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高中物理学习材料 （马鸣风萧萧**整理制作）
第四章 第5节 电磁感应现象的两类情况
一、选择题
1．在如图所示的四种磁场情况中能产生恒定的感生电场的是( )
解析：据麦克斯韦电磁理论，要产生恒定的感生电场，必须由均匀变化的磁场产生，C对．
答案：C
2．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
解析：动生电动势是洛伦兹力沿导体方向的分力做功引起的，但洛伦兹力对自由电荷所做的总功仍为零，选项A、B错误；动生电动势是由于导体切割磁感线产生的，可由右手定则判定方向．C正确；只有在导体棒做匀速切割时，除安培力以外的力的合力才与安培力大小相等方向相反，做变速运动时不成立．故D错误．
马鸣风萧萧
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答案：C
3．如图所示，内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上，环内有一带负电小球，整个装置处于竖直向下的
磁场中，当磁场突然增大时，小球将( ) A．沿顺时针方向运动 B．沿逆时针方向运动 C．在原位置附近往复运动 D．仍然保持静止状态
解析：当磁场增大时，由楞次定律和右手螺旋定则知，感应电场沿逆时针方向，带负电小球在电场力作用下沿顺时针方向运动．
答案：A
4．(2013·大连高二检测)如图所示，由导体棒ab和矩形线框cdef组成的“10”图案在匀强磁场中一起向右匀速平动，磁场的方向垂直线框平面向里，磁感应强度B随时间均匀增大，则下列说法正确的是( )
A．导体棒的a端电势比b端电势高，电势差Uab在逐渐增大 B．导体棒的a端电势比b端电势低，电势差Uab在逐渐增大 C．线框cdef中有顺时针方向的电流，电流大小在逐渐增大 D．线框cdef中有逆时针方向的电流，电流大小在逐渐增大
解析：导体棒ab切割磁感线属于动生电动势，由右手定则可知，φa>φb，磁感应强度B随时间均匀增大，由E＝BLv得，电势差Uab在逐渐增大，选项A正确而B错误；矩形线框cdef因为运动而在cd、ef中产生的动生电动势相抵消，故只有磁感应强度变化而在线框中产生的感生电动势，由楞次定律得，线框中感应电流的方向是逆时针方向，由法拉第电磁感ΔB
应定律E＝·S得，线框cdef中感应电动势的大小不变，因此其感应电流的大小也不变，
Δt选项C、D均错．
答案：A
5.如图所示，一金属半圆环置于匀强磁场中，当磁场突然减弱时，则( ) A．N端电势高 B．M端电势高
C．若磁场不变，将半圆环绕MN轴旋转180°的过程中，N端电势高 D．若磁场不变，将半圆环绕MN轴旋转180°的过程中，M端电势高
解析：将半圆环补充为圆形回路，由楞次定律可判断圆环中产生的感应电动势方向在半圆环中由N指向M，即M端电势高，B正确；若磁场不变，半圆环绕MN轴旋转180°的过程中，由楞次定律可判断，半圆环中产生的感应电动势在半圆环中由N指向M，即M端电势高，D正确．
答案：BD
马鸣风萧萧
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6．一匀强磁场，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( )
A．E1＞E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向 B．E1＜E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向 C．E1＜E2，I2沿顺时针方向，I3沿顺时针方向 D．E3＝E2，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．E1＜E2，由楞次定律及安培定则可以判断B、C正确．
答案：BC 二、非选择题
7．如图所示，光滑导轨MN、PQ在同一水平面内平行固定放置，其间距d＝1 m，右端通过导线与阻值R＝10 Ω的小灯泡L相连，导轨区域内有竖直向下磁感应强度B＝1 T的匀强磁场，一金属棒在恒力F＝0.8 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：
(1)金属棒运动速度的大小； (2)小灯泡的功率． E
解析：(1)由E＝Bdv，I＝ RFR
匀速时F＝BId得v＝22＝8 m/s.
Bd(2)P＝I2R＝B2d2v2
＝6.4 W. R
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答案：(1)8 m/s (2)6.4 W
8．如图甲所示，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．R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，C＝30 μF，线圈的内阻不计，求电容器上极板所带电荷量并说明正负．
ΔB0.02
解析：E＝nS＝100××0.2 V＝0.4 V
Δt1E0.4
电路中的电流I＝＝ A＝0.04 A
R1＋R24＋6所以UC＝U2＝IR2＝0.04×6 V＝0.24 V Q＝CUC＝30×106×0.24 C＝7.2×106 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：7.2×106 C 上极板带正电
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马鸣风萧萧
人教版高中物理选修3-2_第4章_第5节_电磁感应现象的两类情况
