當前位置： 2022-2023學年江蘇省無錫市錫山區(qū)天一中學平行班高二（上）期中物理試卷> 試題詳情

關于感生電動勢和動生電動勢的比較，下列說法中錯誤的是（　?。?/h1>

A．感生電動勢是由于變化的磁場產生了感生電場，感生電場對導體內的自由電荷產生作用而使導體兩端出現的電動勢

B．動生電動勢是由于導體內的自由電荷隨導體棒一起運動而受到洛倫茲力的作用產生定向移動，使導體棒兩端出現的電動勢

C．在動生電動勢產生的過程中，洛倫茲力對自由電荷做功

D．感生電動勢和動生電動勢產生的實質都是由于磁通量的變化引起的，只是感生電動勢是由于磁場的變化產生的，而動生電動勢是由于面積的變化產生的

【考點】感應電動勢及其產生條件；感生電場和感生電動勢；電動勢的概念和物理意義；導體平動切割磁感線產生的感應電動勢．

【答案】C

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：213引用：1難度：0.7

相似題

1．如圖1所示，半徑為r的金屬細圓環(huán)水平放置，環(huán)內存在豎直向上的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t的變化關系為B=kt（k＞0，且為已知的常量）。
（1）已知金屬環(huán)的電阻為R．根據法拉第電磁感應定律，求金屬環(huán)的感應電動勢E_感和感應電流I；
（2）麥克斯韋電磁理論認為：變化的磁場會在空間激發(fā)一種電場，這種電場與靜電場不同，稱為感生電場或渦旋電場。圖1所示的磁場會在空間產生如圖2所示的圓形渦旋電場，渦旋電場的電場線與金屬環(huán)是同心圓。金屬環(huán)中的自由電荷在渦旋電場的作用下做定向運動，形成了感應電流。渦旋電場力F充當非靜電力，其大小與渦旋電場場強E的關系滿足F=qE．如果移送電荷q時非靜電力所做的功為W，那么感應電動勢E_感=
W
q
。
a.請推導證明：金屬環(huán)上某點的場強大小為E=
1
2
kr；
b.經典物理學認為，金屬的電阻源于定向運動的自由電子與金屬離子（即金屬原子失去電子后的剩余部分）的碰撞。在考慮大量自由電子的統(tǒng)計結果時，電子與金屬離子的碰撞結果可視為導體對電子有連續(xù)的阻力，其大小可表示為f=bv（b＞0，且為已知的常量）。
已知自由電子的電荷量為e,金屬環(huán)中自由電子的總數為N．展開你想象的翅膀，給出一個合理的自由電子的運動模型，并在此基礎上，求出金屬環(huán)中的感應電流I。
（3）宏觀與微觀是相互聯(lián)系的。若該金屬單位體積內自由電子數為n,請你在（1）和（2）的基礎上推導該金屬的電阻率ρ與n、b的關系式。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：433引用：2難度：0.1
解析
2．靜止電荷在其周圍空間產生的電場，稱為靜電場；隨時間變化的磁場在其周圍空間激發(fā)的電場稱為感生電場
（1）如圖甲所示，真空中一個靜止的均勻帶電球體，所帶電荷量為+Q，半徑為R，靜電力常量為k。距球心r處電場強度的大小分布滿足如下關系：E=
k
Q
R
3
?
r
（
r
＜
R
）
k
Q
r
2
（
r
≥
R
）

①將電荷量為q的試探電荷放在距離帶電球球心2R處，求其受到的靜電力大小F₁；如果該試探電荷處于距離帶電球球心
R
2
處，求其受到的靜電力大小F₂；
②在圖乙坐標系中畫出E-r圖像，并借助該圖像求出帶電球的球心與球面間的電勢差U。
（2）如圖丙所示，在紙面內以O為圓心、半徑為a的圓形區(qū)域內，分布著垂直紙面向里的磁場，磁感應強度B的大小隨時間均勻增加，變化率為k。該變化磁場激發(fā)感生電場，距圓心r處的電場強度大小分布滿足如下關系：E_感=
k
2
?
r
（
r
＜
a
）
ka
2
2
?
1
r
（
r
≥
a
）
電子感應加速器是利用感生電場使電子加速的設備。一種電子感應加速器的簡化模型如圖丁所示，空間存在垂直紙面向里的磁場，在以O為圓心，半徑小于r₀的圓形區(qū)域內，磁感應強度B₁=k₁t,在大于等于r₀的環(huán)形區(qū)域內，磁感應強度B₂=k₂t,其中k₁、k₂均為正的定值。電子能在環(huán)形區(qū)域內沿半徑等于r₀的圓形軌道運動，并不斷被加速。
①分別說明B₁、B₂的作用；
②推導k₁與k₂應滿足的數量關系。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：116引用：1難度：0.5
解析
3．麥克斯韋的電磁場理論告訴我們：變化的磁場產生感生電場，該感生電場是渦旋電場；變化的電場也可以產生感生磁場，該感生磁場是渦旋磁場。
（1）如圖甲所示，在半徑為r的虛線邊界內有一垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小隨時間的變化關系為B=kt（k＞0且為常量）。將一半徑也為r的細金屬圓環(huán)（圖中未畫出）與虛線邊界同心放置。
①求金屬圓環(huán)內產生的感生電動勢?的大小。
②變化的磁場產生的渦旋電場存在于磁場內外的廣闊空間中，在與磁場垂直的平面內其電場線是一系列同心圓，如圖乙中的實線所示，圓心與磁場區(qū)域的中心重合。在同一圓周上，渦旋電場的電場強度大小處處相等。使得金屬圓環(huán)內產生感生電動勢的非靜電力是渦旋電場對自由電荷的作用力，這個力稱為渦旋電場力，其與電場強度的關系和靜電力與電場強度的關系相同。請推導金屬圓環(huán)位置的渦旋電場的場強大小E_感。
（2）如圖丙所示，在半徑為r的虛線邊界內有一垂直于紙面向里的勻強電場，電場強度大小隨時間的變化關系為E=ρt（ρ＞0且為常量）。
①我們把穿過某個面的磁感線條數稱為穿過此面的磁通量，同樣地，我們可以把穿過某個面的電場線條數稱為穿過此面的電通量。電場強度發(fā)生變化時，對應面積內的電通量也會發(fā)生變化，該變化的電場必然會產生磁場。小明同學猜想求解該磁場的磁感應強度B_感的方法可以類比（1）中求解E_感的方法。若小明同學的猜想成立，請推導B_感在距離電場中心為a（a＜r）處的表達式，并求出在距離電場中心
r
2
和2r處的磁感應強度的比值B_感1：B_感2。
②小紅同學對上問通過類比得到的B_感的表達式提出質疑，請你用學過的知識判斷B_感的表達式是否正確，并給出合理的理由。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：268引用：3難度：0.7
解析

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關于感生電動勢和動生電動勢的比較，下列說法中錯誤的是（　?。?/h1>