PAGEPAGE15電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類狀況?(多選)下列說法中正確的是 ()A.感生電場(chǎng)是由改變的磁場(chǎng)產(chǎn)生的B.恒定的磁場(chǎng)也能在四周空間產(chǎn)生感生電場(chǎng)C.感生電場(chǎng)的方向可以用楞次定律來判定D.感生電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合曲線,其方向肯定沿逆時(shí)針方向?(多選)如圖4-5-1所示,導(dǎo)體AB在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),將產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),因而在電路中有電流通過.下列說法中正確的是 ()圖4-5-1A.因?qū)w運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)B.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生與洛倫茲力有關(guān)C.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生與靜電力有關(guān)D.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的緣由是一樣的?在如圖4-5-2所示的四種磁場(chǎng)改變狀況中能產(chǎn)生恒定的感生電場(chǎng)的是 ()圖4-5-2?如圖4-5-3所示,一個(gè)帶正電的粒子在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度勻稱增大時(shí),此粒子的動(dòng)能將 ()圖4-5-3A.不變 B.增大C.減小D.以上狀況都有可能?德國(guó)《世界報(bào)》曾報(bào)道個(gè)別西方發(fā)達(dá)國(guó)家正在研制電磁脈沖波武器——電磁炸彈.若一枚原始脈沖波功率為10kMW、頻率為5kMHz的電磁炸彈在不到100m的高空爆炸,它將使方圓400~500m2范圍內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到每米數(shù)千伏,使得電網(wǎng)設(shè)備、通信設(shè)施和計(jì)算機(jī)中的硬盤與軟件均遭到破壞.電磁炸彈有如此破壞力的主要緣由是 ()A.電磁脈沖引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象B.電磁脈沖產(chǎn)生的動(dòng)能C.電磁脈沖產(chǎn)生的高溫D.電磁脈沖產(chǎn)生的強(qiáng)光?(多選)如圖4-5-4所示,一金屬半圓環(huán)置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,關(guān)于M、N兩端點(diǎn)的電勢(shì),下列說法正確的是 ()圖4-5-4A.若磁場(chǎng)突然減弱,則N點(diǎn)電勢(shì)高B.若磁場(chǎng)突然減弱,則M點(diǎn)電勢(shì)高C.若磁場(chǎng)不變,將半圓環(huán)以M、N連線為軸旋轉(zhuǎn)180°,則N點(diǎn)電勢(shì)高D.若磁場(chǎng)不變,將半圓環(huán)以M、N連線為軸旋轉(zhuǎn)180°,則M點(diǎn)電勢(shì)高?英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為,磁場(chǎng)改變時(shí)會(huì)在空間激發(fā)感生電場(chǎng).如圖4-5-5所示,一個(gè)半徑為r的絕緣細(xì)圓環(huán)水平放置,環(huán)內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),環(huán)上套一帶電荷量為+q的小球.已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間勻稱增大,其改變率為k.若小球在環(huán)上運(yùn)動(dòng)一周,則感生電場(chǎng)對(duì)小球的作用力所做的功大小是 ()圖4-5-5A.0 B.12r2qkC.2πr2qk D.πr2?(多選)某空間出現(xiàn)了如圖4-5-6所示的磁場(chǎng),當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度改變時(shí),在垂直于磁場(chǎng)的方向上會(huì)產(chǎn)生感生電場(chǎng),有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度的改變與感生電場(chǎng)的方向關(guān)系描述正確的是 ()圖4-5-6A.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度勻稱增大時(shí),感生電場(chǎng)的電場(chǎng)線從上向下看應(yīng)為順時(shí)針方向B.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度勻稱增大時(shí),感生電場(chǎng)的電場(chǎng)線從上向下看應(yīng)為逆時(shí)針方向C.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度勻稱減小時(shí),感生電場(chǎng)的電場(chǎng)線從上向下看應(yīng)為順時(shí)針方向D.