高中物理之感生电动势模型

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空间中的磁场如果发生变化,那么在空间中就会产生电场,将导体放在此空间中,导体两端产生的电动势叫做感生电动势,如果导体是闭合回路,就会产生感应电流

变化的磁场周围会产生电场

感生电动势产生的条件:

1、有导体

2、导体处在变化的磁场


例题:

1、(2014·四川理综)(多选)如图所示,不计电阻的光滑U形金属框水平放置,光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上,H、P的间距很小.质量为0.2 kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间,与金属框接触良好并围成边长为1 m的正方形,其有效电阻为0.1 Ω.此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场,磁感应强度随时间变化规律是B=(0.4-0.2t) T,图示磁场方向为正方向.框、挡板和杆不计形变.则( AC )

A. t=1 s时,金属杆中感应电流方向从C到D

B. t=3 s时,金属杆中感应电流方向从D到C

C. t=1 s时,金属杆对挡板P的压力大小为0.1 N

D. t=3 s时,金属杆对挡板H的压力大小为0.2 N

解析:由于B=(0.4-0.2t) T,在t=1 s 时穿过平面的磁通量向下并减少,则根据楞次定律可以判断,金属杆中感应电流方向从C到D,A正确。在t=3 s时穿过平面的磁通量向上并增加,则根据楞次定律可以判断,金属杆中感应电流方向仍然是从C到D,B错误。由法拉第电磁感应定律得E=ΔΦ/Δt=(ΔBSsin30°)/Δt=0.1 V,由闭合电路欧姆定律得电路电流I=E/R=1 A,在t=1 s时,B=0.2 T,方向斜向下,电流方向从C到D,金属杆对挡板P的压力水平向右,大小为FP=BILsin30°=0.1 N,C正确。同理,在t=3 s时,金属杆对挡板H的压力水平向左,大小为FH=BILsin30°=0.1 N,D错误。


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