人教版高二物理选修电磁感应现象的两类情况
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第5节电磁感应现象的两类情况典型考点一电磁感应现象中的感生电场的理解1.(多选)下列说法中正确的是()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.感生电场的方向也同样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2.某空间出现了如图所示的一组闭合电场线,方向从上向下看是顺时针的,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方向磁场恒定不变D.沿BA方向磁场在迅速减弱典型考点二电磁感应现象中的洛伦兹力的理解3.下列说法中正确的是()A.动生电动势是洛伦兹力对导体中自由电荷做功而引起的B.因为洛伦兹力对运动电荷始终不做功,所以动生电动势不是由洛伦兹力而产生的C.动生电动势的方向可以由右手定则来判定D.导体棒切割磁感线产生感应电流,受到的安培力一定与受到的外力大小相等、方向相反典型考点三电势高低判断以及电势差的计算4.如图甲所示,圆形线圈M 的匝数为100匝,它的两个端点a 、b 与理想电压表相连,线圈中磁场方向如图甲所示,线圈中磁通量的变化规律如图乙所示,则ab 两点的电势高低与电压表读数为( )A.φa >φb,40 VB.φa >φb,20 VC.φa <φb,40 VD.φa <φb,20 V 典型考点四 感生电动势的计算5.如图所示,一正方形线圈的匝数为n ,边长为a ,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中,在Δt 时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B 均匀增大到2B ,在此过程中,线圈中产生的感应电动势为( )A.nBa 22ΔtB.Ba 22ΔtC.nBa 2ΔtD.2nBa 2Δt典型考点五 动生电动势的计算6.如图所示,导体AB 的长为2R ,绕O 点以角速度ω匀速转动,OB 长为R ,且OBA 三点在一条直线上,有一磁感应强度为B 的匀强磁场充满转动平面,且与转动平面垂直,则导体AB 产生的感应电动势大小为( )A.12BωR 2B.2BωR 2C.4BωR 2D.6BωR 21. (2018·湖南岳阳市一中期中考试)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。
高二物理人教版选修32电磁感应现象的两类情况电磁感应现象的两类情况重/难点重点:感生电动势与动生电动势的概念。
难点:感生电动势和动生电动势产生的原因及相关类型题目的解题技巧。
重/难点分析重点分析:使学生了解感生电场,知道感生电动势产生的原因。
会判断感生电动势的方向。
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。
了解电磁感应规律的一般应用,会联系科技实例进行分析。
难点分析:对感生电场的理解:感生电场是一种涡旋电场,电场线是闭合的。
感生电场的产生跟空间中是否存在闭合电路无关。
感生电场的方向根据闭合电路中感应电流的方向确定。
对动生电动势中电荷所受洛伦兹力的理解:运动导体中的自由电荷不仅随导体运动,而且还沿导体定向运动,所以自由电荷所受的洛伦兹力就与合速度垂直。
突破策略一、电磁感应现象中的感生电场如图所示,B增强,那么就会在B的周围产生一个感生电场E。
如果E处空间存在闭合导体,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D.沿BA方向磁场在迅速减弱解析:根据电磁感应定律,闭合回路中的磁通量变化时,使闭合回路中产生感应电流,该电流可用楞次定律判断。
根据麦克斯韦电磁场理论,闭合回路中产生感应电流,是因为闭合回路中受到了电场力的作用,而变化的磁场产生电场,与是否存在闭合回路没有关系,故空间磁场变化产生的电流方向仍然可用楞次定律判断,四指环绕方向即为感应电流的方向,由此可知A、C两项正确。
答案AC二、电磁感应现象中的洛伦兹力如图所示,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。
导体中自由电荷相对纸面的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,自由电荷是否总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?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?解析:(1)导体中自由电荷(正电荷)具有水平方向的速度,由左手定则可判断自由电荷受到沿棒向上的洛伦兹力作用,其相对纸面的运动是斜向上的。