电磁感应现象的两类情况说课讲解.doc

电磁感应现象的两类情况精品文档电磁感应现象的两类情况随堂基础巩固1.某空间出现了如图459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图459C沿BA方向磁场在迅速增强D沿BA方向磁场在迅速减弱解析：感生电场的方向从上向下看是顺时针的，假设在平行感生电场的方向上有闭合回路，则回路中的感应电流方向从上向下看也应该是顺时针的，由右手螺旋定则可知，感应电流的磁场方向向下，根据楞次定律可知，原磁场有两种可能：原磁场方向向下且沿AB方向减弱，或原磁场方向向上，且沿BA方向增强，所以A、C有可能。答案：AC2如图4510所示，矩形闭合金属框abcd的平面与匀强磁场垂直，若ab边受竖直向上的磁场力的作用，则可知线框的运动情况是()A向左平动进入磁场图4510B向右平动退出磁场C沿竖直方向向上平动D沿竖直方向向下平动解析：由于ab边受竖直向上的磁场力的作用，根据左手定则可判断金属框中电流方向为abcd，根据楞次定律可判断穿过金属框的磁通量在增加，所以选项A正确。答案：A3研究表明，地球磁场对鸽子识别方向起着重要作用。鸽子体内的电阻大约为103 ，当它在地球磁场中展翅飞行时，会切割磁感线，在两翅之间产生动生电动势。这样，鸽子体内灵敏的感受器即可根据动生电动势的大小来判别其飞行方向。若某处地磁场磁感应强度的竖直分量约为0.5104 T。鸽子以20 m/s的速度水平滑翔，则可估算出两翅之间产生的动生电动势大约为()A30 mVB3 mVC0.3 mV D0.03 mV解析：鸽子展翅飞行时两翅端间距约为0.3 m。由EBlv得E0.3 mV。C项正确。答案：C4如图4511所示，匀强磁场的磁感应强度为0.4 T，R100 ，C100 F，ab长20 cm，当ab以v10 m/s的速度向右匀速运动时，电容器哪个极板带正电？电荷量为多少？图4511解析：由右手定则可知ab，即电容器上极板带正电，下极板带负电。EBlv0.40.210 V0.8 V，电容器所带电荷量QCUCE1001060.8 C8105 C。答案：上极板8105 C课时跟踪训练(时间30分钟，满分60分)一、选择题(本题共8小题，每小题5分，共40分。每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1.如图1所示，边长为L的正方形线圈与匀强磁场垂直，磁感应强度为B。当线圈按图示方向以速度v垂直B运动时，下列判断正确的是()A线圈中无电流，abcd图1B线圈中无电流，abdcC线圈中有电流，abcdD线圈中有电流，abdc解析：线圈在运动过程中，穿过线圈的磁通量不变，所以在线圈中不会产生感应电流，C、D错，但导体两端有电势差，根据右手定则，可知B正确。答案：B2.在匀强磁场中，有一接有电容器的回路，如图2所示，已知电容器电容C30 F，l15 cm，l28 cm，磁场以5102 T/s的变化率增强，则()A电容器上极板带正电，带电荷量为2109 C图2B电容器上极板带正电，带电荷量为6109 CC电容器上极板带负电，带电荷量为4109 CD电容器上极板带负电，带电荷量为6109 C解析：根据楞次定律和安培定则可判断电容器上极板带正电；因为磁感应强度是均匀增大的，故感应电动势大小恒定，由法拉第电磁感应定律ES，可得El1l2510251028102 V2104 V，即电容器两板上所加电压U为2104 V，所以电容器带电荷量为QCU301062104 C6109 C，故B正确。答案：B3.如图3所示，质量为m、高为h的矩形导线框自某一高度自由落下后，通过一宽度也为h的匀强磁场，线框通过磁场过程中产生的焦耳热()A可能等于2mgh图3B可能大于2mghC可能小于2mghD可能为零解析：根据能量守恒定律分析：线框进入磁场时，速度大小不同，产生的感应电动势、电流不同，因而受到的安培力大小也不同；由左手定则和右手定则知，感应电流方向先逆时针后顺时针，但不论下边还是上边受安培力，方向总是竖直向上，阻碍线框的运动(因为线框高度与磁场高度相同，上、下边只有一边处于磁场中)。(1)若安培力等于重力大小，线框匀速通过磁场，下落2h高度，重力势能减少2mgh，产生的焦耳热为2mgh，故A选项对。(2)若安培力小于重力大小，线框则加速通过磁场，动能增加，因而产生的焦耳热小于2mgh，故C选项对。(3)若安培力大于重力大小，线框则减速通过磁场，动能减小，减少的重力势能和动能都转化为焦耳热，故产生的焦耳热大于2mgh，B选项对，可见，D选项错误。答案：ABC4如图4所示，金属杆ab以恒定的速率v在光滑平行导轨上向右滑行，设整个电路中总电阻为R(恒定不变)，整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中，下列叙述正确的是()图4Aab杆中的电流与速率v成正比B磁场作用于ab杆的安培力与速率v成正比C电阻R上产生的热功率与速率v成正比D外力对ab杆做功的功率与速率v成正比解析：由EBlv和I得，I，所以安培力FBIl，电阻上产生的热功率PI2R，外力对ab做功的功率就等于回路产生的热功率。