【基本概念与基本规律】 5.比较感生电动势与动生电动势 感生电动势 动生电动势   含 义 由于磁场发生变化而在回路中产生的感应电动势 表示长为l的导体(无论闭合与否)做切割磁感线运动时产生的感应电动势  大 小    非静电力 感应电场力 洛仑兹力  方 向 只能用楞次定律判别 可以用右手定则,也可用楞次定律判别  6.注意区别:磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化率。 ⑴是状态量,是闭合回路在某时刻(某位置)穿过回路的磁感线的条数,当磁场与回路平面垂直时,。 ⑵是过程量,是表示回路从某一时刻变化到另一时刻磁通量的增量,即。 ⑶表示磁通量的变化快慢,即单位时间内磁通量的变化,称磁通量的变化率。 ⑷上述三个物理量的大小没有直接关系,这一点与运动学中v、, 三者相似。 【例1】(2006天津)在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图 1所示,当磁场的磁感应强度 B随时间 t如图 2变化时,图 3中正确表示线圈中感应电动势 E变化的是( )  【例2】如图所示,一边长为L的正方形金属框,质量为m,电阻为R,用细线把它悬挂在一个有界的磁场边缘,金属框的上半部处于磁场内,下半部处于磁场外,磁场随时间均匀变化且满足B=kt规律.已知细线所能承受的最大拉力T=2mg,求从t=0时刻起,经多长时间细线会被拉断. 二、导体切割磁感线产生感应电动势计算 1.导体切割磁感线产生感应电动势的大小: ⑴上式适用导体平动,l垂直v、B。 ⑵公式中L是导体切割磁感线的有效长度。θ是v与B的方向夹角,若θ=90°(v⊥B)时,则E=BLv;若θ=0°(v∥B)时,则E=0。 2.切割运动的若干图景: ①部分导体在匀强磁场中的相对平动切割  ②部分导体在匀强磁场中的匀速转动切割  ③闭合线圈在匀强磁场中转动切割  【例4】(2006四川)如图所示,接有灯泡L的平行金属导轨水平放置在匀强磁场中,一导体杆与两导轨良好接触并做往复运动,其运动情况与弹簧振子做简谐运动的情况相同。图中O位置对应于弹簧振子的平衡位置,P、Q两位置对应于弹簧振子的最大位移处。若两导轨的电阻不计,则( ) A.杆由O到P的过程中,电路中电流变大 B.杆由P到Q的过程中,电路中电流一直变大 C.杆通过O处时,电路中电流方向将发生改变 D.杆通过O处时,电路中电流最大 【例6】 如图所示,匀强磁场方向垂直于线圈平面,先后两次将线框从同一位置匀速地拉出有磁场。第一次速度v1 = v,第二次速度v2 = 2v,在先、后两次过程中( ) A.线圈中感应电流之比为1:2 B.线圈中产生热量之比为1:2 C.沿运动方向作用在线框上的外力的功率之比为1:2 D.流过任一横截面的电量之比为1:2 【例8】如图所示,两根平行金属导轨固定在水平桌面上,每根导轨每米的电阻为r0=0.10/m,导轨的端点P、Q用电阻可忽略的导线相连,两导轨间的距离l=0.20m.有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面,已知磁感强度B与时间t的关系为B=kt,比例系数k=0.020T/s.一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动,在滑动过程中保持与导轨垂直.在t=0时刻,金属杆紧靠在P、Q端,在外力作用下,杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动,求在t=6.0s时金属杆所受的安培力. 三、电磁感应现象的电路问题[高考资源网] 在电磁感应现象中,有些问题往往可以归结为电路问题,在这类问题中,切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路就相当于电源,这部分的电阻相当于电源的内阻,其余部分相当于外电路。解这类问题时,一般先画出等效电路图,然后应用电路的有关规律进行分析计算. 【例9】如图所示,两个互连的金属圆环,粗金属环的电阻是细金属环电阻的二分之一。磁场垂直穿过粗金属环所在区域,当磁感应强度随时间均匀变化时,在粗环内产生的感应电动势为E,则a、b两点间的电势差为( ) A. B. C. D.E 【例10】粗细均习的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行。现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图所示,则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是( )  【例11】(2006上海)如图所示,平行金属导轨与水平面成θ角,导轨与固定电阻R1和R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一导体棒ab,质量为m,导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等,与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒ab沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v时,受到安培力的大小为F.此时( ) A.电阻R1消耗的热功率为Fv/3 B.电阻 R2消耗的热功率为 Fv/6 C.整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ D.整个装置消耗的机械功率为(F+μmgcosθ)v

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