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度勻稱減小時(shí),感生電場(chǎng)的電場(chǎng)線從上向下看應(yīng)為逆時(shí)針方向?如圖4-5-7所示,內(nèi)壁光滑的塑料管彎成的圓環(huán)平放在水平桌面上,環(huán)內(nèi)有一帶負(fù)電的靜止小球,整個(gè)裝置處于豎直向下的磁場(chǎng)中,當(dāng)磁場(chǎng)突然增加時(shí),小球?qū)?()圖4-5-7A.沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)B.沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)C.在原位置旁邊做往復(fù)運(yùn)動(dòng)D.仍舊保持靜止?fàn)顟B(tài)如圖4-5-8所示,比荷相同且都帶正電的兩個(gè)粒子a和b以相同的動(dòng)能在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),a從磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1的區(qū)域運(yùn)動(dòng)到磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的區(qū)域,已知B2>B1;b起先在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),然后磁感應(yīng)強(qiáng)度漸漸增加到B2.a、b兩粒子的動(dòng)能改變狀況是 ()圖4-5-8A.a的動(dòng)能不變,b的動(dòng)能變大B.a的動(dòng)能不變,b的動(dòng)能變小C.a、b的動(dòng)能都變大D.a、b的動(dòng)能都不變(多選)如圖4-5-9所示,水平放置的平行金屬導(dǎo)軌間距為l,導(dǎo)軌左端與一阻值為R的定值電阻相連,導(dǎo)軌電阻不計(jì).導(dǎo)軌間有方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.金屬桿ab垂直于導(dǎo)軌放置,桿ab的電阻為r,與導(dǎo)軌間無摩擦.現(xiàn)對(duì)桿ab施加向右的拉力,使桿ab以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng),則 ()圖4-5-9A.金屬桿中的電流方向由a到bB.金屬桿a端的電勢(shì)高于b端的電勢(shì)C.拉力F=BD.定值電阻上消耗的功率P=BlvR+r2(多選)現(xiàn)代科學(xué)探討中常用到高速電子,電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場(chǎng)加速電子的設(shè)備.電子感應(yīng)加速器主要由上、下電磁鐵磁極和環(huán)形真空室組成.當(dāng)電磁鐵繞組通以改變的電流時(shí),產(chǎn)生改變的磁場(chǎng),穿過真空盒所包圍的區(qū)域的磁通量也隨時(shí)間改變,這時(shí)真空盒空間內(nèi)就產(chǎn)生感應(yīng)渦旋電場(chǎng),電子將在渦旋電場(chǎng)作用下得到加速.如圖4-5-10所示(上圖為側(cè)視圖,下圖為真空室的俯視圖),若電子被“約束”在半徑為R的圓周上運(yùn)動(dòng),當(dāng)電磁鐵繞組通有圖示方向的電流時(shí),則 ()圖4-5-10A.電子沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)B.保持電流的方向不變,當(dāng)電流增大時(shí),電子將加速C.保持電流的方向不變,當(dāng)電流減小時(shí),電子將加速D.被加速時(shí)電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期不變?nèi)鐖D4-5-11所示,空間存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)部及外部,磁場(chǎng)方向相反,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B.一半徑為b(b>a)、電阻為R的圓形導(dǎo)線環(huán)放置在紙面內(nèi),其圓心與圓形區(qū)域的中心重合.當(dāng)內(nèi)、外磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度同時(shí)由B勻稱地減小到零的過程中,通過導(dǎo)線截面的電荷量為 ()圖4-5-11A.πB|b2C.πB(b2如圖4-5-12所示,有一用鋁制成的U形框,將一質(zhì)量為m的帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛在框的上表面,若使整體在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿垂直于磁場(chǎng)的方向以速度v向左勻速運(yùn)動(dòng),細(xì)線的拉力為F,重力加速度為g,則 ()圖4-5-12A.F=mg B.F>mgC.F<mg D.無法確定1.AC[解析]磁場(chǎng)改變時(shí)在空間激發(fā)感生電場(chǎng),感生電場(chǎng)的方向可以用楞次定律來判定,A、C正確,B、D錯(cuò)誤.2.AB[解析]依據(jù)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的定義可知A正確.