PAGEPAGE14.5電磁感應現象的兩類狀況課堂10分鐘達標1.(多選)下列說法中正確的是()A.磁場改變時會在空間激發電場B.處于改變磁場中的導體中的自由電荷定向移動,是由于受到感生電場的作用C.導體棒不切割磁感線就肯定沒有感應電動勢D.導體棒切割磁感線產生感應電動勢的緣由是導體棒內部自由電子受安培力作用【解析】選A、B。麥克斯韋認為,磁場的改變在空間激發一種電場。閉合電路此刻處于這種電場中,導體中的自由電荷將發生定向運動,產生感應電流,或者說導體中產生感應電動勢。其非靜電力就是這種感生電場的作用效果,所以A、B選項正確。產生感應電動勢的方式可以是動生,也可以是感生,選項C錯誤。導體棒切割磁感線產生感應電動勢的緣由是導體棒內部自由電子受洛倫茲力作用,選項D錯誤。2.(2024·安慶高二檢測)一環形線圈放在勻強磁場中,設在第1s內磁場方向垂直于線圈平面對里,如圖甲所示。若磁感應強度B隨時間t的改變關系如圖乙所示,那么在第2s內,線圈中感應電流的大小和方向分別為()A.大小恒定,逆時針方向B.大小恒定,順時針方向C.大小漸漸增加,順時針方向D.大小漸漸減小,逆時針方向【解題指南】解答本題應留意以下兩點:(1)改變的磁場產生電場,勻稱改變的磁場產生恒定的電場。(2)依據楞次定律和安培定則推斷出感應電流的方向。【解析】選A。由題意可知,第1s內磁場方向垂直于線圈平面對里,則在第2s內,磁場的方向垂直于線圈平面對外,且勻稱減小,所以產生恒定的電流,依據楞次定律和安培定則,感應電流的方向為逆時針方向,所以A正確,B、C、D錯誤。【補償訓練】下列說法中正確的是()A.動生電動勢是洛倫茲力對導體中自由電荷做功而引起的B.因為洛倫茲力對運動電荷始終不做功,所以動生電動勢不是由洛倫茲力而產生的C.動生電動勢的方向可以由右手定則來判定D.導體棒切割磁感線產生感應電流,受到的安培力肯定與受到的外力大小相等、方向相反【解析】選C。洛倫茲力沿導體方向的分力對導體中自由電荷做功是產生動生電動勢的本質,A錯誤;在導體中自由電荷受洛倫茲力的合力與合速度方向垂直,總功為0,B錯誤,C正確;只有在導體棒做勻速切割時,除安培力以外的力的合力才與安培力大小相等、方向相反,做變速運動時不成立,故D錯誤。3.(多選)如圖所示,勻強磁場的方向垂直于電路所在平面對里,導體棒ab與電路接觸良好。當導體棒ab在外力F作用下從左向右做勻加速直線運動時,若不計摩擦和導線的電阻,整個過程中,燈泡L未被燒毀,電容器C未被擊穿,則該過程中()A.感應電動勢將變大B.燈泡L的亮度變大C.電容器C的上極板帶負電D.電容器兩極板間的電場強度將減小【解析】選A、B。當導體棒ab在外力F作用下從左向右做勻加速直線運動時,由右手定則知,導體棒a端的電勢高,電容器C的上極板帶正電;由公式E=Blv知,感應電動勢將變大,導體棒兩端的電壓變大,燈泡L的亮度變大,由場強E=Ud【補償訓練】(多選)如圖所示,磁感應強度為B的勻強磁場有志向界面,用力F將矩形線圈從磁場中勻速拉出。在其他條件不變的狀況下()A.速度越大時,拉力做功越多B.線圈邊長L1越大時,拉力做功越多C.線圈邊長L2越大時,拉力做功越多D.線圈電阻越大時,拉力做功越多【解析】選A、B、C。用力F勻速拉出線圈的過程中所做的功為W=FL2,又F=F安=IBL1,I=BL1v4.如圖所示,將兩塊水平放置的金屬板用導線與一線圈連接,線圈中存在方向豎直向上、大小改變的磁場,兩板間有一帶正電的油滴恰好處于靜止狀態,則磁場的磁感應強度B隨時間t改變的圖象是()【解析】選C。帶正電油滴處于靜止,說明感應電動勢恒定,在正對金屬板之間產生的電場為恒定的勻強電場,電場力與重力平衡。即電場力向上,說明上極板為感應電動勢的負極,依據電流在電源內部從負極流向正極可以推斷感應電流是自上而下的方向,右手推斷感應電流的磁場是豎直向上的,依據楞次定律感應電流的磁場總是阻礙原磁場的改變,說明原磁場在減小,依據感應電動勢恒定,推斷原磁場在勻稱減小,C對。【補償訓練】如圖所示,質量為m的金屬環用線懸掛起來,金屬環有一半處于與環面垂直的勻強磁場中,從某時刻起先,磁感應強度勻稱減小,則在磁感應強度勻稱減小的過程中,關于線拉力的大小,下列說法中正確的是()A.大于環重力mg,并漸漸減小B.始終等于環重力mgC.小于環重力mg,并保持恒定D.大于環重力mg,并保持恒定【解析】選A。磁感應強度勻稱減小,穿過回路的磁通量勻稱減小,依據法拉第電磁感應定律得知,回路中產生恒定的電動勢,感應電流也恒定不變