2020学年高中物理 第四章 电磁感应磁感应现象的两类情况

2020学年高中物理 第四章 电磁感应磁感应现象的两类情况

‎4.5 电磁感应现象的两类情况 ‎ 课时检测区·基础达标 ‎1.(多选)(2020·济宁高二检测)如图所示,一个闭合电路静止于磁场中,由于磁场强弱的变化,而使电路产生了感生电动势,下列说法正确的是 (　　)‎ A.磁场变化时,会在空间激发一种电场 B.使电荷定向移动形成电流的是磁场力 C.使电荷定向移动形成电流的是电场力 D.以上说法都不对 ‎【解析】选A、C。磁场变化时,会形成感生电场,A正确。感生电场对电荷的电场力使电荷定向移动,B错误,C正确。‎ ‎2.(多选)(2020·揭阳高二检测)如图所示,导体AB在做切割磁感线运动时,将产生一个电动势,因而在电路中有电流通过,下列说法中正确的是 (　　)‎ A.因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势 B.动生电动势的产生与洛伦兹力有关 C.动生电动势的产生与电场力有关 D.动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的 ‎【解析】选A、B。导体在磁场中做切割磁感线运动时产生的电动势叫动生电动势,是由于导体运动时,自由电荷受到洛伦兹力作用而引起的,‎ 感生电动势是由于感生电场引起的,原因不相同。‎ ‎3.(多选)如图所示,一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列结论正确的是 (　　)‎ A.感应电流方向不变 B.CD段直导线始终不受安培力 C.感应电动势最大值Em=Bav D.感应电动势平均值=πBav ‎【解析】选A、C、D。导体切割磁感线产生感应电动势,由右手定则可知,感应电流方向不变,A正确;感应电动势最大值即切割磁感线等效长度最大时的电动势,故Em=Bav,C正确;=,ΔΦ=B·πa2,Δt=,由上式得=πBav,D正确。‎ ‎4.如图甲所示,不计电阻的平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1 m,上端接有电阻R=3 Ω,虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场。现将质量m=0.1 kg、电阻r=1 Ω的金属杆ab,从OO′上方某处垂直导轨由静止释放,杆下落过程中始终与导轨保持良好接触,杆下落过程中的v -t图象如图乙所示。(g取10 m/s2)求:‎ ‎(1)磁感应强度B。‎ ‎(2)杆在磁场中下落0.1 s的过程中电阻R产生的热量。‎ ‎【解析】(1)由图象可知,杆自由下落0.1 s进入磁场以v=1.0 m/s做匀速运动产生的电动势E=BLv 杆中的电流I=‎ 杆所受安培力F安=BIL 由平衡条件得mg=F安,代入数据得B=2 T ‎(2)电阻R产生的热量Q=I2Rt=0.075 J 答案:(1)2 T　(2)0.075 J ‎【补偿训练】‎ 如图所示,四根金属棒搭成一个井字,它们四个接触点正好组成一个边长为a的正方形。垂直于它们所在的平面,有磁感应强度为B的匀强磁场,假如四根金属棒同时以相同速率v沿垂直棒的方向向外运动,则在由它们围成的正方形回路中,求感应电动势与速率之间的关系式。‎ ‎【解析】正方形的四条边均以速度v切割磁感线且电动势方向相同,均沿顺时针或逆时针方向,相当于四个电池串联,产生的总的感应电动势为E=4Bav。‎ 答案:4Bav