方向与线框平面垂直 当线框向右匀速平动时，以下说法正确的是( )(A) 穿过线框的磁通量不变化，MN间无电势差(B) MN这段导体做切割磁感线运动，MN间有电势差(C) MN间有电势差，所以电压表有读数(D) 因为无电流通过电压表，所以电压表无读数4. 在磁感应强度为B,方向如图10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Ej若磁感应强度增为2B,其它条件不变, 所产生的感应电动势大小变为E?,则E与E 2之比及通过电阻R的 感应电流方向为:(A) 2： 1, b—a (B) 1: 2, b—a(C) 2： 1, a—b (D) 1： 2, a—b5. 如图11所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通 电直导线的下方，当通电直导线中电流I增大时，圆环的面积S 和橡皮绳的长度L将(A)S减小，L变长 (B)S减小，L变短(C)S增大，L变长 (D)S增大，L变短6. A、B两个闭合电路，穿过A电路的磁通量由O增加至到3X103Wb，穿过B电路的磁通 量由5X103Wb增加至到6X103Wb。

则两个电路中产生的感应电动势EA和EB的关系是：(A) Ea>Eb (B)Ea=Eb (C) Ea

为使电子在两板间做匀速 直线运动，则V］的方向应如何？ V］、v2的关系如何？10.如图15所示，矩形线圈abed共有n匝，ab边长为L］，be边长为L2，置于垂直穿过它 的均匀变化的匀强磁场中平行正对放置的两块金属板M和N,长为L,间距为h今有一束 带电量为q、质量为m的离子流从两板中央平行于板的方向以初速v0飞入板间，要使这些离 子恰好能从两板边缘射出，求：①线圈abed中磁感应强度的变化率如何？②两板间的电场 对每一个离子做多少功？［学后反思］ 参考答案自主学习 1.感生电场 感生电动势 2.动生电动势针对训练l.D2.0.10.23.D4.B5.B 6.D7.AC能力训练 1.D2.B3.BD4.D5.A6.D7.1:2 1:24:11:18.1m/s0.1W0.04J9. 右 V = V1210 ^b = mV02 h2 mV^h2At nqL^L2 2 L。