答案：AB5我国处在地球的北半球，飞机在我国上空匀速地巡航，机翼保持水平，飞机高度不变，由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差。设左侧机翼末端处的电势为1，右侧机翼末端处的电势为2。则()A若飞机从西向东飞，1比2高B若飞机从东向西飞，2比1高C若飞机从南向北飞，1比2高D若飞机从北向南飞，2比1高解析：在北半球，地磁场有竖直向下的分量，飞机在水平飞行过程中，机翼切割磁感线，产生感应电动势，应用右手定则可以判断两边机翼的电势高低问题。伸开右手，让大拇指与其余四指在同一平面内，并且垂直，让磁感线穿过手心，即手心朝上，大拇指指向飞机的飞行方向，其余四指指的方向就是感应电流的方向，由于不是闭合电路，电路中只存在感应电动势，仍然按照有电流来判断，整个切割磁感线的两边机翼就是电源，在电源内部，电流是从低电势处流向高电势处的。因此不管飞机向哪个方向飞行，都是左边机翼末端电势高，即A、C选项正确。答案：AC6一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面，规定向里为正方向，在磁场中有一金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图5所示。现令磁感应强度B随时间变化，先按如图所示的Oa图线变化，后来又按照图线bc、cd变化，令E1、E2、E3分别表示这三段变化过程中的感应电动势的大小，I1、I2、I3分别表示对应的感应电流，则()图5AE1E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向BE1E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向CE1E2，I2沿顺时针方向，I3沿顺时针方向DE3E2，I2沿顺时针方向，I3沿逆时针方向解析：bc段与cd段磁感应强度的变化率相等，大于aO的磁感应强度变化率。E1E2，由楞次定律及安培定则可以判断B、C正确。答案：BC7如图6所示，用铝板制成“U”形框，将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在此框的上方，让整体在垂直于水平方向的匀强磁场中向左以速度v匀速运动，悬线拉力为FT。则()图6A悬线竖直，FTmgB悬线竖直，FTmgCv选择合适的大小，可使FT0D因条件不足，FT与mg的大小关系无法确定解析：设上、下两板之间距离为d，当框架向左切割磁感线时，由右手定则可知下板电势比上板高，由动生电动势公式可知UBdv，故在两板间产生从下向上的电场，EBv，假若小球带正电，则受到向下的洛伦兹力qvB，向上的电场力qEqvB，故绳的拉力FTmg，同理，若小球带负电，也可得到同样的结论。答案：A8.如图7所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于() 图7A棒的机械能增加量B棒的动能增加量C棒的重力势能增加量 D电阻R上放出的热量解析：由动能定理有WFW安WGEk，则WFW安EkWG，WG0，故EkWG表示机械能的增加量。故选A。答案：A二、非选择题(本题共2小题，每小题10分，共20分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)9如图8所示，光滑导轨MN、PQ在同一水平面内平行固定放置，其间距d1 m，右端通过导线与阻值R10 的小灯泡L相连，导轨区域内有竖直向下磁感应强度B1 T的匀强磁场，一金属棒在恒力F0.8 N的作用下匀速通过磁场。(不考虑导轨和金属棒的电阻，金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触)。求：图8(1)金属棒运动速度的大小；(2)小灯泡的功率。解析：(1)由EBdv，I匀速时FBId得v8 m/s。(2)PI2R6.4 W。答案：(1)8 m/s(2)6.4 W10如图9甲所示，截面积为0.2 m2的100匝圆形线圈A处在变化的磁场中。磁场方向垂直纸面，其磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，设向外为B的正方向。R14 ，R26 ，C30 F，线圈的内阻不计，求电容器上极板所带电荷量并说明正负。图9解析：EnS1000.2 V0.4 V电路中的电流I A0.04 A所以UCU2IR20.046 V0.24 VQCUC301060.24 C7.2106 C由楞次定律和安培定则可知，电容器的上极板带正电。答案：7.2106 C上极板带正电收集于网络，如有侵权请联系管理员删除