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)中的非靜電力與洛倫茲力有關(guān),感生電動(dòng)勢(shì)中的非靜電力與感生電場(chǎng)有關(guān),B正確,C、D錯(cuò)誤.3.C4.B[解析]當(dāng)垂直于紙面對(duì)里的磁場(chǎng)增加時(shí),產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感生電場(chǎng),帶正電的粒子將受到這個(gè)電場(chǎng)對(duì)它的作用,動(dòng)能增大,故B正確.5.A[解析]依據(jù)電磁感應(yīng)可知,改變的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng),增大四周電場(chǎng)強(qiáng)度,可以破壞電子設(shè)備,A正確.6.BD[解析]將半圓環(huán)補(bǔ)充為圓形回路,若磁場(chǎng)減弱,由楞次定律可推斷,圓環(huán)中產(chǎn)生的感生電場(chǎng)方向在半圓環(huán)中由N指向M,即M點(diǎn)電勢(shì)高,B正確;若磁場(chǎng)不變,圓環(huán)以M、N連線為軸旋轉(zhuǎn)180°,由楞次定律可推斷,圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在半圓環(huán)中由N指向M,即M點(diǎn)電勢(shì)高,D正確.7.D[解析]由法拉第電磁感應(yīng)定律可知,沿圓環(huán)一周的感生電動(dòng)勢(shì)E感=ΔΦΔt=ΔBΔt·S=k·πr2,小球繞環(huán)一周,受環(huán)形電場(chǎng)的作用力而加速,應(yīng)用動(dòng)能定理可得W=qE感=πr28.AD[解析]感生電場(chǎng)中電場(chǎng)線的方向用楞次定律來判定.當(dāng)原磁場(chǎng)方向向上且磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時(shí),在四周有閉合導(dǎo)線的狀況下,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向應(yīng)與原磁場(chǎng)方向相反,即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下,由右手螺旋定則可推斷,感應(yīng)電流的方向即感生電場(chǎng)的方向從上向下看應(yīng)為順時(shí)針方向;同理可知,當(dāng)原磁場(chǎng)方向向上且磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí),感生電場(chǎng)的方向從上向下看應(yīng)為逆時(shí)針方向,A、D正確.9.A[解析]當(dāng)磁場(chǎng)增加時(shí),由楞次定律可推斷,感生電場(chǎng)的電場(chǎng)線沿逆時(shí)針方向,帶負(fù)電的小球在電場(chǎng)力作用下沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng),A正確.10.A[解析]a粒子始終在恒定的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),受到的洛倫茲力不做功,故a的動(dòng)能不變;b粒子在改變的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),由于改變的磁場(chǎng)要產(chǎn)生感生電場(chǎng),感生電場(chǎng)會(huì)對(duì)b做正功,故b的動(dòng)能變大,選項(xiàng)A正確.11.BD[解析]金屬桿ab切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電流,由右手定則可推斷,金屬桿ab中的電流方向由b到a,A錯(cuò)誤;可把金屬桿ab等效成電源,所以a端電勢(shì)高,B正確;產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blv,感應(yīng)電流I=ER+r=BlvR+r,所以拉力F=F安=BIl=B2l2vR+12.AB[解析]當(dāng)電磁鐵繞組通有圖示方向的電流時(shí),因電子所受洛倫茲力指向圓心,依據(jù)左手定則可推斷,電子沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A正確.若電流增大,依據(jù)楞次定律可推斷,在真空室中感生出順時(shí)針方向的渦旋電場(chǎng),電子將加速,選項(xiàng)B正確.若電流減小,則感生出逆時(shí)針方向的渦旋電場(chǎng),電子將減速,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.被加速時(shí)電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.13.A[解析]起先時(shí)穿過導(dǎo)線環(huán)向里的磁通量設(shè)為正值,Φ1=Bπa2,向外的磁通量則為負(fù)值,Φ2=-B·π(b2-a2),總的磁通量為它們的代數(shù)和(取肯定值),即Φ=B·π|b2-2a2|,末態(tài)總的磁通量為Φ'=0,由法拉第電磁感應(yīng)定律得平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=ΔΦΔt,通過導(dǎo)線截面的電荷量為q=ER