电磁感应中的两类情况

4电磁感应中的两类情况

1. 感生电场：变化的磁场在周围空间激发的一种电场。是英国物理学家麦克斯韦提出的。

2. .感生电场与静电场的区别：静止的电荷激发的电场叫静电场，静电场的电场线是由正

电荷发出，到负电荷终止，电场线不闭合，而感生电场是一种涡旋电场，电场线是封闭

的。

3. 感生电场的作用：产生感应电流或感生电动势。如果空间存在闭合导体，导体中的自由

电荷在感生电场电场力的作用下定向移动，形成感生电流，或者说导体中产生感生电动

势。感生电场对电荷的作用力就是产生感生电动势的非静电力。

4. 感生电场方向：与感应电流的方向相同。

5. 动生电动势：导体切割磁感线运动产生动生电动势。

6. 产生动生电动势的非静电力本质上说是洛伦兹力。（是洛伦兹力的一个分力）

练习题

1.在空间出现如图所示的闭合电场，电场线为一簇闭合曲线，这可能是

A ．沿A

B 方向磁场在迅速减弱 B. 沿AB 方向磁场在迅速增强

C. 沿BA 方向磁场在迅速减弱

D. 沿BA 方向磁场在迅速增强

2．如图4-5-5所示，一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动，当磁感应

强度均匀增大时，此粒子的动能将：（ ）

A ．不变

B ．增加

C ．减少

D ．以上情况都可能

3．在匀强磁场中，ab 、cd 两根导体棒沿两根导轨分别以速度v 1、v 2滑动，如图4-5-6所示，

下列情况中，能使电容器获得最多电荷量且左边极板带正电的是：（ ）

A ．v 1=v 2,方向都向右

B ．v 1=v 2，方向都向左

C ．v 1>v 2,v 1向右，v 2向左

D ．v 1>v 2,v 1向左，v 2向右

4．如图4-5-7所示为两个同心闭合线圈的俯视图，若内线圈中通有图示的电流I 1，则当I 1

增大时，关于外线圈中的感应电流I 2的方向及I 2受到的安培力F 的方向，下列判断正确

的是：（ ）

A 、I 2沿顺时针方向，F 沿半径指向圆心

B 、I 2沿逆时针方向，F 沿半径背离圆心

C 、I2沿逆时针方向，F 沿半径指向圆心

D 、I2沿顺时针方向，F 沿半径背离圆心

B 5-5-4

图6

-5-4

图7-5-4图

5．如图4-5-8所示，矩形线圈一边长为a ，另一边长

为b ，电阻为R ，在它以速度v 匀速穿过宽度为L 、磁

感应强度为B 的匀强磁场的过程中，若b ＞L ，产生的

电能为 _______；通过导体截面的电荷量为__________；

若b ＜L ，产生的电能为__________；通过导体截面的电

荷量为__________。

6．如图4-5-9所示，在一个光滑金属框架上垂直放置一根长l=0.4m 的金属棒ab ，其电阻

r=0.1Ω．框架左端的电阻R=0.4Ω．垂直框面的匀强磁场的磁感强度B=0.1T ．当用外力使

棒ab 以速度v=5m ／s 右移时，ab 棒中产生的感应

电动势ε=_____，通过ab 棒的电流I=_____，ab

棒两端的电势差U ab =______，在电阻R 上消耗的功

率P R =______，在ab 棒上消耗的发热功率P r =______，

切割运动中产生的电功率P=______。

7．如图所示，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：（ ）

A ．ab 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 上产生的电热功率与速率v 的平方成正比

D ．外力对ab 杆做功的功率与速率v 的平方成正比

8．如图4-5-11所示，面积为0.2m 2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方问垂直于线圈平

面，已知磁感应强度随时间变化的规律为B =（2+0.2t ）T ，定值电阻R 1=6Ω，线圈电阻

R 2=4Ω，求：

（1）磁通量变化率，回路的感应电动势；

（2）a 、b 两点间电压U ab 。

9．如下图几种情况中，金属导体中产生的动生电动势为BLv 的是 （ ）

A ．乙和丁

B ．甲、乙、丁

C ．甲、乙、丙、丁

D ．只有乙

10．如图所示，一个有孔带正电小球套在光滑的圆环上（重力不计），在垂直于匀强磁场的

平面内做圆周运动，当磁感应强度均匀增大时，此小球的动能将（ ）

A ．不变

B ．增加

C ．减少

D ．以上情况都可能

9-5-4

图11-5-4图

8-5-4图

11．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仑兹力有关

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

12．如图，长度为l 的直导线ab 在均匀磁场B 中以速度V 移动，直导线ab 中的电动势为

A Bl v ．

B Bl v sin α．

C Bl v cos α．

D 0．

13．如图所示，一足够长的“n”形导体框架，宽度为L ，其所在平面与水平面垂直，电阻

可以忽略不计．设匀强磁场与导体框架的平面垂直，磁感应强度为B ．有一根导体棒ab 跨

放在框架上，由静止释放导体棒沿框架竖直滑下，且始终保持水平，它与框架间摩擦力为f ，

如图所示，导体棒质量为m ，有效电阻R ，

（1）则ab 中感应电流的方向是：

A. b a →

B. a b →

C. 不存在

D. 无法确定

（2）．ab 下滑过程中，加速度大小的变化是：

A ．由小变大

B ．由大变小

C ．时大时小

D ．不变

（3）．ab 下滑的最大速度等于： A. 22)(L B R f mg - B. 22L B mgR C. 22)(L B R f mg + D. 22L

B fR （4）．ab 以最大速度下滑时消耗的电功率等于： A. 222)(L B R f m g - B. 2222L B R g m C. 222)(L B R f mg + D. 222L

B R f

14．如图所示，内壁光滑的塑料管弯曲的圆环放在水平桌面上，环内有一带负电的小球，整

个装置处在竖直向下的磁场中，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

B

b